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第2单元 组成细胞的分子
第4课时　细胞中的糖类和脂质
1.概述糖类的种类和作用。
2.举例说出脂质的种类和作用。
3.说明生物大分子以碳链为骨架。
课程重点:1.糖类的种类和作用;2.生物大分子以碳链为骨架。
课程难点:1.多糖的种类;2.生物大分子以碳链为骨架。
教学建议:通过本课时的学习,能够比较糖类、脂质的组成元素、种类以及在动植物体内的分布和作用,特别要注意它们之间的能量区别;理解碳链作为生物大分子的骨架的原因;从食品与健康的角度出发,结合实际情况,用本课时知识解释一些生活中的现象,并养成健康的饮食习惯。
　　一、细胞中的糖类
1.细胞生命活动的主要能源物质是①　糖类　。
2.糖类的构成元素有②　C、H、O　。
3.多数糖类分子中H和O之比为③　2:1　,糖类又称④　碳水化合物　。
4.糖类可以分为⑤　单糖、二糖、多糖　等几类。
单糖:不能⑥　再水解　的糖。
二糖:由⑦　两分子单糖　脱水缩合而成。
多糖:由许多的⑧　葡萄糖　分子连接而成。如淀粉、纤维素、糖原,构成它们的基本单位都是⑨　葡萄糖　。
二、细胞中的脂质
1.常见的脂质有⑩　脂肪　、　磷脂　和　固醇　等。其中固醇类物质包括　胆固醇　、　性激素　和　维生素D　等。
2.脂质通常都　不　溶于水,而　溶于　脂溶性有机溶剂。
三、生物大分子以碳链为骨架
多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本的　组成单位　连接而成的,这些基本单位又称为单体,这些生物大分子又称为单体的　多聚体　。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　。
1.(2015届德州一中高二月考)下列有机化合物中,只含有C、H、O三种元素的是(　　)。
A.氨基酸　 B.核苷酸　 C.脱氧核糖　D.磷脂
【解析】氨基酸主要含C、H、O、N;核苷酸含C、H、O、N、P;磷脂含C、H、O、N、P;脱氧核糖只含C、H、O三种元素。
【答案】C
2.(2015届厦门六中高一期中)下列哪些糖类物质能分别对应(　　)。
①属于二糖且可用斐林试剂鉴定的糖类　②存在于DNA中而不存在于RNA中的糖类　③存在于植物细胞中而不存在于动物细胞中的糖类
A.蔗糖、核糖、纤维素 B.麦芽糖、脱氧核糖、淀粉
C.麦芽糖、核糖、淀粉 D.葡萄糖、脱氧核糖、糖原
【解析】属于二糖且可用斐林试剂鉴定的糖类是麦芽糖;存在于DNA中而不存在于RNA中的糖类是脱氧核糖;存在于植物细胞中而不存在于动物细胞中的糖类是淀粉。
【答案】B
3.(2015届厦门六中高一期中)生物体进行生命活动的主要能源物质和细胞内良好的储能物质分别是(　　)。
A.蛋白质、脂肪 B.糖类、脂肪
C.脂肪、糖类 D.糖类、蛋白质
【答案】B
4.脂质普遍存在于生物体内,在细胞中具有独特的生物学功能,下列叙述与脂质相符的是(　　)。
A.构成脂质的主要化学元素为C、H、O、N四种
B.磷脂是构成生物膜的重要物质,但并不是所有的细胞膜中都含磷脂
C.脂肪是细胞内的主要能源物质
D.固醇类物质能对生物的生命活动起调节作用
【解析】脂质的磷脂还含P;所有细胞膜的基本支架都是磷脂双分子层;糖类是细胞内的主要能源物质,脂肪是良好的储能物质;固醇类中的性激素能对生物的生命活动起调节作用。
【答案】D
5.(2015年德州一中高二月考)下列关于“碳是生命的核心元素”“没有碳,就没有生命”的叙述,错误的是(　　)。
A.碳元素在生物体鲜重中含量最多
B.组成细胞的重要有机物都含有碳元素
C.组成蛋白质的氨基酸是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
D.组成多糖的基本单位是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
【解析】生物体鲜重中含量最多的元素是氧。
【答案】A
知识点一:认识糖类
1.组成糖类的化学元素是什么 糖类有哪三种 具有什么功能
答案:组成糖类的化学元素是C、H、O三种。糖类有单糖、二糖和多糖三种。糖类是细胞生命活动的主要能源物质。
2.请将下表中的各种糖归类,并说明各自的分布(在表中打“+”)。
种类 所属糖类别 分布
单糖 二糖 多糖 动物细胞 植物细胞
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
蔗糖
麦芽糖
乳糖
淀粉
纤维素
糖原
　　答案:
种类 所属糖类别 分布
单糖 二糖 多糖 动物细胞 植物细胞
核糖 + + +
脱氧核糖 + + +
葡萄糖 + + +
蔗糖 + +
麦芽糖 + +
乳糖 + +
淀粉 + +
纤维素 + +
糖原 + +
知识总结
本知识点需要掌握糖类的分类及功能。同时要注意以下几点:
1.纤维素是植物细胞壁的组成成分,而原核生物的细胞壁是由肽聚糖构成的,所以细胞壁能否被纤维素酶分解是区分原核生物细胞和植物细胞的依据之一。
2.淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位都是葡萄糖。
3.多糖也是由单糖脱水缩合而成的。
例1　下图表示细胞中只由C、H、O三种元素组成的某种化合物的形成过程,请回答:
元素C、H、OAB
(1)A是指　　　　,其中生物体的主要能源物质是　　　　,具有还原性的是　　　　和　　　　,参与生物体内遗传组成的是　　　　和　　　　。
(2)若B是由2分子的A脱水缩合形成的,则B是　　　。在植物细胞中最重要该类物质的是　　　　　和　　　　　,其中在　　　　溶液中加入新配制的　　　　并在50~65 ℃的水中水浴加热2 min,会出现砖红色沉淀;在人和动物乳汁中含量最丰富的该类物质是　　　　。
(3)若B是由大量的A脱水缩合所形成的,则B是　　　　。在人和动物的肝脏中存在的是　　　　,在小麦、玉米种子胚乳中大量存在的是　　　　。
【解析】糖类只由C、H、O三种元素组成,是细胞生命活动的主要能源物质。还原性糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等,其中,葡萄糖、果糖属于单糖,麦芽糖属于二糖。人和动物体内的多糖是肝脏中存在的肝糖原和肌肉中存在的肌糖原;小麦、玉米是单子叶植物,种子中的营养物质储存在胚乳内,含的糖类主要是淀粉。
【答案】(1)单糖　葡萄糖　葡萄糖　果糖　核糖　脱氧核糖　(2)二糖　蔗糖　麦芽糖　麦芽糖　斐林试剂　乳糖
(3)多糖　肝糖原　淀粉
　 技巧归纳
解题的关键是要通过元素组成(只由C、H、O三种元素组成)及物质的功能(为主要能源物质)判断该物质A是糖类(葡萄糖),而不是脂肪。脂肪也只由C、H、O三种元素组成,但它是储能物质。然后根据熟记的糖的种类及其分布情况即可解题。
知识点二:了解脂质
1.组成脂质的化学元素有哪些 常见的脂质有哪三种 你了解的固醇类物质有哪些
答案:主要由C、H、O三种元素组成,有的脂质含有N、P等元素。常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇,其中固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D等。
2.请叙述脂肪和磷脂的功能。
答案:脂肪是生物体内的储能物质,有减少热量散失、维持体温恒定以及减少摩擦、缓冲外界压力的作用。磷脂是构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分。
3.糖类和脂肪都只由C、H、O三种元素组成。1 g葡萄糖氧化分解释放的能量约为17 kJ,而1 g脂肪氧化分解释放的能量约39 kJ,单位质量的脂肪氧化分解释放的能量相对多的原因是什么
答案:脂质中C、H两种元素所占比例高,氧化分解时释放的能量多。
4.请列表归纳脂质各成分的主要分布和作用。
答案:
种类 分布 作用
脂肪 动物的皮下、大网膜、肠系膜,植物种子 储能物质,保温,缓冲和减压
磷脂 脑、卵细胞、肝脏、大豆种子 生物膜的重要成分
固醇 胆固醇 动物内脏、蛋黄 生物膜的重要成分,参与血液中脂质运输
性激素 动物细胞 促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成
维生素 D 动物细胞 促进Ca 和 P的吸收
知识总结
在本知识点的学习中,要重点掌握脂质的分类、功能及单体和多聚体的区别。同时要注意以下几点:
1.固醇的相对分子质量小,可以口服吸收。
2.糖类是主要的能源物质,脂肪是主要的储能物质。
例2　下表表示糖类、脂肪和蛋白质主要组成元素的质量分数。分析数据得出的下列结论不正确的是(　　)。
种类 质量分数(%)
C H O N
脂肪 73~77 11~12.5 9~12 -
糖类 52~58 7~8 40~45 -
蛋白质 50~55 6.5~7.3 19~24 15~24
　　A.质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时,糖类耗氧少
B.质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时,脂肪产生的能量多
C.脂肪、糖类、蛋白质在体内代谢的共同代谢终产物是CO2和H2O
D.脂肪是生物体进行生命活动的主要能源物质
【解析】糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。
【答案】D
　 技巧归纳
解题的关键是:①通过元素组成推出代谢终产物种类,三种有机物都含C、H、O三种元素,则它们代谢终产物都有CO2和H2O,由于蛋白质中还含氮元素,其完全氧化分解的产物中还有含氮废物。②三种有机物都是能源物质,氧化分解都会释放能量,在生物体内供能的顺序是糖类、脂肪、蛋白质。糖类是主要能源物质;脂肪是重要能源物质,是储能物质。③由于脂肪中的C、H两种元素所占比例比糖类中的高,所以,质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时,脂肪产生的能量多。
1.下列关于糖的叙述,正确的是(　　)。
A.葡萄糖和果糖分子均有还原性
B.葡萄糖和麦芽糖均可被水解
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
【解析】糖类分还原糖和非还原糖,其中还原糖指可被氧化充当还原剂的糖。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等,所以A对。葡萄糖属于单糖,不可以被水解,B错。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,其单体是葡萄糖,C错。乳糖的分子结构是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合形成,需水解成单糖后被吸收,D错。
【答案】A
2.(2015届厦门六中高一期中)某动物体可以完成下列反应式(其中◇、○代表不同的单糖),其中◇—○代表的二糖可能是(　　)。
◇—○+水◇+○
A.麦芽糖　 B.乳糖　　C.蔗糖　　D.乳糖或蔗糖
【解析】分析题图可知,二糖水解后得到两种单糖,麦芽糖水解只有葡萄糖,A错误;乳糖水解得到半乳糖和葡萄糖,乳糖是动物体中特有的二糖,B正确;虽然蔗糖水解得到果糖和葡萄糖,但蔗糖是植物体特有的二糖,不符合题干要求,故C错。
【答案】B
3.(2015届安溪一中高一月考)下列是脂质在细胞和生物体中具有的某些生物学功能,其中仅属于脂肪的是(　　)。
①构成细胞膜的重要成分　②细胞内良好的储能物质
③参与人体血液中脂质的运输　④促进动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成　⑤很好的绝热体,起到保温作用
A.①③④ B.②④ C.①②⑤ D.②⑤
【解析】脂肪是细胞内良好的储能物质,脂肪还是一种很好的绝热体,能起到保温作用。构成细胞膜的重要成分是磷脂;胆固醇参与人体血液中脂质的运输;性激素促进动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
【答案】D
4.下列有关细胞中元素和化合物的叙述,正确的是(　　)
A.组成DNA和RNA的糖类相同
B.淀粉和纤维素的单体都是葡萄糖
C.脂肪分子中含H比糖类多,是主要的能源物质
D.C是构成细胞的基本元素,在人体活细胞中含量最多
【解析】组成DNA的糖类是脱氧核糖,组成RNA的糖类是核糖,A错;淀粉和纤维素的单体都是葡萄糖,B正确;糖类是主要的能源物质,C错;人体活细胞中含量最多的元素是氧,D错。
【答案】B
5.下图为人体在某项生理过程中所发生的化学反应的示意图:
(1)图中标有字母的物质中,A代表酶,其化学本质一般是蛋白质,基本组成单位是　　　　。
(2)如果B代表麦芽糖,则C和D分别代表　　　　、　　　　。
(3)下列有关葡萄糖和蔗糖的说法,不正确的是　　　　。
A.它们的分子式相同,但元素组成不同
B.蔗糖能水解,葡萄糖却不能
C.蔗糖是还原糖,葡萄糖是非还原糖
D.葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖
【解析】葡萄糖和蔗糖分子式不同,但元素组成相同,前者是还原糖,后者是非还原糖。
【答案】(1)氨基酸　(2)葡萄糖　葡萄糖　(3)A、C
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.植物种子内所含物质氧化时,每克物质完全氧化释放能量最多的是(　　)。
A.水　　　　B.糖类　　　C.脂肪　　　D.蛋白质
【解析】脂肪C、H比例高,在氧化分解时耗氧多,产生的水多,释放能量最多。
【答案】C
2.植物细胞中最重要的二糖是(　　)。
A.淀粉和蔗糖 B.乳糖和蔗糖
C.蔗糖和麦芽糖 D.葡萄糖和蔗糖
【答案】C
3.(2014年晋江侨声高一月考)下列叙述错误的是(　　)。
A.常见的单糖有果糖、乳糖、核糖、葡萄糖等,它们可以被人体直接吸收
B.淀粉是一种多糖,粮食作物玉米、小麦、水稻的种子中含有丰富的淀粉
C.纤维素不溶于水,人和动物细胞中不含纤维素
D.糖原是人和动物体内常见的多糖,可以为机体提供能量
【解析】乳糖是二糖,要水解为单糖才可以被人体直接吸收。
【答案】A
4.(2015年安庆五校期中联考)下列物质中,不属于脂质的是(　　)。
A.纤维素 B.脂肪 C.磷脂 D.胆固醇
【解析】纤维素是植物细胞特有的多糖。
【答案】A
5.碳原子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。可以说,地球上的生命是在碳原子的基础上建立起来的。以上事实可以说明(　　)。
A.碳元素能组成各种各样的化合物
B.碳元素是最基本的元素
C.碳元素是各种大分子中含量最多的元素
D.碳元素比其他元素重要
【解析】有机物和无机物的主要区别是分子中是否含有碳元素。由于生物大分子以碳链为骨架,因此碳是生命的核心元素,没有碳,就没有生命。
【答案】B
6.(2015年安庆五校期中联考)下图表示不同化学元素所组成的化合物,以下说法不正确的是(　　)。
A.若图中①为某种多聚体的单体,则①最可能是氨基酸
B.若③为多聚体,且能贮存生物的遗传信息,则③是染色体
C.若②存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②是脂肪
D.若④主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是糖原
【解析】若③为多聚体,且能贮存生物的遗传信息,则③是核酸。
【答案】B
7.(2015届德州高二月考)用化学分析法测得某有机物的化学成分及含量如下表所示,则该物质最可能是(　　)。
元素 C O N H S Fe
含量() 92.393 3.518 2.754 1.214 0.006 0.006
　　A.核酸 B.脂肪 C.蛋白质 D.糖类
【解析】从组成有机物的化学元素看,S通常是蛋白质的特征元素,又含有铁元素,通常为血红蛋白,所以C选项正确。A是由C、H、O、N、P元素构成,B、D只由C、H、O三种元素构成。
【答案】C
8.在小麦种子萌发的过程中,淀粉和麦芽糖含量的变化如图所示。有关说法正确的是(　　)。
A.表示麦芽糖变化的是a,检验该物质可用双缩脲试剂
B.表示麦芽糖变化的是a,检验该物质可用斐林试剂
C.表示淀粉变化的是b,检验该物质可用苏丹Ⅳ
D.表示淀粉变化的是a,检验该物质可用碘液
【解析】小麦中含有大量的淀粉,萌发过程中,淀粉转化为麦芽糖供能。所以,图中a表示麦芽糖含量的变化,检测还原糖一般用斐林试剂,沸水浴生成砖红色沉淀。
【答案】B
9.如下图,分析细胞内4种重要有机物的组成及功能,回答下列问题:
(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。除此之外,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。
【解析】生物体内的能源物质是糖类,糖类的基本单位(A)是葡萄糖,由葡萄糖组成的有机大分子且作为能源物质(E)的有淀粉和糖原;结构物质(G)是蛋白质,其基本单位(C)是氨基酸;遗传物质(H)是核酸,其基本单位(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,其基本单位(B)题目中已给出。
【答案】(1)葡萄糖　糖原　淀粉　(2)脂肪　磷脂　固醇(3)氨基酸　　(4)核苷酸　DNA　RNA
10.三类营养物质氧化时释放能量与耗氧量如下表:
营养物质 糖 蛋白质 脂肪
体外燃烧释放能量(kJ/g) 17 23.5 39.8
体内燃烧释放能量(kJ/g) 17 18 39.8
耗氧量(dL/g) 0.83 0.95 2.03
据上表内容不能作出的判断是(　　)。
A.生物体内生命活动70%以上的能量是由糖供应的
B.耗氧量的多少可能与它们含有的元素比例不同有关
C.体内外蛋白质分解释放能量的差异可能是因为分解产物不完全相同
D.同质量时,脂肪储存能量最多
【解析】表中没有反映糖是主要能源物质的内容。
【答案】A
11.下列有关糖类、脂肪的分类与比较正确的是(　　)。
【解析】蔗糖是非还原糖,葡萄糖、果糖都是单糖;固醇不属于脂肪,也不属于生物大分子。
【答案】A
12.洋葱肥大的鳞茎中含糖类、维生素及各种矿质元素等营养,是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是还原糖 某生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验研究报告。
(1)实验目的:探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是还原糖。
(2)实验原理:
①　;
②　。
(3)实验材料和用具:洋葱、所需试剂和仪器等(略)。
(4)实验步骤
Ⅰ.鉴定还原糖
①制备洋葱组织样液,取样液2 mL注入试管;
②加入新配制的　　　　　　　　　,振荡均匀后,将试管放入水浴锅内　　　　　　　　;
③观察颜色变化。
Ⅱ.鉴定淀粉
①制备洋葱组织样液,取样液2 mL注入试管;
②滴加　;
③观察颜色变化。
(5)预期实验结果及结论
①如果洋葱肥大的鳞茎中所含的糖只有还原糖而没有淀粉,则实验结果是步骤Ⅰ有砖红色沉淀,步骤Ⅱ没有蓝色出现。
②如果洋葱肥大的鳞茎中所含的糖只有淀粉而没有还原糖,则实验结果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③如果洋葱肥大的鳞茎中所含的糖既有还原糖又有淀粉,则实验结果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(2)①还原糖与斐林试剂在50~65 ℃的水浴条件下生成砖红色沉淀　②淀粉遇碘变蓝色　(4)Ⅰ.②斐林试剂2 mL　水浴加热　Ⅱ.②1~2滴碘液　(5)②步骤Ⅰ无砖红色沉淀,步骤Ⅱ有蓝色出现　③步骤Ⅰ有砖红色沉淀,步骤Ⅱ有蓝色出现
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