探究脂質(zhì)的種類、功能與健康的關(guān)系

1、探究脂質(zhì)的種類、功能與健康的關(guān)系一、課題分析1教學(xué)目標(biāo)（1）概述脂質(zhì)的化學(xué)元素組成。（2）舉例說明脂質(zhì)的分類及生理作用,評(píng)述脂質(zhì)物質(zhì)對(duì)生物體生命活動(dòng)的重要意義。2背景描述各種脂肪和磷脂、糖脂、膽固醇，統(tǒng)稱為脂質(zhì)，是由酸與醇發(fā)生脫水脂化反應(yīng)形成的化合物及其衍生物。脂質(zhì)是原生質(zhì)的重要組成成分，廣泛分布于動(dòng)植物體內(nèi)，它是生物體結(jié)構(gòu)和功能都不可缺少的有機(jī)物。脂肪即甘油三脂或稱之為脂酰甘油(triacylglycerol)，它是生命活動(dòng)的主要儲(chǔ)能物質(zhì)，是由1分子甘油與3個(gè)分子脂肪酸通過酯鍵相結(jié)合而成。人體內(nèi)脂肪酸種類很多，生成甘油三脂時(shí)可有不同的排列組合，因此，甘油三脂具有多種形式。1克脂肪在體內(nèi)完全氧

2、化時(shí)可釋放出38kJ(9.3kcal)，比1克糖原或蛋白質(zhì)所放出的能量多一倍以上（1克糖元1氧化分解時(shí)所釋放的能量約1715Kj）。糖是生物體主要的供能物質(zhì)，當(dāng)糖供能不足時(shí)靠脂肪分解供能。而脂肪組織是體內(nèi)專門用于貯存脂肪的組織，當(dāng)機(jī)體需要時(shí)，脂肪組織中貯存的脂肪可動(dòng)員出來分解供給機(jī)體能量。此外，脂肪組織還可起到保持體溫，保護(hù)內(nèi)臟器官的作用。各種食物中幾乎都含有一定數(shù)量的脂肪，我們從食物中獲得的脂肪，有相當(dāng)一部分是烹調(diào)用的油脂，烹調(diào)常用的油脂有動(dòng)物油和植物油兩種，它不僅是調(diào)味品，而且是飲食中不可缺少的一種營養(yǎng)素，合理地食用油脂是非常重要的，如：食用油脂過少會(huì)影響身體健康，食用油脂過多則會(huì)發(fā)生營養(yǎng)

3、過剩，引起許多疾病。由于動(dòng)物性油脂都是飽和脂肪酸，而植物性油脂含有不飽和脂肪酸，又稱必需脂肪酸，是人體內(nèi)不能合成的脂肪酸，必須由膳食中供給。飽和脂肪酸會(huì)使膽固醇附著在血管壁上，引起血管性疾病和心臟病。不飽和脂肪酸卻能減少膽固醇在血管壁上附著，因此能保護(hù)血管、保護(hù)心臟的健康。所以說不飽和脂肪酸具有很高的營養(yǎng)價(jià)值和治療價(jià)值。人或動(dòng)物吃的食物，在體內(nèi)除轉(zhuǎn)化為能量供生命活動(dòng)需要外，余下的基本上轉(zhuǎn)化為脂肪。當(dāng)從外界攝取的食物不足，這部分脂肪就可以分解產(chǎn)生能量供軀體使用。一些具有休眠習(xí)慣的動(dòng)物，它們往往在休眠前攝取過量的物質(zhì)并轉(zhuǎn)化為脂肪，以供休眠時(shí)使用。另外一些動(dòng)物，如北極熊等，它們的皮下脂肪特別厚，這是

4、為了具有足夠的脂肪可分解產(chǎn)生能量而御寒。假如吃的食物所轉(zhuǎn)化的能量總是超過生命活動(dòng)所需的能量時(shí)，多余能量轉(zhuǎn)化的脂肪便越積越多。類脂包括磷脂和糖脂，磷脂是含有磷酸的脂質(zhì)，包括由甘油構(gòu)成的甘油磷脂(phosphoglycerides)和由鞘氨醇構(gòu)成的鞘磷脂(sphingomyelin)。糖脂是含有糖基的脂質(zhì)。這三大類類脂是細(xì)胞膜、核膜和各種細(xì)胞器膜等生物膜的主要組成成分，構(gòu)成疏水性的“屏障”(barrier),分隔細(xì)胞水溶性成分和細(xì)胞器，維持細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)與功能。固醇類是某些激素如性激素、腎上腺皮質(zhì)激素、維生素D、膽固醇、膽汁鹽等物質(zhì)，它對(duì)生物體維持正常新陳代謝起著積極的作用。它的重要重要生理功能有：

5、（1）是構(gòu)成細(xì)胞組織的結(jié)構(gòu)大分子，如有些固醇類化合物是構(gòu)成神經(jīng)鞘的主要成分。由于它有良好的絕緣性，對(duì)神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞十分重要。（2）某些固醇類化合物可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D。（3）固醇類化合物也是某些激素的前體。例如：調(diào)節(jié)水分和鹽類代謝的腎上腺皮質(zhì)激素、促進(jìn)性器官和第二性征發(fā)育的性激素都是固醇類化合物的衍生物。膽固醇還是脂肪酸鹽和維生素D3以及類固醇激素合成的原料，對(duì)于調(diào)節(jié)機(jī)體脂質(zhì)物質(zhì)的吸收，尤其是脂溶性維生素(A，D，E，K)的吸收以及鈣磷代謝等均起著重要作用。二材料器具（1）印發(fā)有關(guān)脂質(zhì)的資料，每人一份。（2）制作脂質(zhì)的多媒體課件三教學(xué)建議在本課題的探究過程中，讓學(xué)生理解脂質(zhì)的種類與生理作用是教學(xué)的

6、重點(diǎn)。通過探究學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的思維能力、獲取知識(shí)的能力和探究素質(zhì)是教學(xué)的難點(diǎn)。關(guān)于脂質(zhì)的探究學(xué)習(xí)，由于學(xué)生對(duì)脂肪比較熟悉，因此在設(shè)計(jì)探究情景時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)從生活實(shí)際中尋找問題，設(shè)置疑難，讓學(xué)生通過探究獲取知識(shí)，從中培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。教師可引導(dǎo)學(xué)生從自己感知的脂質(zhì)出發(fā)，分析脂質(zhì)的分類，觀察各種脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從中分析脂質(zhì)的元素組成，并結(jié)合特定的事例幫助學(xué)生分析理解脂質(zhì)的特殊的生理作用。在學(xué)習(xí)中，教師還可適當(dāng)滲透儲(chǔ)存脂質(zhì)（脂肪）、結(jié)構(gòu)脂質(zhì)（固醇）的提法，這樣有利于學(xué)生對(duì)不同脂質(zhì)的作用特點(diǎn)的理解。在條件較好的學(xué)校，可以分析一下磷脂分子的特點(diǎn)，為學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)脂質(zhì)

7、的元素組成、分類及生理功能時(shí)，可考慮運(yùn)用列表對(duì)比方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，并與糖類作適當(dāng)?shù)谋容^。在本課題的學(xué)習(xí)內(nèi)容中，由于學(xué)生對(duì)脂肪比較熟悉，因此在設(shè)計(jì)探究情景時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)從生活實(shí)際中尋找問題，設(shè)置疑難，讓學(xué)生通過探究獲取知識(shí)，從中培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。四探究活動(dòng)探究步驟一： 創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入研究課題從初中生物學(xué)中對(duì)脂肪的學(xué)習(xí)，以及生活中對(duì)脂肪的了解，請(qǐng)同學(xué)討論脂肪的功能。設(shè)疑：脂肪屬于脂質(zhì)，你還知道哪些物質(zhì)屬于脂質(zhì)？脂質(zhì)物質(zhì)的共同特點(diǎn)是什么？探究步驟二： 初步探究什么是脂質(zhì)？脂質(zhì)定義：由酸與醇發(fā)生脫水脂化反應(yīng)形成的化合物及其衍生物。脂質(zhì)不溶于水，而易溶于非極性有機(jī)溶劑如乙醚、氯仿、苯等

8、。讓學(xué)生聯(lián)系實(shí)際議一議：脂肪有哪些功能？預(yù)習(xí)閱讀材料，回答媒體演示的問題。脂質(zhì)具有下列三個(gè)特征：（1）不溶于水而溶于有機(jī)溶劑（2）為脂肪酸與醇所組成的酯類 （3）能被生物體所利用，作為構(gòu)造，修補(bǔ)組織或供給能量之用。探究步驟三：深入探究生物體內(nèi)脂質(zhì)的種類與功能讓學(xué)生觀察各種脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)，探索其功能，樹立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)。（1）脂肪：又叫甘油三酯或稱之為脂酰甘油，是由1分子甘油與3個(gè)分子脂肪酸通過酯鍵相結(jié)合而成（見圖）。糖類與脂肪元素組成比較脂肪結(jié)構(gòu)構(gòu)成脂肪的所有的脂肪酸都有一條長的碳?xì)滏?，其一端有一個(gè)羧基。碳?xì)滏溡跃€性的為主，分枝或環(huán)狀的為數(shù)很少。脂肪酸可分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸，前者如

9、硬脂酸、軟脂酸，后者如油酸、亞油酸等。硬脂酸的化學(xué)式是CH3（CH2）16COOH，幾乎所有油脂中都有含量不等的硬脂酸，在動(dòng)物脂肪中含量較高，牛油中可達(dá)24。植物油中硬脂酸含量較少，菜油為0.8，棕櫚油為6，但可可脂中的含量可高達(dá)34。軟脂酸的化學(xué)式是CH3（CH2）14COOH，幾乎所有的油脂中都有含量不等的軟脂酸，棕櫚油中含量約40，菜油中含量為2。亞油酸的學(xué)名是順-9，12-十八（碳）烯酸，結(jié)構(gòu)式是：油酸的學(xué)名是順-9-十八（碳）烯酸，結(jié)構(gòu)式是：（2）類脂：類脂的主要生理功能是作為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的基本原料。可以讓學(xué)生根據(jù)自己的理解，先說一說自己對(duì)脂質(zhì)的分類。讓學(xué)生思考：脂肪是由哪些元素組成的

10、？從脂肪結(jié)構(gòu)中的C、H元素看，你認(rèn)為相同質(zhì)量的脂肪與糖類哪一個(gè)氧化分解釋放的能量更多？讓學(xué)生思考：什么是儲(chǔ)存脂？什么是結(jié)構(gòu)脂？為什么說脂肪是儲(chǔ)存脂？包括磷脂和糖脂。磷脂：磷脂的分子結(jié)構(gòu)和脂肪相似，不同的是在甘油分子上只連有兩個(gè)脂肪酸，第三個(gè)羥基與磷酸結(jié)合成脂，并有一個(gè)含氮堿基與磷酸相結(jié)合。磷脂結(jié)構(gòu)糖脂：脂糖糖脂（3）固醇類基本結(jié)構(gòu)固醇具有以下重要生理功能：（1）是構(gòu)成細(xì)胞組織的結(jié)構(gòu)大分子，如有些固醇類化合物是構(gòu)成神經(jīng)鞘的主要成分。由于它有良好的絕緣性，對(duì)神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞十分重要。（2）某些固醇類化合物可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D。（3）固醇類化合物也是某些激素的前體。例如：調(diào)節(jié)水分和鹽類代謝的腎上腺皮質(zhì)激素

11、、促進(jìn)性器官和第二性征發(fā)育的性激素都是固醇類化合物的衍生物?？梢姡檀碱惢衔飳?duì)生物體維持正常新陳代謝的積極作用。探究步驟四：總結(jié)評(píng)價(jià)，遷移提高（1）脂質(zhì)的元素組成：脂質(zhì)都含有C、H、O三種元素，有的脂質(zhì)物質(zhì)還含有N和P。讓學(xué)生分析：磷脂是由哪些元素組成的？磷脂結(jié)構(gòu)的哪部分是極性的，哪部分是非極性的？你認(rèn)為在水溶液中磷脂分子將會(huì)如何排列？磷脂在細(xì)胞中有什么功能？為什么說磷脂是結(jié)構(gòu)脂？讓學(xué)生觀看媒體演示，增強(qiáng)對(duì)脂質(zhì)微觀世界的空間想象能力。讓學(xué)生具體說一說：各種固醇類化合物的功能。讓學(xué)生分析：固醇類化合物是由哪些元素組成的？讓學(xué)生根據(jù)前面觀察的結(jié)構(gòu)，總結(jié)脂質(zhì)的元素組成。（2）列表比較脂質(zhì)的種類與功

12、能分類功能類例脂肪儲(chǔ)存脂類脂結(jié)構(gòu)脂（如磷脂）固醇如 （3）舉例說明脂質(zhì)的具體功能。如：從分析生活在寒帶的動(dòng)物皮下脂肪很厚現(xiàn)象，說明脂肪的生理作用；性激素在維持第二性征、動(dòng)物的性行為等方面的作用；缺維生素D在預(yù)防佝僂病等病中的作用；探討人體高血脂、脂肪肝形成原因等。根據(jù)前面探討的知識(shí)，讓學(xué)生逐一總結(jié)填寫課件演示的表格。讓學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，說一說人類因脂質(zhì)過多或過少引起的一些疾病，從而加深對(duì)脂質(zhì)功能的認(rèn)識(shí)。五討論與思考1水生哺乳動(dòng)物體內(nèi)的脂肪比陸生哺乳動(dòng)物多得多，特別是皮下脂肪組織特別發(fā)達(dá)，這對(duì)水生哺乳動(dòng)物來說有何適應(yīng)意義？簡析：這是長期的進(jìn)化過程中經(jīng)過自然選擇形成的，水生哺乳動(dòng)物體內(nèi)大量的脂肪對(duì)

13、水環(huán)境來說具有許多方面的適應(yīng)意義。（1）脂肪的比重比任何其他有機(jī)物小，也比水小，有利于動(dòng)物體浮在水中。（2）發(fā)達(dá)的皮下脂肪使動(dòng)物的體形保持流線型，有利于水生哺乳動(dòng)物在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)減少阻力。（3）脂肪具有很好的隔熱性能。哺乳動(dòng)物是有毛發(fā)的，毛發(fā)具有保暖的作用，但毛發(fā)在水中不僅沒有保暖的作用，反而增加了水中運(yùn)動(dòng)的阻力，所以哺乳動(dòng)物入水后，毛發(fā)逐漸退化，發(fā)達(dá)的皮下脂肪組織代替毛發(fā)起到很好的保暖作用，對(duì)于維持恒定的體溫具有重要的作用。2根據(jù)磷脂的結(jié)構(gòu)，你認(rèn)為磷脂分子在水溶液中將如何排列？簡析：磷脂的分子結(jié)構(gòu)和脂肪相似，不同的是在甘油分子上只連有兩個(gè)脂肪酸，第三個(gè)羥基與磷酸結(jié)合成脂，并有一個(gè)含氮堿基與磷酸

14、相結(jié)合。磷脂的這一結(jié)構(gòu)使它成為一種雙性分子。它的磷酸和含氮堿基一段是極性的，易與水相吸，構(gòu)成了磷脂分子的親水性頭部，而它的脂肪酸一端是非極性的，不與水相吸，構(gòu)成了磷脂分子的疏水性尾部。磷脂分子的一個(gè)親水基團(tuán)和一個(gè)疏水基團(tuán)圖示如下（圖a），當(dāng)磷脂分子在水面上鋪成單層磷脂分子時(shí)，其狀態(tài)如圖(b)示意。當(dāng)磷脂分子鋪以帶有小孔的玻片上時(shí)，在小孔處的磷脂分子的排布如圖(c)示意，它和細(xì)胞膜上的磷脂分子的排布是一樣的。因此，磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的重要成分。細(xì)胞各種膜結(jié)構(gòu)的形成和特性，都與磷脂分子的雙性性質(zhì)密切相關(guān)。如圖(d)示意。（3.脂質(zhì)物質(zhì)在細(xì)胞中具有獨(dú)特的生物學(xué)功能，下面有關(guān)脂質(zhì)物質(zhì)的生物學(xué)功能中，

15、屬于磷脂的生物學(xué)功能的是 （ ）是生物膜的重要成分 是貯能的分子構(gòu)成生物體表面的保護(hù)層 是很好的絕緣體，具有保溫作用具有生物學(xué)活性，對(duì)生命活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用 A B C D答案：C4下列物質(zhì)中不屬于脂質(zhì)物質(zhì)的是 （ ）A維生素D B胰脂肪酶 C膽固醇 D雄性激素答案：B六深化拓展1脂質(zhì)的一般分類脂質(zhì)可按不同組成分類。通常將之分為五類，即（1）單純脂：是脂肪酸和醇類所形成的酯，其中甘油三酯稱油脂，系甘油的脂肪酸脂，而蠟則是高級(jí)醇的脂肪酸酯； （2）復(fù)合脂：除醇類、脂肪酸外，尚含有其他物質(zhì)。如甘油磷脂質(zhì)，含有甘油、脂肪酸、磷酸和某種含氮物質(zhì)。又如鞘磷脂質(zhì)，由脂肪酸、鞘氨醇或其衍生物、磷酸和某種含氮物質(zhì)

16、組成； （3）萜類和類固醇及其衍生物：一般不含脂肪酸；（4）衍生脂：系指上述脂質(zhì)物質(zhì)的水解產(chǎn)物，如甘油、脂肪酸及其氧化產(chǎn)物，乙酰CoA；（5）結(jié)合脂：即脂分別與糖或蛋白質(zhì)結(jié)合，依次形成的糖脂和脂蛋白。脂糖糖脂 脂蛋白質(zhì)脂蛋白（摘自高等教育出版社 生物化學(xué) 沈同 王鏡巖主編 第44頁）2動(dòng)物體內(nèi)脂肪的代謝食物中的脂肪在消化道內(nèi)經(jīng)過消化，以甘油、脂肪酸的形成主要由毛細(xì)淋巴管吸收，經(jīng)淋巴循環(huán)進(jìn)入血液循環(huán)，大部分在肝臟處再度合成脂肪。隨血液循環(huán)到全身各組織器官中。在各組織器官中發(fā)生以下兩種變化：（1）在皮下結(jié)締組織、膜控大網(wǎng)膜和腸系膜等處儲(chǔ)存（如肥肉，板油等）起來，常以脂肪組織的形式存在。（2）在肝臟

17、和肌肉等處再度分解為甘油、脂肪酸，然后直接氧化分解，生成二氧化碳和水，釋放出大量的能量；或者轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃龋ㄈ缍叩膭?dòng)物、鳥類遷徙時(shí)）。（主要摘自 全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書（試驗(yàn)修訂本·必修） 生物第一冊(cè) 脂質(zhì)代謝 2002年12月 第69頁。3脂質(zhì)的功與過人體內(nèi)脂質(zhì)的生理功能，主要有以下幾個(gè)方面：（1）供給熱能。每克脂肪可供千卡熱能，積存的體脂是機(jī)體的“燃料倉庫”。（2）調(diào)節(jié)體溫。脂肪導(dǎo)熱性低，皮下脂肪可滋潤皮膚，防止體溫外散，在寒冷的環(huán)境中有利于保持體溫。（3）構(gòu)成身體組織。類脂質(zhì)是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基本原料。脂肪組織富有彈性，能固定和保護(hù)身體的重要器官，減緩撞擊，避免摩擦。（）提供必需的脂肪酸。必需脂肪酸是組織細(xì)胞的組成成分，對(duì)線粒體和細(xì)胞膜非常重要。（）起攜帶作用。脂肪是脂溶性維生素的攜帶者，并協(xié)助其吸收利用。脂肪的食物來源主要是肉類、豆類食品。人體攝入過多的脂肪，可能導(dǎo)致人體發(fā)胖、誘發(fā)高血壓或動(dòng)脈粥樣硬化等。如