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创新设计高一生物人教版必修1学案第二章第4节细胞中的糖类和脂质
第4节 细胞中的糖类和脂质
目标导航
1.通过材料分析,概述糖类的种类和作用。
2.结合生活实例,简述脂质的种类和作用。
3.综合分析各类大分子物质和单体的关系,说明生物大分子以碳链为骨架。
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.分类
(1)单糖
①含义:
不能水解的糖类。
②种类:
葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖,其中葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
(2)二糖
观察图示:
写出上述二糖的名称和分布:
a.名称:
蔗糖,分布:
甘蔗和甜菜中含量丰富。
b.名称:
乳糖,分布:
人和动物乳汁中含量丰富。
c.名称:
麦芽糖,分布:
发芽的小麦等谷粒中。
(3)多糖
示意图
名称
糖原
淀粉
纤维素
分布
人和动物的肝脏和肌中
粮食作物的种子,马铃薯、山药、甘薯等植物变态的茎或根中
植物茎秆和枝叶中的维
功能
人和动物细胞的储能质
植物细胞内的储能物质
构成植物细胞的细胞壁
组成
单位
葡萄糖
二、细胞中的脂质
1.脂质的元素组成及性质
(1)元素组成:
主要是C、H、O,一些还含N、P;
特点:
相对于糖类,脂质分子O含量低,H含量高。
(2)性质:
脂质通常不溶于水,而溶于有机溶剂。
2.脂质的分类和功能
(1)脂肪除是细胞内良好的储能物质外,还具有保温、缓冲和减压的作用。
(2)磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的主要成分。
(3)固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。
维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
三、生物大分子以碳链为骨架
1.多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本的组成单位连接而成的,这些基本单位称为单体,这些生物大分子称为单体的多聚体。
2.每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
3.常见几种多聚体的单体
多聚体(生物大分子)
单体(基本单位)
多糖
葡萄糖
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
判断正误:
(1)构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖。
( )
(2)葡萄糖和麦芽糖可被水解,蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖。
( )
(3)淀粉可以用斐林试剂鉴定并呈现蓝色。
水浴加热条件下,蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。
( )
(4)相对于糖类,脂质分子O含量低,H含量高。
( )
(5)脂质的作用是保温、缓冲、减压。
( )
(6)性激素的化学成分是脂质。
( )
(7)核酸的单体是氨基酸。
( )
(8)生物大分子以碳链为骨架。
( )
答案
(1)×
(2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)√
一、细胞中的糖类
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
②细胞生命活动的主要能源物质:
葡萄糖。
③细胞的储能物质:
淀粉、糖原。
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、纤维素等均不是能源物质。
2.糖尿病人的饮食受到严格的限制,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。
为什么?
答案 糖尿病人饮食中,米饭、馒头等主食也需限量,是因为其中富含淀粉,淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。
1.存在于RNA而不存在于DNA中,存在于动物细胞质而不存在于植物细胞质中的糖类物质分别是( )
A.核糖、糖原B.蔗糖、纤维素
C.脱氧核糖、麦芽糖D.脱氧核糖、淀粉
问题导析
(1)核糖是核糖核酸的组成成分,主要存在于动植物细胞的细胞质内;脱氧核糖是脱氧核糖核酸的组成成分,主要存在于动植物细胞的细胞核内。
(2)糖原存在于动物细胞的细胞质中;蔗糖、淀粉、纤维素存在于植物细胞中。
答案 A
一题多变
判断正误:
(1)单糖可以再水解为C、H、O三种元素( )
(2)葡萄糖是细胞中主要的能源物质( )
(3)淀粉是各种生物体内的贮能物质( )
答案
(1)×
(2)√ (3)×
二、脂质的种类和功能
种类
生理功能
脂肪
(1)细胞内良好的储能物质
(2)很好的绝热体,有隔热、保温作用
(3)能缓冲和减压,可以保护内脏器官
磷脂
构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分
固
醇
类
胆固醇
(1)构成动物细胞膜的重要成分
(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
能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
1.为什么“瘦子怕碰”、“胖子怕热”?
答案 瘦子的皮下及内脏器官之间脂肪少,胖子则相反;脂肪具有缓冲压力和保温作用。
2.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。
3.黑熊在冬眠前要大量地进食,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,所以能量主要存在于脂肪中。
2.脂质在细胞中具有独特的生物学功能,下面有关脂质物质的生物学功能中,属于磷脂生物学功能的是( )
①生物膜的主要成分 ②储存能量的分子 ③构成生物体表面的保护层 ④很好的绝缘体,具有保温作用 ⑤具有生物学活性,对生命活动起调节作用
A.①③ B.⑤ C.① D.②④
问题导析
(1)磷脂是构成细胞膜的成分。
(2)脂肪具有储能、缓冲、减压和保温等作用。
(3)性激素对生命活动具有调节作用。
答案 C
一题多变
(1)在人体中,既是构成细胞膜的重要成分,又参与血液中脂质运输的物质是 。
(2)1g脂肪氧化分解释放出约39kJ能量,而1g糖原氧化分解仅释放出约17kJ能量,这说明脂肪是 。
答案
(1)胆固醇
(2)良好的储能物质
三、生物大分子以碳链为骨架
碳链是生物大分子的基本骨架,科学家说“碳是生命的核心元素”,“没有碳,就没有生命”。
1.教材图2-12显示淀粉、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。
2.比较几种生物大分子
名称
组成元素
基本单位
主要功能
多糖
C、H、O
单糖
能源物质
蛋白质
C、H、
O、N等
氨基酸
生命活动的主要承担者
核酸
C、H、
O、N、P
核苷酸(DNA中为脱氧核苷酸,RNA中为核糖核苷酸)
是遗传信息的携带者,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
3.下列叙述中,错误的是( )
A.蛋白质彻底水解后的产物是它的单体
B.脂肪彻底氧化分解后的产物是CO2和H2O,所以CO2和H2O是脂肪的单体
C.淀粉和纤维素的单体都是单糖
D.DNA和RNA单体的分子组成不同
问题导析
(1)蛋白质彻底水解后的产物是氨基酸,为构成它的单体。
(2)组成高分子物质的单体主要是通过水解产生,而不是氧化分解。
(3)淀粉和纤维素的单体都是葡萄糖,为单糖。
(4)DNA和RNA单体分别是脱氧核苷酸与核糖核苷酸,它们的分子组成不同。
答案 B
一题多变
判断正误:
(1)淀粉是植物细胞壁的主要成分,它的单体是葡萄糖( )
(2)蛋白质是生命活动的主要承担者,它的单体是氨基酸( )
(3)DNA是一切生物的遗传物质,它的单体是脱氧核苷酸( )
(4)磷脂是细胞膜的主要成分,只含有C、H、O三种元素,是脂质的单体( )
答案
(1)×
(2)√ (3)× (4)×
1.下列有关糖类生理功能的叙述,错误的是( )
A.核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分之一
B.葡萄糖是主要的能源物质
C.淀粉和糖原是各种生物体的储能物质
D.纤维素是植物细胞壁的主要成分
答案 C
解析 核糖是RNA的组成成分,脱氧核糖是DNA的组成成分;生物体主要通过氧化分解葡萄糖获得能量,所以,葡萄糖是主要的能源物质;淀粉是植物体内的储能物质,糖原是动物细胞内的储能物质,纤维素是植物细胞壁的主要成分。
2.下列叙述中,不属于脂质生理功能的是( )
A.生命活动的主要能源物质
B.构成细胞膜、细胞器膜的重要成分
C.参与人体内血液中脂质的运输
D.调节生命活动
答案 A
解析 糖类是生命活动的主要能源物质。
3.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.单体的基本骨架是碳链
C.多聚体由许多单体连接而成
D.蛋白质的基本组成单位是氨基酸
答案 A
解析 生物体内含量最多的元素是氧。
4.下图为细胞中由C、H、O三种元素组成的某种化合物的形成过程,a表示单体,请据图回答下面的问题:
―→
(1)a是指 。
其中生物体内的主要能源物质是 ,参与生物体内遗传物质组成的是 、 。
(2)若b是由两分子的a脱水缩合形成。
则b是_____________________________________,
在植物细胞中最重要的该物质是 和 ,其中在 溶液中加入新配制的 并水浴加热约2min,会出现砖红色沉淀;在人和动物的乳汁中含量丰富的是 。
(3)若b是由大量的a脱水缩合形成的,则b是 ,在人和动物的肝脏和肌肉中存在的是 ,在小麦、玉米种子中大量存在的是 。
答案
(1)单糖 葡萄糖 脱氧核糖 核糖
(2)二糖 蔗糖 麦芽糖 麦芽糖 斐林试剂 乳糖
(3)多糖 糖原 淀粉
基础巩固
1.下列关于糖的叙述,正确的是( )
A.葡萄糖和果糖均是还原性糖
B.葡萄糖和麦芽糖可被水解
C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖
D.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收
答案 A
解析 葡萄糖和果糖是单糖,不可水解;纤维素的单体是葡萄糖;乳糖是二糖,不可被细胞直接吸收。
2.下列有关淀粉、纤维素和糖原的共同特征的叙述中,正确的是( )
A.都是细胞内储存能量的物质
B.都含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 淀粉、纤维素和糖原的单体均是葡萄糖,只含有C、H、O三种元素。
淀粉和糖原是细胞内的储能物质。
3.如图是某动物肝脏的一个细胞,其细胞质内含有的糖类和核酸主要是
( )
A.糖原和RNA
B.糖原和DNA
C.淀粉和RNA
D.淀粉和DNA
答案 A
解析 题中的细胞是动物细胞。
动物细胞中含有的多糖应是糖原而不是淀粉。
细胞中的DNA主要存在于细胞核中,而RNA主要存在于细胞质中。
4.用水解法研究下列物质,水解终产物不都是葡萄糖的是( )
①淀粉 ②蔗糖 ③乳糖 ④麦芽糖
A.①②B.②③
C.③④D.①④
答案 B
解析 淀粉、麦芽糖、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖,水解终产物均只有葡萄糖一种产物;蔗糖是由葡萄糖和果糖形成的二糖,乳糖是由葡萄糖和半乳糖形成的二糖。
5.在人体中既是构成细胞膜的重要成分,又参与血液中脂质运输的物质是( )
A.磷脂B.胆固醇
C.脂肪D.维生素D
答案 B
解析 脂肪是储能物质,与缓冲、减压、保温有关;胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输,又是构成细胞膜的成分;磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分,与脂质运输无关;维生素D能促进人体对钙和磷的吸收。
6.在化学组成上,脂质与糖类的主要区别是( )
A.脂质分子中氧原子的比例高
B.脂质和糖类均是由C、H、O组成的
C.脂质分子中C和H原子所占的比例低
D.有的脂质物质中含有N、P
答案 D
解析 脂质相对于糖类,分子中O的比例低,C、H的比例高,除含有C、H、O外,有的还含有N、P。
巩固提升
7.下列各组物质中,由相同种类元素组成的是( )
A.胆固醇、脂肪酸、脂肪酶
B.淀粉、半乳糖、糖原
C.氨基酸、核苷酸、丙酮酸
D.性激素、生长激素、胰岛素
答案 B
解析 淀粉、半乳糖、糖原属于糖类,只由C、H、O三种元素组成。
8.一位同学在早操后出现了休克现象,医生检查后,立即给他静脉注射质量分数为5%的葡萄糖溶液,其目的主要是( )
A.维持细胞的渗透压B.供给能量
C.供给全面营养D.供给水分
答案 B
解析 本题是运用糖类作用的知识去分析日常生活中的现象。
这位同学由于运动过程中消耗了大量能量,使体内能源物质不足,导致休克。
因此医生为了使其尽快苏醒,迅速注射葡萄糖溶液,主要目的是供给能量。
9.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。
10.下列动植物糖类、脂质的分类与比较正确的是( )
答案 A
解析 B项中蔗糖不属于还原糖,葡萄糖、果糖不属于二糖;C项中脂肪不能包含固醇;D项中固醇属于小分子物质。
11.某生物体内能发生如下的反应:
淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原,下列有关叙述中,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 淀粉和糖原都属于多糖,而后者是动物特有的糖,故A、B项均正确;糖类是生物体内的主要能源物质,故D项正确;能利用葡萄糖的生物不一定是动物,故C项错误。
12.下图表示细胞内4种重要的有机物的组成及功能,请据图回答下面的问题:
(1)a一般是指 ;e在动物细胞中是指 ,在植物细胞中主要是指 。
(2)f是指 ,它是由b(甘油和脂肪酸)组成的。
除f之外,脂质还包括 和 。
(3)c是指 ,其结构通式是 。
(4)d是指 ,生物体内的h分为 和 两大类。
答案
(1)葡萄糖 糖原 淀粉
(2)脂肪 磷脂 固醇
(3)氨基酸 CHNH2RCOOH
(4)核苷酸 DNA RNA
解析 生物体内的能源物质是糖类。
糖类的基本组成单位(a)是葡萄糖,由葡萄糖组成的有机大分子且作为能源物质的(e)有淀粉和糖原;结构物质(g)是蛋白质,其基本组成单位(c)是氨基酸;遗传物质(h)是核酸,其基本组成单位(d)是核苷酸;储能物质除了脂肪外,还有淀粉(植物体内的储能物质)和糖原(动物体内的储能物质),由于e是淀粉和糖原,所以f应是脂肪,其基本组成单位为甘油和脂肪酸。
13.回答下列关于糖类和脂质的问题:
(1)青苹果果汁遇碘液显蓝色,如图为苹果成熟期各种有机物的变化曲线,据图回答有关问题。
①青苹果果汁遇碘液变蓝是因为其含有 ,该物质普遍存在于 细胞中,其作用是 ;在动物细胞中与此功能相同的同类物质是 。
②由图可知,8月份有机酸减少的原因是 。
淀粉的最终水解产物是 。
(2)生活在南极寒冷环境中的企鹅,体内有很厚的脂肪层,其意义在于:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)①淀粉 植物 植物体内重要的储能物质 糖原 ②有机酸逐渐转变成糖 葡萄糖
(2)脂肪作为很好的绝热体,可以防止体内热量的散失,起着保温作用
走进高考
14.(2014·海南卷,2改编)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;脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能多,C错;蛋白质在核糖体、内质网的高尔基体上合成,D错。
15.(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。
备选题
1.下列各种糖类物质中,既存在于黄牛细胞内又存在于黄豆细胞内的是( )
A.淀粉和核糖
B.糖原、乳糖、蔗糖
C.葡萄糖、核糖和麦芽糖
D.核糖、脱氧核糖和葡萄糖
答案 D
2.下列有关脂质的描述正确的是( )
A.脂肪的主要作用是保温和缓冲压力
B.胆固醇是构成细胞膜的主要脂质
C.激素的化学本质是固醇类
D.人体在补钙的时候最好补充一定量的维生素D
答案 D
解析 脂肪的主要作用是作为储能物质;磷脂是构成细胞膜及细胞器膜的主要脂质;性激素的化学本质是固醇。
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