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第2课时　细胞中的生物大分子
学习目标
知识点
教学突破策略
学习技巧点拨
知识点一:细胞中的糖类
让学生了解细胞中糖类的功能、分类和还原糖的鉴定方法
先列表比较糖类的分类,说明其分布及作用;后通过还原糖鉴定的实验演示,说明还原糖的种类及淀粉和还原糖的鉴定原理
知识点二:细胞中的脂质
让学生了解脂质的种类、功能和脂肪的鉴定方法
先通过图片展示,说明脂质的种类及功能;后通过脂肪鉴定的实验演示,说明脂肪的鉴定原理
预习检测
　　一、生物大分子的基本骨架
1.①是物质的基本单元,由原子核和核外电子构成。
2.原子的化学性质主要是由原子的②和原子半径决定的。
3.原子之间通过③相互作用。
4.碳原子之间可以以单键相结合,也可以以双键或三键相结合,形成不同长度的④结构,这些结构称为有机物的碳骨架。
二、糖类的种类和功能
1.组成元素:糖类由⑤
3种元素组成。
2.种类:糖类可分为单糖、二糖和多糖等。其中⑥的叫单糖,⑦的叫二糖,能水解成⑧的叫多糖。
3.分布
(1)植物细胞中,最主要的二糖是蔗糖和⑨;动物细胞中最主要的二糖是⑩。
(2)植物细胞中最重要的多糖是和纤维素;动物细胞中最重要的多糖是。
(3)蔗糖水解生成;麦芽、淀粉、纤维素、糖原最终的水解产物都是。
4.功能
(1)糖类是生物体维持生命活动的来源。
(2)糖类也是生物体重要的。
(3)糖类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。
5.糖类的检测
(1)还原糖+斐林试剂→(颜色)。
(2)淀粉+→蓝色。
三、脂质的种类和功能
1.组成脂质的元素主要是C、H、O,有些脂质还含有。脂肪是细胞内良好的。
2.磷脂是构成的重要成分。
3.固醇类物质包括维生素D、和胆固醇等,在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能。
4.脂肪的检测:脂肪+苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液→(或红色)。
重难点探究
知识点一:糖类的功能、分类和还原糖的鉴定
1.糖类有什么重要作用 动植物细胞特有的糖和共有的糖类有哪些
2.单糖、二糖、多糖有什么区别 (请列表比较)
3.上述三种糖中,哪些属于还原性糖 实验中常用何种试剂来检测还原性糖的存在
4.在鉴定淀粉、还原性糖时,应注意哪些事项 具体的鉴定方法是怎样的
5.结合课本P15的“边做边学”内容,请尝试利用表格将还原性糖的鉴定步骤及结果表示出来。
例1　下列有关糖类的生理功能的叙述,错误的是(　　)。
A.核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分之一
B.葡萄糖是细胞的主要能源物质
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
　　知识点二:脂质的种类、功能和脂肪的鉴定
1.脂质主要由哪些元素组成 脂质的共同特性是什么
2.请利用表格归纳比较脂质的种类、功能及分布。
3.鉴定组织中脂肪所利用的原理是什么 鉴定时,应注意哪些事项
4.请试着利用集合的形式来表示脂质的分类。
例2　维持高等动物第二性征的物质属于(　　)。
A.核酸　　　　　　　B.糖类　　　　　　　C.蛋白质　　　　　　　D.脂质
当堂检测
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.碳原子含有四个价电子
C.碳原子之间能以共价键结合
D.许多有机物中的碳原子能连接成链或环
2.下列各项中,属于动植物细胞共有的糖类是(　　)。
A.葡萄糖、核糖、脱氧核糖
B.葡萄糖、淀粉、果糖
C.淀粉、脱氧核糖、乳糖
D.麦芽糖、果糖、乳糖
3.下列说法中不正确的是(　　)。
A.脂质由C、H、O三种元素组成
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
4.以花生子叶为材料进行脂肪的鉴定时,制作临时装片的步骤是(　　)。
①盖上盖玻片　②切子叶　③苏丹Ⅲ染液染色　④滴清水　⑤用酒精洗去浮色
A.④②①③⑤
B.②④①③⑤
C.④②③①⑤
D.②③⑤④①
5.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、O　A　　B　
(1)A是指　　　,其中生物体的主要能源物质是　　　　,具有还原性的是　　　　　、　　　　,参与生物体内遗传组成的是　　　　、　　　　　。
(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的是　　　　和　　　　,其中在　　　　　溶液中加入新配制的　　　　　　并水浴加热煮沸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脱水所形成的,则B是　　　　。
参考答案
知识体系梳理
①原子　②价电子　③化学键　④链状、分支状或环状　⑤C、H、O　⑥不能水解　⑦能水解成两个单糖　⑧多个单糖
⑨麦芽糖　⑩乳糖　淀粉　糖原　葡萄糖和果糖　葡萄糖　主要能量　结构物质　砖红色　碘液　N、P　储能物质　生物膜　性激素　橘黄色
预习效果检测
1.D　【解析】在生物体细胞中,不是所有化合物中都含碳元素,例如水,只有氢和氧两种元素。
2.A　【解析】糖类分还原糖和非还原糖,其中还原糖是指可被氧化、充当还原剂的糖。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等;葡萄糖属于单糖,不可以被水解;纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,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。
3.AB　【解析】2
mL
斐林试剂的体积小,应优先选取5
mL量筒而不用10
mL
量筒;隔水加热时,试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面,以保证均匀受热;斐林试剂呈蓝色,水浴加热后变成砖红色;实验结束后,剩余的斐林试剂由于会发生沉淀,不能长期保存。
4.A　【解析】A项中,核糖、脱氧核糖和葡萄糖是动植物细胞共有的糖类,糖原和乳糖为动物细胞特有的糖类,麦芽糖、淀粉和纤维素是植物细胞特有的糖类。B项中,葡萄糖和果糖应是单糖,而不是二糖;蔗糖为非还原糖。C项中,性激素属于固醇,但是固醇并不属于脂肪,固醇和脂肪同属于脂质。D项中,固醇不是由单体形成的多聚体,故不是生物大分子。
5.C　【解析】胡萝卜的颜色会对砖红色的颜色反应起遮蔽作用。
重点难点探究
知识点一:糖类的功能、分类和还原糖的鉴定
1.糖类是构成生物体的重要成分,也是生物体进行生命活动的主要能源物质。动物细胞特有的糖:二糖有乳糖,多糖有糖原;植物细胞特有的糖:单糖有果糖,二糖有蔗糖、麦芽糖,多糖有淀粉和纤维素;动植物细胞共有的糖:葡萄糖、核糖、脱氧核糖。
2.
概念
种类
分子式
分布
主要功能
单糖
不能水解的糖
脱氧核糖
C5H10O4
动植物细胞
组成核酸的物质
核糖
C5H10O5
葡萄糖
C6H12O6
重要能源物质
二糖
水解后形成两分子单糖的糖
蔗糖、麦芽糖
C12H22O11
植物细胞
能水解成单糖
乳糖
动物细胞
多糖
水解后能够形成许多单糖分子的糖
淀粉
(C6H10O5)n
植物细胞
植物细胞中的储能物质
纤维素
植物细胞壁的基本成分
糖原
动物细胞
动物细胞中的储能物质
3.上述多种糖中,单糖、麦芽糖、乳糖等是还原性糖。它们与斐林试剂反应可以产生砖红色沉淀,因此实验中常用斐林试剂来检测还原性糖的存在。
4.鉴定淀粉时应注意碘液不能加得太多。鉴定还原性糖时,还原性糖的含量、生物组织中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素,因此要选择还原性糖含量高、组织颜色较浅或近于白色的植物,如苹果、梨、白萝卜等;斐林试剂使用时,要现配现用,需要隔水加热处理。
具体鉴定方法:
(1)淀粉鉴定:将碘液滴在含淀粉的溶液中,溶液变蓝。
(2)可溶性还原糖的鉴定:先将斐林试剂甲液(质量浓度0.1
g/mL的NaOH溶液)和乙液(质量浓度0.05
g/mL的CuSO4溶液)混合均匀,可观察到溶液中生成了蓝色物质,再将混合液加入可溶性还原糖溶液中,水浴加热,可观察到有砖红色沉淀生成。
5.
试管编号
1
2
3
加入的材料和试剂
3
mL蔗糖溶液+1
mL清水
3
mL淀粉溶液+1
mL清水
3
mL淀粉溶液+1
mL稀释的唾液
适当处理
在37
℃环境中,保温一段时间
试剂检验
分别加入2
mL斐林试剂,隔水加热2
min
颜色变化
浅蓝色
浅蓝色
浅蓝色→棕色→砖红色
例1　C
【解析】核糖、脱氧核糖分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的组成成分之一,属于五碳糖;葡萄糖是细胞生命活动所需能量的主要来源;淀粉是植物细胞中的储能物质,而糖原则是动物细胞中的储能物质;构成植物细胞壁的多糖是纤维素和果胶。
知识点二:脂质的种类、功能和脂肪的鉴定
1.脂质主要由C、H、O
3种元素组成,有的还含有N、P等。脂质的共同特性是不溶于水,但溶于有机溶剂。
2.
种类
功能
分布
脂肪
主要的储能物质,另外,还有保温、减少摩擦、缓冲压力的作用
主要分布在植物的种子、果实中;动物的皮下、肠系膜等处
类脂
其中的磷脂是组成细胞膜等生物膜的成分
分布在所有细胞中
固醇
胆固醇
是生物膜的组成成分之一,在人体内还参与血液中脂质的运输
在许多动物性食物中含量较丰富
性激素
促进生殖细胞的形成和生殖器官的发育,激发并维持第二性征
由动物性腺分泌,进入血液、组织液
维生素D
促进小肠对钙和磷的吸收和利用,VD可预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等
在动物的卵黄中含量较多,在人皮肤的表皮中有胆固醇,在紫外线的照射下可转化成VD
3.鉴定组织中脂肪的原理是脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,可以被苏丹Ⅳ染液染成红色。
注意事项:①最好是选择富含脂肪的种子,如花生种子。②若供实验用的是花生种子,必须提前浸泡3~4
h。浸泡时间短了,不容易切成片;浸泡时间过长,则组织太软,切下的薄片不易成形。③由于脂肪以微粒的形式存在,染色后需要镜检,因此制作前应用酒精洗去浮色。
4.
例2　D
【解析】本题考查脂质的种类和作用。首先脂质包括脂肪、磷脂和固醇等,固醇又包括胆固醇、性激素和维生素D等。维持高等动物第二性征的物质是性激素。
当堂知能检测
1.A　【解析】本题考查碳原子在组成生物大分子中的重要作用。解答此题,应从碳原子的化学性质方面进行解释。碳元素是组成生物体的主要成分之一,但并非含量最多,在生物体内含量最多的元素是氧。由于碳原子的四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或环状结构,从而构成有机物的基本骨架,所以碳是构成细胞的基本元素。
2.A　【解析】本题考查生物体内糖类的种类,葡萄糖是动植物细胞中共有的能源物质,核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分,故也是动植物细胞中共有的糖类,而淀粉、果糖、麦芽糖是植物细胞中的糖类,乳糖主要存在于动物的乳汁中,是动物细胞中的糖类。
3.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项错误;各类脂质在化学组成上和化学结构上差别较大,但是都有一个特性,就是不溶于水,而溶于有机溶剂,故B项正确;脂肪并不是只有动物才有的,故C项正确;细胞有细胞膜等膜结构,不管哪种生物膜都是由蛋白质和磷脂等组成的,故D项正确。
4.D　【解析】以花生为材料进行脂肪的鉴定时,首先是用刀片切下若干薄片,选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央;在花生子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3分钟;用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液,洗去浮色;用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精,滴1滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片。
全新视角拓展
5.(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
【解析】由图可知,A为单体,由于A是由C、H、O三种元素组成,而由A直接缩合成B,故A为单糖。在糖类中,主要的能源物质是葡萄糖。葡萄糖和果糖具有还原性。核糖和脱氧核糖分别组成RNA和DNA。由两个单糖缩合而成的糖叫二糖,植物细胞中最重要的二糖是蔗糖和麦芽糖,其中麦芽糖具有还原性,可与斐林试剂发生颜色反应。乳汁中含有的糖是乳糖,乳糖是二糖。由多个单糖缩合而成的糖叫多糖。

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