高中生物第二章细胞的化学组成第二节 细胞中的生物大分子第1课时细胞中的生物大分子练习 苏教版必修1.docx
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高中生物第二章细胞的化学组成第二节细胞中的生物大分子第1课时细胞中的生物大分子练习苏教版必修1
第二节 细胞中的生物大分子
第1课时 生物大分子的基本骨架、糖类与脂质的种类和功能
目标导航
1.结合教材P13,说出生物大分子以碳链为骨架。
2.结合教材P14~15,概述糖类的种类、功能和检测方法。
3.结合教材P16~17,举例说出脂质的种类、功能和检测方法。
一、生物大分子的基本骨架(阅读P13)
1.碳原子之间可以通过单键相结合,也可以通过双键或三键相结合,形成不同长度的链状、分支链状、环状结构,这些结构称为有机物的碳骨架。
2.碳骨架的结构、长短以及与碳骨架相连接的原子团,决定了有机化合物的基本性质。
二、糖类的种类和功能(阅读P14~15)
1.元素组成:
由C、H、O三种元素组成。
2.种类
3.功能
(1)生物体维持生命活动的主要能量来源。
(2)生物体重要的结构物质。
(3)与蛋白质等物质结合形成的复杂化合物,能参与细胞识别、细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。
4.糖类的鉴定
单糖、麦芽糖、乳糖是还原性糖,它们与斐林试剂反应可以产生砖红色沉淀,蔗糖、淀粉是非还原性糖,它们不能发生上述颜色反应。
三、脂质的种类和功能(阅读P16~17)
1.脂质的元素组成:
主要由C、H、O三种元素组成。
2.种类和功能
(1)类脂:
类脂中的磷脂是构成细胞膜的重要物质。
(2)脂肪:
是细胞内重要的储能物质。
(3)固醇:
包括维生素D、性激素和胆固醇等,在细胞的营养、代谢中具有重要功能。
一、生物大分子的基本骨架
1.生物大分子的结构层次
2.生物大分子结构图示
1.为何说“碳元素是生命的核心元素”?
答案 碳原子的4个价电子可与许多原子结合,也可以与其他碳原子以共价键的形式形成不同长度的链状、分支链状或环状结构,从而构成有机物的基本骨架。
由于碳原子在形成生物大分子中的重要作用,所以说“碳是生命的核心元素”。
2.上图中的淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,为什么它们在化学性质上有很大差异?
答案 三种多糖的基本单位都是葡萄糖,但葡萄糖连接的方式不同,使它们具有了不同的化学性质。
3.碳骨架是如何决定有机化合物的基本性质的?
答案 是通过碳骨架的结构、长短以及与碳骨架相连接的原子团,决定了有机化合物的基本性质的。
1.生物大分子在生物体的生命活动中具有重要的作用。
碳原子本身的化学性质,使它能够通过化学键连接成链或环,从而形成各种生物大分子。
以上事实可以说明( )
A.C元素能组成各种各样的化合物
B.C元素是最基本的元素
C.C元素是各种大分子中含量最多的元素
D.C元素比其他元素重要
问题导析
(1)在组成生物体的化学元素中,C是一种主要元素,它能够通过化学键连接成链或环,从而形成各种生物大分子,如蛋白质、核酸,这些化合物是生物体生命活动的物质基础。
如果没有碳元素,肯定不会形成这些生物大分子,也就不会表现出各种生命活动。
(2)C元素是基本元素,但并不是所有化合物都含C元素。
(3)C元素在生物体内有重要作用,但并不能排除其他元素的重要性。
答案 B
一题多变
下列不属于构成生物大分子的碳骨架的是( )
答案 D
解析 碳原子在构成生物大分子时,先以共价键形式形成直链、分支或环状的基本骨架,称为碳骨架。
D项不是多个碳原子之间形成的骨架结构,不是碳骨架。
二、糖类的种类、功能和鉴定
1.糖类的化学组成和种类
2.糖类的不同分类
(1)按化学性质
(2)按功能分
①
②糖类是主要的能源物质,如蔗糖、葡萄糖、淀粉和糖原等。
生物体能量供应主要来自糖类物质的氧化分解。
③细胞的储能物质:
淀粉、糖原。
④其他功能:
如糖类与蛋白质结合形成糖蛋白,参与细胞识别、细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。
3.鉴定生物组织中的糖类
鉴定
物质
淀粉
还原性糖
实验
原理
淀粉与碘液反应,呈现蓝色
还原性糖与斐林试剂作用,生成砖红色沉淀
实验
材料
蔗糖、淀粉
蔗糖、淀粉
实验
方法
①取2支试管,编号A和B
②称取蔗糖和淀粉各2g,分别溶解在100mL清水中
③量取3mL蔗糖溶液和淀粉溶液,分别注入2支试管中
④向2支试管中滴入等量的稀碘液,观察颜色变化
①取3支试管,编号C、D和E
②量取3mL蔗糖和淀粉溶液,分别注入2支试管中,再滴加1mL清水
③向第3支试管中加入淀粉溶液3mL后,滴入稀释的唾液1mL
④向3支试管中分别加入2mL斐林试剂,水浴加热,观察颜色变化
实验
结果
A管不变蓝,B管变为蓝色
C、D管不出现砖红色沉淀,E管出现砖红色沉淀
设计
思路
利用某些化学试剂能与生物组织中的有机物产生特定的颜色
反应的原理,根据产生颜色的不同,来鉴定有关物质的存在
对照
方法
相互对照
1.糖类是主要的能源物质,是不是意味着所有的糖类都是能源物质?
答案 不是。
如核糖、脱氧核糖等均不是能源物质。
2.糖类主要由C、H、O三种元素组成的,对吗?
答案 不对,糖类只由(而不是“主要”)C、H、O三种元素组成。
3.糖尿病患者的饮食会受到严格限制,受限制的并不仅仅是甜味食品,米饭和馒头等主食都需定量摄取,试分析其原因。
答案 米饭和馒头等主食的主要成分为淀粉,淀粉是一种多糖,消化水解后生成的是葡萄糖。
2.下列有关糖类的化学组成和功能的叙述中,正确的是( )
①淀粉、纤维素和糖原的基本单位均为葡萄糖
②麦芽糖、乳糖、蔗糖的组成中均有葡萄糖
③葡萄糖、果糖均为还原性糖,由二者缩合而成的蔗糖也具有还原性
④多糖都是动植物细胞内的储能物质
A.①②B.①③
C.②④D.③④
问题导析
(1)淀粉、纤维素和糖原等多糖的基本单位是葡萄糖。
(2)麦芽糖是由2分子葡萄糖脱水缩合而成,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖脱水缩合而成,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水缩合而成。
(3)蔗糖不具有还原性。
(4)多糖中的纤维素是植物细胞壁的组成成分,不属于植物细胞的储能物质。
答案 A
一题多变
动、植物体内都有的糖是( )
A.葡萄糖、核糖和脱氧核糖
B.蔗糖和麦芽糖
C.糖原和纤维素
D.肝糖原和肌糖原
答案 A
三、脂质的种类、功能和鉴定
1.脂质的种类和功能
种类
生理功能
脂肪
细胞内主要的储能物质
磷脂
构成细胞膜的重要物质
固
醇
类
胆固醇
(1)构成动物细胞的成分之一
(2)参与血液中脂质的运输
性激素
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素D
能促进人和动物肠道对Ca、P的吸收
2.洋葱根尖细胞中是否含有脂肪
(1)研究原理:
脂肪易被苏丹Ⅲ染色液染成橘黄色。
(2)研究目的:
尝试鉴定脂肪。
(3)研究过程
①确定课题阶段
a.提出问题:
洋葱根尖细胞是否含有脂肪?
b.分析问题:
植物体没有专门的脂肪组织,但植物种子中含有。
若根尖细胞中含有脂肪,则会被苏丹Ⅲ染成橘黄色。
若无则不变。
c.确定课题:
鉴定洋葱根尖细胞是否含有脂肪。
②实验体验阶段
分组实验。
取根尖细胞,用质量浓度为1mol/L的盐酸进行解离(使细胞分离开来,便于观察)。
再用苏丹Ⅲ染色液染色。
一段时间后,用体积分数为50%的乙醇洗去浮色,用显微镜进行观察。
③研究总结、成果表达和交流阶段
小组相互交流所观察到的现象,从而确定洋葱根尖细胞中含有脂肪。
结论:
洋葱的根尖细胞中含有脂肪。
1.脂肪和糖类的元素组成都是C、H、O,为什么脂肪是良好的储能物质?
答案
(1)由于脂肪中含氢量比糖类多,因此在氧化分解时的耗氧量要比糖类多,释放出来的能量也多,产生的水也多。
(2)单位质量的脂肪体积比糖原小很多,有利于储藏。
2.黑熊在冬眠前要大量的进食,为冬眠积聚能量,这些能量主要储存在哪种成分中?
答案 脂肪是动物体内主要的储能物质。
3.儿童晒太阳会预防佝偻病(骨骼发育不全),原理是什么?
答案 在人的表皮细胞中有胆固醇,在日光中的紫外线照射下能转变成维生素D,维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,促进骨骼的发育。
4.有人认为:
“血脂过高,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命,脂类物质还是不摄入为好。
”你赞同这种观点吗?
答案 不赞同。
因为脂类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能。
3.下面是关于脂质的叙述,其中正确的是( )
A.磷脂由C、H、O三种元素组成,是构成膜的主要成分
B.性激素的化学本质是蛋白质,对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用
C.脂肪只存在于动物的脂肪细胞中,而其他部位和植物细胞中没有
D.企鹅体内的脂肪有减少热量散失、维持体温恒定的作用
问题导析
(1)除C、H、O三种元素外,磷脂还含有N、P。
(2)性激素的化学本质是固醇。
(3)脂肪分布在动物和植物中。
(4)脂肪是生物体的储能物质,同时还可以起到保温的作用。
答案 D
一题多变
连一连:
1.下列关于“地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的”原因的叙述,
错误的是( )
A.碳元素在生物体内含量最多
B.有机物的基本骨架是碳链
C.有机物由许多基本结构单位连接而成
D.碳原子间可通过单键、双键或三键相结合
答案 A
解析 生物体内含量最多的元素是氧。
2.下列有关糖类的叙述中不正确的是( )
A.蔗糖和乳糖水解的产物中都有葡萄糖
B.葡萄糖是细胞中重要的能源物质
C.淀粉和糖原是各种生物体的储备能源物质
D.纤维素是植物细胞壁主要成分
答案 C
解析 蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,乳糖水解产物为半乳糖和葡萄糖,A对。
淀粉是植物细胞内重要储能物质,糖原是动物细胞内重要储能物质,所以C错。
3.下列动植物糖类、脂质的分类与比较正确的是( )
答案 A
解析 还原性糖不包括蔗糖,葡萄糖、果糖是单糖;脂肪和固醇之间是并列关系,不是包含关系;固醇不是生物大分子。
4.青苹果汁遇碘溶液显蓝色,熟苹果能与斐林试剂发生反应,这说明( )
A.青苹果汁中含有淀粉不含糖类
B.熟苹果汁中含糖类不含有淀粉
C.苹果转熟时淀粉水解为单糖
D.苹果转熟时单糖聚合成淀粉
答案 C
解析 青苹果汁遇碘溶液显蓝色,说明青苹果汁中含有淀粉;熟苹果能与斐林试剂发生反应,说明熟苹果中含有还原性糖,还原性糖和淀粉都是糖类;进一步推测青苹果变成为熟苹果时,发生了淀粉水解为还原性糖的过程。
5.
根据下列生物学事实回答问题:
材料一 熊在入冬之前要吃大量的食物,在体内转化为脂肪储存起来,冬眠时,进行分解利用,维持生命活动。
材料二 生活在南极寒冷环境中的企鹅,体内脂肪可厚达4cm。
材料三 幼儿常晒太阳,可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D,预防佝偻病。
(1)材料一说明脂肪是________________。
(2)材料二说明脂肪具有________作用。
(3)材料三说明维生素D具有________________________________。
该物质属于________类物质,除此之外,该类物质还包括________和________等。
答案
(1)良好的储能物质
(2)保温 (3)促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 固醇 胆固醇 性激素
解析 脂肪以其体积小储能多而成为动物体内主要的储能物质。
同时以其良好的弹性、绝缘隔热的特点,可以进行缓冲、减压、保温。
皮肤中的胆固醇在紫外线照射下转化成的维生素D可以促进人体小肠对Ca、P的吸收,它属于固醇。
基础巩固
1.下列关于生物体内糖类物质的叙述,正确的是( )
A.麦芽糖在动植物细胞中都能检测到
B.糖类物质在细胞内不能储存
C.糖类物质都是细胞内的能源物质
D.单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化
答案 D
解析 麦芽糖是植物的二糖;糖原和淀粉分别是动物、植物细胞内的储存能量的物质;纤维素、核糖和脱氧核糖等不能为生命活动提供能量。
只有D正确。
2.用苏丹Ⅲ染色液检测脂肪时,脂肪颗粒被染成橘黄色,但要立即观察,否则脂肪颗粒将被溶解。
能够溶解脂肪的是( )
A.染液中的苏丹Ⅲ粉B.染液中的酒精
C.颜色反应产生的热量D.颜色反应中的生成物
答案 B
解析 脂肪不溶于水,易溶于酒精等有机溶剂。
染液中的苏丹Ⅲ粉是染色剂,不是用来溶解脂肪的。
3.下列关于脂质的叙述,错误的是( )
A.有些固醇类物质是构成细胞膜的成分
B.有些脂质能激发和维持动物第二性征
C.磷脂是细胞膜的主要成分,它的基本组成单位是甘油和脂肪酸
D.性激素在动物生殖细胞的形成中具有重要作用
答案 C
解析 胆固醇是构成细胞膜的成分。
性激素能激发和维持第二性征,促进生殖细胞的形成。
脂肪是由甘油和脂肪酸组成的。
4.下列说法中不正确的是( )
A.脂质只含有C、H、O三种元素
B.各类脂质都有一个特性,就是不溶于水
C.植物细胞中也存在脂肪
D.所有构成生物体的细胞中都存在磷脂
答案 A
解析 分析四个选项,脂质除含有C、H、O外,有的还含有N、P等,故A错;各类脂质在化学组成上和化学结构上的差别较大,但是都有一个特性,就是不溶于水,而溶于有机溶剂,故B正确;脂肪并不是只有动物才有的,故C正确;细胞有细胞膜等生物膜结构,不管哪种生物膜都是由蛋白质和磷脂等组成的,故D正确。
5.东北虎主要分布在我国长白山、小兴安岭等地;华南虎主要分布于我国长江流域以南地区。
根据我们学过的知识判断,东北虎与其生存环境相适应,与华南虎相比,下列物质含量所占比例较高的是( )
A.脂肪B.糖原
C.蛋白质D.核酸
答案 A
解析 东北虎生活在寒冷环境中,与之相适应的是其体内脂肪较多,因为脂肪除了具有储能作用外,还是很好的绝热体,具有很好地保持体内热量的作用。
6.下列叙述中,哪些是淀粉、纤维素和糖原的共同特征( )
A.都是生物体内储存能量的主要物质
B.都含有C、H、O、N四种元素
C.基本组成单位都是五碳糖
D.基本组成单位都是六碳糖
答案 D
解析 生物体内储存能量的主要物质是脂肪,所以A不符合;淀粉、纤维和糖原的组成元素是C、H、O,无N元素,所以B错误;淀粉、纤维素和糖原的水解最终产物都是葡萄糖,而葡萄糖为六碳糖,所以C错误、D正确。
巩固提升
7.如图表示一个反应过程,图中的黑球表示两个相同的单糖,则图中的A、B可分别表示( )
A.淀粉、葡萄糖B.麦芽糖、葡萄糖
C.蔗糖、果糖D.乳糖、葡萄糖
答案 B
解析 解答本题需明确以下知识点:
题目中黑球表示两个相同的单糖,判断为二糖,而淀粉为多糖。
麦芽糖由两分子葡萄糖脱水缩合而成,蔗糖则是由1分子的葡萄糖和1分子的果糖脱水缩合形成,不符合两个相同的单糖的条件。
8.下列各项作为鉴定生物组织中还原性糖的理想材料是( )
A.韭菜B.甘蔗
C.菠菜D.梨
答案 D
解析 鉴定生物组织中还原性糖的实验,最理想的实验材料是含糖量较高的生物组织(或器官),而且组织的颜色较浅或近于白色。
因此韭菜、菠菜的叶片中叶绿素的含量较多,颜色较深,对于鉴定时的颜色反应具有掩盖作用,导致实验现象不明显,所以不是理想的实验材料。
甘蔗中富含蔗糖,蔗糖不是还原性糖。
只有梨符合条件。
9.下列选项表示对多糖的功能进行分类的是( )
答案 C
解析 糖原是动物细胞的储能物质,淀粉是植物细胞的储能物质,二者功能一致。
纤维素是植物细胞壁的组成成分,是结构物质。
10.某生物体内能发生如下的反应:
淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原,则下面的说法不正确的是( )
A.此生物一定是动物,因为能合成糖原
B.淀粉和糖原都属于多糖
C.此生物一定是动物,因为能利用葡萄糖
D.糖类在生物体内的主要作用是提供能量
答案 C
解析 由题干中提供的信息可以看出,最终的结果是得到糖原,而糖原只有动物体才有可能合成,故A正确;淀粉是植物体内的多糖,糖原是动物体内的多糖,故B正确;不管是动物还是植物都有葡萄糖且都能利用葡萄糖,故C选项的理由不合理;糖类是生物体的主要能源物质,故D正确。
11.根据下表中的实验结果回答下面的问题(已知蔗糖酶可将蔗糖分解为基本结构单位)。
项目
鉴定反应
实验结果
实验一
葡萄糖溶液+斐林试剂
砖红色
实验二
蔗糖溶液+斐林试剂
无反应
实验三
蔗糖溶液(加入蔗糖酶)→产物+斐林试剂
砖红色
(1)取等量的葡萄糖和蔗糖溶液,分别加入等量的斐林试剂,用小火加热2~3min后,两者颜色反应不同,这表明斐林试剂可用来鉴别________。
(2)蔗糖溶液用蔗糖酶处理后,与斐林试剂发生砖红色的颜色反应,这个事实说明___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案
(1)葡萄糖
(2)蔗糖被蔗糖酶分解后的产物中含有葡萄糖
12.通常情况下,正常人的尿液中没有葡萄糖。
当一次食用大量糖时,尿液中是否有葡萄糖存在?
试运用对照的方法设计实验方案进行鉴定。
提供如下材料及用具:
斐林试剂(甲、乙)、试管、大烧杯、酒精灯等。
实验步骤:
(1)取3支试管分别标号1、2、3。
(2)在1号和2号试管内各加入2mL正常人的尿液,3号试管内加入2mL大量食糖者的尿液。
2号试管内加入少量的葡萄糖。
(3)__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
结果分析:
1号试管_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________;
2号试管_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________;
3号试管_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
答案 实验步骤:
(3)向3支试管分别加入刚配制的斐林试剂2mL,振荡试管,使溶液混合均匀
(4)将这3支试管放入盛有水的大烧杯中,用酒精灯加热,水温维持在50~65℃2min左右。
在加热过程中随时仔细观察试管中溶液颜色的变化
结果分析:
不出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀 若不出现砖红色沉淀,则说明该尿液中不含葡萄糖;若出现砖红色沉淀,则说明该尿液中含葡萄糖
解析 实验的原理为颜色反应,斐林试剂与还原性糖在水浴加热时生成砖红色沉淀。
斐林试剂要注意现配现用,待测样液加入斐林试剂后,要隔水加热观察颜色变化。
走进高考
13.(2014·海南卷,2)下列关于脂质的叙述,正确的是( )
A.脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分
B.维生素D和性激素不属于固醇类物质
C.脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少
D.脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成
答案 A
解析 脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分,A正确。
维生素D和性激素属于固醇类物质,B错误。
脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能多,C错误。
蛋白质在核糖体、内质网和高尔基体上合成,D错误。
14.(2013·海南卷,23)关于糖分解代谢的叙述,错误的是( )
A.甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖
B.乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖
C.发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖
D.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
答案 C
解析 蔗糖、乳糖、麦芽糖都是二糖。
蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖,乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖,麦芽糖水解的产物全部为葡萄糖。
纤维素是多糖,经含纤维素酶的微生物分解可产生葡萄糖。
15.(2013·上海卷,2改编)下图表示细胞中一种常见的水解反应。
下列化合物能发生此种反应的有( )
①淀粉 ②纤维素 ③脂肪
A.①②B.①③C.②③D.①②③
答案 A
解析 脂肪由甘油和脂肪酸组成。
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