新教材人教版必修1 第2章 第3节 细胞中的糖类和脂质 学案.docx

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新教材人教版必修1第2章第3节细胞中的糖类和脂质学案

第3节　细胞中的糖类和脂质

课标要求

核心素养

1.概述糖类的种类和作用。

2.举例说出脂质的种类和作用。

1.生命观念——物质与能量观：

糖类和脂质作为能源物质的特点。

2.科学思维——归纳与概括：

对比分析糖类和脂质的种类、作用及相互关系。

3.社会责任——结合糖尿病、高血脂等疾病了解糖类和脂质与人体健康的关系。

知识导图

新知预习·双基夯实

一、细胞中的糖类

1．元素组成和功能

（1）元素组成：

__C、H、O__。

（2）功能：

细胞中主要的__能源物质__。

2．糖类的种类与作用

项目

概念

常见种类

分布

单糖

不能水解的糖

__核糖__

__动植物__

__脱氧核糖__

__葡萄糖__

二糖

水解后能够生成__两__个单糖分子的糖

蔗糖

__植物__

麦芽糖

乳糖

__动物__

多糖

水解后能够生成许多个单糖分子的糖

__淀粉__

植物

纤维素

__糖原__

__动物__

二、细胞中的脂质

1．元素组成：

主要是__C、H、O__，有些还含有__N、P__。

2．种类和功能

和类

功能

脂肪

（1）细胞内良好的__储能物质__

（2）是一种很好的绝热体，动物皮下的脂肪层具有__保温__作用

（3）分布在动物内脏器官周围的脂肪具有__缓冲和减压__作用，可以保护内脏器官

磷脂

构成__细胞膜__和多种__细胞器膜__的重要成分

固醇

胆固醇

构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中__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

促进人和动物肠道对__钙和磷__的吸收

┃┃活学巧练__■

（1）葡萄糖是单糖，不能水解，可被细胞直接吸收。

（√）

（2）乳糖存在于动物乳汁中，可被小肠上皮细胞直接吸收。

（×）

（3）淀粉不甜，因此不属于糖类。

（×）

（4）糖类都能为生命活动提供能量。

（×）

（5）脂质由C、H、O三种元素组成。

（×）

（6）脂肪是细胞结构的主要组成成分。

（×）

（7）人和动物皮下含量丰富的储能物质是脂肪。

（√）

（8）性激素和维生素D都属于脂肪。

（×）

（9）细胞生物都含有磷脂。

（√）

（10）胆固醇对人的健康有害无益。

（×）

思考：

（1）从糖类的元素组成上分析糖类彻底氧化分解的产物是什么？

提示：

CO2和H2O。

（2）是否所有的糖类都能作为生物体内的能源物质发挥作用？

请举例说明。

提示：

不是。

核糖和脱氧核糖组成核酸，纤维素构成植物细胞壁，均不能作为生物体内的能源物质。

（3）脂肪与糖类在元素组成上有区别吗？

同质量的脂肪与糖类供能时，哪一个消耗氧气量较多？

哪一个释放的能量较多？

提示：

两者元素组成都是C、H、O，脂肪与糖类相比，氢含量高、氧含量低，氧化分解供能时，脂肪消耗氧气量较多，释放能量也较多。

学霸记忆·素养积累

重点呈现

1．糖类是主要的能源物质，也是细胞结构的重要组成成分。

2．脂肪是细胞内良好的储能物质，磷脂是构成生物膜的重要成分。

3．胆固醇是参与构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还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和生殖细胞的形成；维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。

课内探究·名师点睛

知识点

细胞中的糖类

1．糖类的元素组成

糖类分子都是由C、H、O三种元素构成的，因为多数糖类分子中氢、氧原子数之比是2∶1，类似水分子，所以糖类也被称为“碳水化合物”。

特别提醒：

不要误认为所有糖类中N（H）∶N（O）＝2∶1，如C5H10O4（脱氧核糖）N（H）∶N（O）≠2∶1；也不要误认为分子中N（H）∶（O）＝2∶1的物质都是糖类，如CH2O（甲醛）不属于糖类。

2．糖类的种类及其功能

（1）依据糖类能否被水解，可将糖类分为单糖、二糖和多糖等。

种类

分布

功能

单糖

五碳糖

核糖（C5H10O5）

动植物细胞中都有

组成RNA的重要成分

脱氧核糖（C5H10O4）

组成DNA的重要成分

六碳糖

葡萄糖（C6H12O6）

动植物细胞中都有

主要的能源物质，被称为“生命的燃料”

果糖（C6H12O6）

植物细胞

组成其他复杂化合物的重要成分

半乳糖（C6H12O6）

动物细胞

二糖

麦芽糖（由两个葡萄糖分子脱水缩合形成）

植物，发芽的谷粒中较多

储能物质，水解为单糖

蔗糖（由果糖和葡萄糖脱水缩合形成）

植物，甜菜、甘蔗中较多

乳糖（由半乳糖和葡萄糖脱水缩合形成）

动物的乳汁中

多糖

淀粉

植物的储藏器官中

植物细胞中重要的储能物质

纤维素

棕榈、棉、麻类等植物中

是构成植物细胞壁的重要成分

糖原

肝糖原

动物的肝脏中

储存能量，调节血糖

肌糖原

动物的肌肉组织中

储存和提供能量

几丁质（壳多糖）

甲壳类动物、昆虫的外骨骼中

作为支撑身体的骨架，对身体起保护作用

（2）依据糖在动、植物细胞中的分布

（3）依据糖的功能不同分类

①细胞生命活动所需要的主要能源物质，如葡萄糖等。

②细胞的重要储能物质，如淀粉、糖原等。

③细胞的重要结构物质，如脱氧核糖、核糖、纤维素、几丁质等。

（4）依据糖是否具有还原性分类

①还原糖，可与斐林试剂反应，在50～65℃水浴加热条件下出现砖红色沉淀，如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。

②非还原糖，如淀粉、蔗糖、纤维素、糖原等。

拓展

糖原、淀粉、纤维素的基本组成单位是葡萄糖，三者的区别取决于空间结构不同；几丁质是N－乙酰葡糖胺聚合而成的，单体不是葡萄糖。

3．糖类之间的相互转化

特别提醒：

蔗糖在蔗糖酶的作用下水解为果糖和葡萄糖，淀粉在淀粉酶的作用下水解为麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解为葡萄糖。

┃┃典例剖析__■

典例1（2019·金华一中高一段考）下列有关糖类的叙述，正确的是（　A　）

A．麦芽糖和蔗糖的水解产物均有还原性

B．乳糖水解为葡萄糖和果糖

C．构成纤维素的基本单位是葡萄糖和果胶

D．人体细胞内储存能量的多糖主要是糖原和淀粉

解析：

麦芽糖水解产物均为葡萄糖，蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖均有还原性，A项正确；乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，B项错误；构成纤维素的基本单位是葡萄糖，C项错误；人体细胞内储存能量的多糖是糖原，D项错误。

┃┃变式训练__■

1．（不定项）下列关于糖类的说法错误的是（　ACD　）

A．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖

B．葡萄糖是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位

C．各种糖类都是生物体生命活动的能源物质

D．所有糖类都可以用斐林试剂检测

解析：

蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖，A错误；麦芽糖是由两分子葡萄糖缩合而成的，淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖，B正确；纤维素是植物细胞壁的主要成分，不参与能量供应，C错误；斐林试剂只能用于还原糖的检测，D错误。

知识点

细胞中的脂质

脂质的特点

（1）脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量多于糖类。

（2）不同的脂质分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、乙醚、氯仿等。

按功能分类

按化学本质分类

元素组成

功能及分布

贮存脂质

脂肪

C、H、O

①主要功能：

细胞内良好的储能物质；很好的绝热体，起保温作用；缓冲和减压作用，可以保护内脏器官

②主要分布：

皮下和内脏器官周围

结构脂质

磷脂

C、H、O、N、P

①主要功能：

是构成细胞膜、细胞器膜的重要成分

②主要分布：

人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中

功能脂质

固醇

胆固醇

C、H、O

构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输

性激素

能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征及雌性动物的性周期

维生素D

促进人和动物肠道对钙、磷的吸收

┃┃典例剖析__■

典例2下列关于不同脂质的叙述，错误的是（　C　）

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．性激素在动物减数分裂中具有重要作用

解析：

脂质包括脂肪、磷脂和固醇三类，其中固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D等；细胞膜上有胆固醇；性激素能激发并维持动物的第二性征，在动物减数分裂产生生殖细胞过程中发挥重要作用；磷脂是组成生物膜的主要成分，分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类，分别由甘油和鞘氨醇组成。

┃┃变式训练__■

2．（2019·山西太原高一月考）下列有关糖类和脂质的叙述，不正确的（　B　）

A．脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂

B．植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖原

C．固醇类物质在细胞的调节和代谢中具有重要功能

D．葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的

解析：

脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都有细胞膜，所以都含有磷脂，A叙述正确；植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖是糖原，乳糖是二糖，B叙述错误；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等，在细胞的调节和代谢中具有重要功能，C叙述正确；动植物细胞共有的糖有葡萄糖、核糖、脱氧核糖，D叙述正确。

指点迷津·拨云见日

1．四种与能量有关的物质

（1）葡萄糖：

主要的能源物质。

（2）脂肪：

细胞内良好的储能物质。

（3）淀粉：

植物细胞内重要的储能物质。

（4）糖原：

动物细胞内重要的储能物质。

2．相同质量的糖类和脂肪的代谢特点

（1）共同点：

都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物都是CO2、H2O。

（2）不同点：

①糖类中氧的相对含量多，碳、氢的相对含量少，耗氧少，释放的能量少；②脂肪中氧的相对含量少，碳、氢的相对含量多，耗氧多，释放的能量也多。

3．糖类和脂质的转化

（1）在糖类供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪。

（2）脂肪一般只在糖类代谢发生障碍引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。

误区警示

（1）脂肪不等同于脂质：

脂肪只是脂质中的一种，脂质除了脂肪外，还包括磷脂和固醇等。

（2）胆固醇不等同于固醇：

固醇和胆固醇虽然都是脂质，但其范围不同，胆固醇是固醇中的一种。

典例3脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是（　B　）

A．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用

B．蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血

C．摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险

D．胆固醇既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输

解析：

分布在内脏周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官，A项正确；蛇毒中的磷脂酶只能催化磷脂分子的水解，不能催化蛋白质水解，B项错误；过量摄入反式脂肪酸可增加患心血管疾病，如粥样动脉硬化的风险，C项正确；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，D项正确。

解疑答惑　　

问题探讨⇨P23

1．提示：

葡萄糖是细胞生长的主要能量来源。

2．提示：

脂肪细胞能将葡萄糖转化为脂肪。

旁栏思考⇨P24

提示：

糖尿病病人饮食中，米饭、馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。

旁栏思考⇨P25

提示：

纤维素虽然不能被人体消化吸收，却能促进肠道的蠕动，增强肠道的功能。

纤维素在肠道微生物的作用下，约有5%发生分解，产生胶状物质以及乳酸、乙酸、二氧化碳等。

这些物质既能维持肠道的酸度，减少有害微生物的繁殖，又能缓冲肠壁对葡萄糖的吸收，还有利于粪便的排出。

更为有益的是某些微生物在肠道中分解纤维素的同时，还能生成B族维生素中的许多物质，如泛酸、肌醇和维生素K等，供人体吸收。

思考·讨论⇨P26

1．提示：

脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。

某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。

2．提示：

花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有较高的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。

3．提示：

脂肪除了可以储存大量能量外，还具有隔热、保温、减压和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。

4．提示：

脂肪的摄入和储存对维持人体正常代谢起着十分重要的作用。

但是不适当地摄入脂肪则会引起体内代谢不平衡，从而导致多种疾病，譬如目前常见的心血管疾病、肥胖症等。

旁栏思考⇨P27

提示：

糖类和脂肪可以相互转化，玉米、谷类和菜叶中都含有大量的糖类，糖类可以大量转化成脂肪。

练习与应用⇨P27

一、概念检测

1．

（1）√　磷脂是细胞膜的组成成分，所有细胞都有细胞膜。

（2）×　纤维素是植物细胞特有的成分。

（3）×　人体细胞内无淀粉。

2．C　植物细胞内的多糖有淀粉和纤维素。

3．C　人和动物皮下结缔组织中含有丰富的脂肪。

二、拓展应用

1．提示：

糖类是生物体主要利用的能源物质，尤其是大脑和神经所利用的能源必须由糖类来供应。

而脂肪是生物体内最好的储备能源。

脂肪是非极性化合物，可以以无水的形式储存在体内。

虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在机体内储存时所占的体积相当于同等质量的脂肪所占体积的4倍左右。

因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。

与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量氧气，此外，糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行，所以对于生物体的生命活动而言，糖类和脂肪都可以作为储备能源，但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。

2．提示：

鱼肝油含有丰富的维生素D，可以促进对钙的吸收。

训练巩固·课堂达标

1．脂质在生物体内的含量较少，但是具有重要的作用。

下列有关脂质的说法，正确的是（　C　）

A．脂肪中C、H、O的含量很高，而N、P含量很少

B．由于脂肪中C、H所占比例较高，因此脂肪是生物体内主要的能源物质

C．磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分

D．胆固醇在人体内只参与血液中脂质的运输

解析：

脂肪只由C、H、O三种元素构成；生物体内主要的能源物质是糖类，脂肪是生物体内主要的储存能量的物质；胆固醇还是构成动物细胞膜的重要成分。

2．下列关于糖类物质对应正确的是（　B　）

①存在于DNA而不存在于RNA的糖类　②植物细胞主要的能源物质　③存在于动物乳汁而不存在于肝脏细胞中的糖类

A．核糖、纤维素、糖原B．脱氧核糖、葡萄糖、乳糖

C．核糖、葡萄糖、糖原D．脱氧核糖、纤维素、糖原

解析：

①DNA中的糖为脱氧核糖，故DNA称为脱氧核糖核酸；RNA中的糖为核糖，故RNA称为核糖核酸。

②植物细胞内的主要能源物质是糖类，细胞内主要利用糖的氧化来产生ATP。

③乳糖只存在于动物乳汁中，而糖原存在于肌肉、肝脏处，分别称为肌糖原、肝糖原。

3．（2020·北京西城区高一期末）植物的生长发育和产量在很大程度上取决于种子质量。

糖类是生命活动的主要能源物质，能为植物生长、发育提供必需的能量，是一切生命活动的基础。

有学者研究了小麦种子中还原糖和总糖含量的变化，为科学调控小麦种子萌发提供理论依据。

实验方法和步骤：

将新鲜的、经过筛选的小麦种子放入培养箱中，小麦种子吸水4小时后开始萌芽，至44小时，进入

幼苗生长阶段。

各种糖含量的测定在小麦种子吸水4小时后开始，之后每隔4小时测定一次，持续到44小时为止。

测定结果：

见下图。

请回答下列问题：

（1）植物体内的糖类按照是否能够被水解分为__单糖、二糖、多糖__三类。

（2）检测还原糖可用__斐林__试剂，此试剂与还原糖在__（水浴）加热__条件下反应生成__砖红色沉淀__。

（3）根据上图检测结果分析：

①小麦种子萌发12小时后，还原糖的量__逐渐增加__；发生这一变化与种子萌发12小时后__（细胞）呼吸__增强，使__淀粉__消耗迅速增加密切相关。

②种子萌发20小时后，蔗糖含量下降的原因是__蔗糖分解成果糖和葡萄糖（蔗糖分解生成还原糖）__。