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1、2022年高中生物《第二章 組成細(xì)胞的分子 第4節(jié) 細(xì)胞中的糖類和脂類》教案 新人教版必修1
教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)重點(diǎn)
教學(xué)難點(diǎn)
教學(xué)設(shè)計(jì)
引入:
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這是幾種食物。同質(zhì)量的這些食物含有的熱量一樣多嗎?不一樣多。我們上了一上午課,到第四節(jié)課快下課的時(shí)候我們會(huì)感覺很餓,這時(shí)候圖中的哪種物質(zhì)可以為我們快速的補(bǔ)充能量?喝杯牛奶?吃口紅燒肉?吃碗米飯?還是吃點(diǎn)蔬菜水果?吃碗米飯。(含糖量高的食物)為什么選擇吃碗米飯而不是別的呢?這就是我們這節(jié)課要講的內(nèi)容:細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)。
一說到糖,有的同學(xué)就會(huì)想到是甜的,其實(shí)不一定對(duì),比如說桌子的木頭也是糖,那這個(gè)糖就不甜了,糖是干什么的?主要的
2、能源物質(zhì)。四大有機(jī)物,糖類,蛋白質(zhì),核酸,脂質(zhì),一般來講作為能源物質(zhì),供給能量的就是糖類。
那請(qǐng)同學(xué)們說說日常生活中你所知道的糖類有哪些?白糖,紅糖,冰糖。其實(shí)還有淀粉,纖維素都屬于糖類。
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這些糖都是同一類型的糖嗎?不是。這些糖有什么相同之處和不同之處呢?
糖類由C,H,O三種元素構(gòu)成,結(jié)構(gòu)式CH2O,H2O是水,這是C,所以糖類又稱為“碳水化合物”,糖類又分為三種:單糖,二糖,多糖。患重病的人有時(shí)不能進(jìn)食,就要輸糖液保持他的生命活動(dòng),那這種糖是什么糖?葡萄糖。為什么選用葡萄糖呢?葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需的主要能源物質(zhì),可以稱之為是生命的燃料,它在細(xì)胞內(nèi)氧化分解,放出大量的能
3、量(1g葡萄糖釋放的能量大約為16Kj),而且,葡萄糖不能水解,直接可被細(xì)胞吸收,臨床上給病人輸入葡萄糖液,可為病人提供能量。像葡萄糖這樣不能水解的糖類就叫做單糖。常見的單糖還有果糖,大量存在于水果,蜂蜜中,還有我們上節(jié)課學(xué)的脫氧核糖,核糖都屬于單糖。所以葡萄糖,果糖,核糖,脫氧核糖都屬單糖。
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除了單糖之外,還有二糖和多糖,二糖是什么樣的糖呢?二糖是由兩分子單糖縮合而成的糖。由葡萄糖和果糖縮合而成的二糖是蔗糖,由葡萄糖和葡萄糖縮合而成的二糖是麥芽糖,葡萄糖和半乳糖縮合而成的二糖是乳糖。所以常見的二糖有蔗糖,麥芽糖,乳糖。其中蔗糖和麥芽糖是植物細(xì)胞具有的,蔗糖在甘蔗,甜菜這
4、種糖分多的作物里含量豐富,日常生活中吃的蔬菜,水果里也含有蔗糖,我們常說的白糖,紅糖,冰糖也都屬于蔗糖。麥芽糖在發(fā)芽的小麥等谷粒中含量豐富,平時(shí)吃冰糖葫蘆,糖葫蘆蘸的糖就是麥芽糖。乳糖是動(dòng)物細(xì)胞具有的,在人和動(dòng)物乳汁中含量豐富。強(qiáng)調(diào)一下,動(dòng)物細(xì)胞中只含有乳糖,不含有蔗糖和麥芽糖,誰聽說哪個(gè)人自己細(xì)胞里能造白糖的?那請(qǐng)同學(xué)們思考一個(gè)問題,剛才我們說病人輸液輸?shù)氖瞧咸烟?,那輸蔗糖液行不行?為什么?不行,蔗糖是二糖,必須水解為單糖才能被?xì)胞利用,所以蔗糖只能口服,不能輸液。
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我們講了單糖,二糖,其實(shí)生物體絕大多數(shù)的糖類以多糖的形式存在。常見的多糖有淀粉,纖維素,糖原。其中淀粉和纖維素存
5、在于植物細(xì)胞中,綠色植物光合作用產(chǎn)生淀粉,作為儲(chǔ)能物質(zhì)存在于植物細(xì)胞中,糧食作物玉米,小麥,水稻都含有豐富的淀粉,另外地瓜,土豆,芋頭也含有豐富的淀粉。這是玉米芯,玉米粒中含有豐富的淀粉,而玉米芯中則含有豐富的纖維素,還有棉,麻,棕櫚長長的纖維細(xì)絲,還有植物細(xì)胞壁的主要成分都是纖維素,蔬菜中還有粗加工的谷物中也有大量纖維素,纖維素很難被消化,但是人還是要吃一些植物纖維(膳食纖維)這是為什么呢?膳食纖維能夠促進(jìn)腸胃蠕動(dòng),減少結(jié)腸癌的發(fā)生。像牛羊等食草動(dòng)物的腸道內(nèi)有一些微生物,它們能幫助消化分解纖維素,從而使牛羊能夠吸收利用纖維素。淀粉,纖維素存在于植物細(xì)胞中,動(dòng)物細(xì)胞中含有的多糖則是糖原,糖原又
6、可以分為肝糖原和肌糖原,儲(chǔ)存在肝臟中的糖原叫肝糖原,儲(chǔ)存于肌肉中的糖原叫肌糖原。糖原是人和動(dòng)物細(xì)胞的儲(chǔ)能物質(zhì),當(dāng)人體內(nèi)葡萄糖含量過高時(shí)就會(huì)轉(zhuǎn)化為糖原儲(chǔ)存起來,而血液中葡萄糖含量低于正常值時(shí),糖原也會(huì)分解產(chǎn)生葡萄糖以供生命活動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們思考一個(gè)問題,我們吃了米飯(含有大量淀粉),這些淀粉可以直接被細(xì)胞吸收嗎?不能,淀粉水解形成麥芽糖,麥芽糖再經(jīng)過酶的水解形成葡萄糖之后才能被細(xì)胞吸收。同理也就是多糖要水解形成二糖,二糖再水解為單糖才能被細(xì)胞利用。
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說到這我又想起一個(gè)問題,糖尿病人的飲食受到嚴(yán)格的限制,受限制的并不僅僅是甜味食品,米飯和饅頭等主食都需定量攝取。為什么?糖尿病人飲食中米
7、飯、饅頭等主食富含淀粉,淀粉經(jīng)消化分解后生成的是葡萄糖。所以吃多了米飯,饅頭也會(huì)導(dǎo)致血糖高。
我們剛才講了,淀粉、纖維素、糖原都是多糖,這些多糖水解后的單糖都是葡萄糖,但為什么他們的結(jié)構(gòu)和功能相差這么多呢?很簡單,如同組成金剛石和石墨的成分都是碳,但是它們的物理性質(zhì)和功能卻相差懸殊,這主要是由于分子內(nèi)部排列不同,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不同而造成的。這就是他們的排列。
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我們把我們剛才所學(xué)的進(jìn)行總結(jié):糖類分為單糖,二糖,多糖,常見的單糖有果糖,葡萄糖,核糖和脫氧核糖,其中果糖是植物細(xì)胞特有的,而葡萄糖,核糖,脫氧核糖是植物和動(dòng)物細(xì)胞共有的,二糖包括蔗糖,麥芽糖和乳糖,蔗糖,麥芽糖存在于植物細(xì)
8、胞中,乳糖存在于動(dòng)物細(xì)胞中,多糖包括淀粉,纖維素和糖原,其中淀粉和纖維素是植物細(xì)胞具有的,糖原存在于動(dòng)物細(xì)胞當(dāng)中。
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學(xué)習(xí)了糖類之后我們來學(xué)習(xí)脂質(zhì)。組成脂質(zhì)的化學(xué)元素主要是C,H,O,有些脂質(zhì)還含有N,P。脂質(zhì)都不易溶于水,可溶于脂溶性有機(jī)溶劑比如丙酮,乙醚等。常見的脂質(zhì)有脂肪,磷脂,固醇。
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哪些食物中含有脂肪呢?像花生,瓜子,松子,核桃等堅(jiān)果也就是油料作物的種子中多含脂肪。用油料作物中提取的植物油主要成分也是脂肪,油炸食品,奶油制品,和油掛邊的都富含豐富的脂肪。還有肥肉,動(dòng)物內(nèi)臟中也富含脂肪。脂肪類食物吃多了之后,脂肪就會(huì)堆積在皮下、大網(wǎng)膜和腸系膜等部位,如果這時(shí)候
9、再缺乏運(yùn)動(dòng),人就會(huì)肥胖。所以我們平時(shí)都說脂肪類食物的攝入應(yīng)適量,之所以說適量而不是杜絕是因?yàn)橹緦?duì)我們?nèi)梭w有重要的作用,有哪些作用呢?脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)。我們看1g葡萄糖能夠釋放出16KJ的能量,1g脂肪能夠釋放出約39KJ的能量。同等質(zhì)量消耗下,脂肪放能更多,比較經(jīng)濟(jì)。之所以說脂肪是儲(chǔ)能物質(zhì)因?yàn)樗€有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),不吸脹。我們知道淀粉加水,水很快就會(huì)被吸干,淀粉也會(huì)因此增重,但是要把肥肉泡水里,一天過去,肥肉還是那塊肥肉,不會(huì)脹,不增重。這樣呢,我們?nèi)说钠は聝?chǔ)存脂肪不占分量,體重不增加。比如說一個(gè)人150斤,那他就是150斤,不會(huì)說一喝水就吸脹,然后吸脹,很渴,喝了很多水,最后一稱500
10、多斤了,那是不可能,所以說脂肪是很好的儲(chǔ)能物質(zhì)。此外脂肪還是很好的絕熱體,有保溫的作用。我們都說胖人抗凍就是因?yàn)樗麄兤は轮竞?,能很好的絕熱,體溫不容易散發(fā)出去,要是瘦的人呢,風(fēng)一吹,凍得受不了。脂肪還有一個(gè)作用就是緩沖和減壓,這個(gè)也很好理解。
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我們剛才說脂質(zhì)包括脂肪,磷脂,固醇。磷脂,在大豆,人和動(dòng)物的腦,卵細(xì)胞和肝臟中含量豐富。磷脂是構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)的骨架,我們以后會(huì)講到細(xì)胞膜,還有各種的細(xì)胞器也含有膜,細(xì)胞核也有核膜,這些膜的基本骨架都是磷脂。
接下來我們說固醇。固醇類物質(zhì)又包括3種,膽固醇,性激素,維生素D。一說到膽固醇,同學(xué)們可能會(huì)想起高血壓,心臟病,說膽固醇要不得
11、,其實(shí)呢,膽固醇多了不行,少了不行,沒有更不行。膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分,在人體還參與血脂的運(yùn)輸。所以膽固醇一定要保持在一定水平,以使生理過程順利進(jìn)行。性激素的作用是促進(jìn)生殖器官的發(fā)育及生殖細(xì)胞的形成。維生素D一般較多存在于深海魚中,我們吃深海魚肝油就可以補(bǔ)充維生素D,另外我們曬太陽的話自身也能合成維生素D。維生素D可以促進(jìn)機(jī)體對(duì)鈣和磷的吸收。
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到現(xiàn)在為止我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了蛋白質(zhì),核酸,糖類和脂質(zhì)。多糖,蛋白質(zhì)和核酸都是生物大分子,是由許多的基本單位連接而成的,這些基本單位就被稱為單體。其中多糖的單體是單糖,蛋白質(zhì)的單體是氨基酸,核酸的單體是核苷酸。我們看這些單體,這
12、些是單糖,這個(gè)是苯丙氨酸,這個(gè)是腺嘌呤核糖核苷酸,這些單體都由若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架,許多的單體連接成多聚體,那么多聚體也是以碳鏈為基本骨架。
課堂小結(jié)
我們這節(jié)課學(xué)習(xí)了重要的化合物糖類和脂質(zhì),糖類是主要能源物質(zhì),可分為單糖,二糖和多糖。常見的單糖有葡萄糖,果糖和核糖,脫氧核糖。二糖包括蔗糖,麥芽糖和乳糖。多糖包括淀粉,糖原和纖維素。脂質(zhì)包括脂肪,磷脂和固醇。脂肪是儲(chǔ)能物質(zhì)。磷脂是構(gòu)成生物膜的骨架。固醇又分為膽固醇,性激素和VD,最后我們要知道生物大分子以碳鏈為基本骨架。
板書設(shè)計(jì)
2.4細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)
一 糖類
功能:主要的能源物質(zhì)
種類:單糖,二糖,多糖
二 脂質(zhì)
種類:脂肪:儲(chǔ)能物質(zhì)
磷脂:生物膜結(jié)構(gòu)的骨架
固醇:包括膽固醇,性激素,維生素D
三 生物大分子以碳鏈為基本骨架