2.3 细胞中的糖类和脂质(精讲导学案)-【帮课堂】2024-2025学年高一生物同步学与练(2019人教版必修1)
2024-07-24
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精品
内容正文:
第2章 组成细胞的分子
第3节 细胞中的糖类和脂质
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/课前导学 梳理教材内容,掌握基础知识;延申思考探究,深入理解知识;预习判断检测,及时效果验收
04/课堂探究 课堂知识探究,全面学会知识 05/分层训练 基础提升拓展,突破学习任务
1.概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质。(重点)
2.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。(重点)
· 基础感知
1.糖类的元素组成和功能
(1)主要元素组成: 。
(2)功能:细胞中主要的 。
【答案】 C、H、O 能源物质
【详解】糖类的主要元素组成是C、H、O,糖类是细胞中主要的能源物质。
2.糖类的种类与作用
(1)单糖 被水解,可被细胞 。动植物细胞都有的单糖是 ;植物细胞中的单糖是 ;动物细胞中的单糖是 。
(2)二糖由 脱水缩合而成,一般需要水解成 才能被吸收。植物体内的二糖是 ,动物体内的二 糖是 。 生活中最常见的二糖是 。
(3)生物体内的糖主要是 ,常见的多糖是 。植物细胞中的多糖有 ;动物细胞中的多糖有 。淀粉、纤维素和糖原的组成单位(单体)都是 。几丁质也是一种多糖。
(5)作为储能物质的糖类是 。 纤维素是 的重要成分。几丁质是 的重要组成成分。
(6)糖类是生物体生命活动的主要能源物质,但并非 所有糖类都能提供能量,如 。
【答案】 不能 直接吸收 葡萄糖、核糖、脱氧核糖 果糖 半乳糖 两分子单糖 单糖 蔗糖和麦芽糖 乳糖 蔗糖 多糖 淀粉 淀粉和纤维素 糖原 葡萄糖 淀粉和糖原 植物细胞壁 外骨骼 核糖、脱氧核糖、纤维素
3.脂肪
分布:或多或少地存在于几乎所有的动物细胞和植物细胞中。
水解产物: 和 。
作用:细胞内重要的 物质。
【答案】 甘油#脂肪酸 脂肪酸#甘油 储能
【详解】脂肪由甘油和脂肪酸组成,又称甘油三酯,由于含C、H元素的量比糖类高,相同质量的脂肪彻底氧化分解释放的能量高于糖类,因此脂肪是细胞内重要的储能物质。
4.脂肪由三分子 与一分子 反应而形成的酯,即 又称 。植物脂肪中的脂肪酸大多是 脂肪酸,室温时呈 态;大多动物脂肪含有 脂肪酸,室温时呈 态。
【答案】 脂肪酸 甘油 三酰甘油 甘油三酯 不饱和 液 饱和 固
5.磷脂分子
分布:人和动物的脑、肝脏以及大豆种子中,含有丰富的磷脂。
作用:构成 的重要物质。
【答案】细胞质膜
【分析】磷脂分子:
(1)分布:人和动物的脑、肝脏以及大豆种子中含有丰富的磷脂。
(2)作用:构成细胞质膜的重要物质。
【详解】根据以上分析可知,脂质包括脂肪、磷脂和固醇,其中磷脂的作用是构成细胞质膜的重要物质,因此磷脂也称为结构脂。
6.固醇类分子
类型:固醇类分子包括 、 和 等。
胆固醇是合成其他固醇类物质的原料,也是构成 的成分之一。
性激素能促进人和动物 的发育及 的形成。
维生素D能促进人和动物对 和 的吸收。
蜡也是一类脂质,比脂肪的 性更强。它们通常分布于生物体的表面,具有 作用。
【答案】 胆固醇 性激素 维生素D 动物细胞质膜 生殖器官 生殖细胞 钙 磷 疏水 保护
【分析】固醇的分类和作用:固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。
(1)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内参与血液脂质的运输;
(2)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;
(3)维生素D能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】固醇类分子包括:胆固醇、性激素和维生素D。
胆固醇是合成其他固醇类物质的原料,也是构成动物质膜的成分之一。
性激素的作用:能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,促进骨骼的发育。
蜡也是一类脂质,比脂肪的疏水性更强。它们通常分布于生物体的表面,如叶的表面覆盖蜡质层,减少水分的散失,具有保护作用。
· 思考提升
1.糖尿病患者的饮食受到严格的限制,受限制的并不仅仅是甜味食品,米饭和馒头等主食也需要定量摄取,其原因是什么?
提示:米饭、馒头等主食富含淀粉,淀粉经消化分解后可以生成葡萄糖,进而使血糖升高。
2.蓖麻种子的胚乳呈白色,脂肪含量占种子总质量的70%。为探究该植物种子萌发过程中的物质变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重变化,结果如图所示。
(1)种子中储存的脂肪大多含有哪种脂肪酸?
提示:不饱和脂肪酸。
(2)据图乙可知,导致种子萌发初期干重增加的主要元素是什么?请从脂肪和糖类的元素组成及比例角度分析其原因。
提示:主要元素是氧元素。原因是脂肪不断转变成糖类等,而糖类分子中氧的含量远高于脂肪。
(3)相比于淀粉类作物种子,种植油料作物种子时要播种浅一些还是深一些?为什么?
提示:要播种浅一些。因为脂肪中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。等质量的脂肪与糖类氧化分解时,脂肪释放的能量更多,需要的O2多,产生的H2O多。
· 预习检测
1.判断正误
(1)糖类都能为生命活动提供能量,细胞内的糖都是能源物质( )
(2)淀粉和纤维素都是植物细胞内储存能量的多糖( )
(3)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时,肝糖原、肌糖原便会分解产生葡萄糖及时补充( )
【答案】 (1)× (2)× (3)×
【解析】 (1)糖类并不都是细胞内的能源物质,如纤维素是细胞壁的成分,不作为能源物质。
(2)纤维素不能储存能量。
(3)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时,肝糖原会分解产生葡萄糖及时补充,而肌糖原无法直接水解为葡萄糖补充血糖。
探究一 归纳糖类的分类及功能
1.请完善表格
种类
常见种类
分布
功能
单糖
五碳糖
核糖(C5H10O5)
动植物细胞
组成RNA
脱氧核糖
(C5H10O4)
组成DNA
六碳糖
(C6H12O6)
葡萄糖
细胞中主要的能源物质
果糖
植物细胞(主要)
-
半乳糖
动物细胞(主要)
-
二糖
(C12H22O11)
蔗糖
(蔗糖→葡萄糖+果糖)
甜菜、甘蔗、水果等植物细胞中,可用于加工红糖、白糖、冰糖
能水解成单糖而供能
麦芽糖
(麦芽糖→葡萄糖+葡萄糖)
发芽的小麦等植物细胞中
乳糖
(乳糖→葡萄糖+半乳糖)
人和动物的乳汁中
多糖
(C6H10O5)n
淀粉
(淀粉→许多葡萄糖)
玉米、小麦、水稻、马铃薯、山药等植物细胞中
植物细胞中重要的储能物质
纤维素
(纤维素→许多葡萄糖)
植物细胞壁
植物细胞壁的主要成分
糖原
(糖原→许多葡萄糖)
肝糖原
主要存在于人和动物的肝脏和肌肉中
糖原是人和动物细胞中重要的储能物质,肝糖原可调节血糖含量,肌糖原可为肌肉供能
肌糖原
几丁质(壳多糖)
广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中
甲壳类动物和昆虫的外骨骼的重要组成成分
2.细胞中的糖类按化学性质可分为还原糖和非还原糖,请分别列举。
(1)还原糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖等。
(2)非还原糖:蔗糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质等。
3.请将下列糖类按功能进行划分。
葡萄糖、核糖、脱氧核糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质
(1)细胞生命活动的主要能源物质:葡萄糖。
(2)储能物质:淀粉、糖原。
(3)结构物质:核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质。
★教材隐性知识:
(1)源于必修1 P23“知识链接”:葡萄糖在细胞内的“燃烧”过程区别于体外燃烧的特点是细胞内的“燃烧”过程是“无火焰”的过程,能量是通过一系列化学反应逐步释放出来。
(2)源于必修1 P24“图2-3”:构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子,但是葡萄糖的连接方式不同。
(3)源于必修1 P25“批判性思维”:科学家将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。
探究二 脂质的分类及功能
1.请结合教材P26图2-6脂肪分子式,回答下列问题:
(1)相同质量的糖类和脂肪相比,在元素组成上有以下特点:脂肪和糖类的组成元素都是C、H、O,但是脂肪的氢含量高,氧含量低。
(2)与糖原相比,脂肪是良好的储能物质的原因是:
①与糖类相比,脂肪分子中氧含量远远低于糖类,氢含量更高,所以等质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时,脂肪消耗的氧气多,产生的水多,释放的能量多。
②单位质量的脂肪的体积比糖原的小很多,有利于储藏。
2.植物细胞中也有脂肪,请据图分析导致花生油为液态,猪油为固态的原因。
提示:动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温时呈液态。
★教材隐性知识:
(1)源于教材P26“正文小字部分”:构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键连接,则为饱和脂肪酸,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为不饱和脂肪酸。植物脂肪大多数含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,而大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
(2)源于必修1 P27“练习与应用”:磷脂是所有细胞(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
· 基础过关练
一、单选题
1.下列有关糖类的叙述,正确的有( )
A.发芽的小麦等谷粒中含有丰富的麦芽糖、蔗糖、乳糖等二糖
B.淀粉作为储能物质存在于植物细胞中,人体摄入的淀粉可直接被细胞吸收利用
C.几丁质是一种多糖,可以用于制作人造皮肤等
D.无糖八宝粥不添加蔗糖,添加木糖醇,所以不含糖类,糖尿病人可以多吃
【答案】C
【分析】糖类包括:单糖、二糖、多糖,其基本组成元素只有C、H、O。单糖包括:葡萄糖、核糖、脱氧核糖等,葡萄糖被称为是细胞中的“生命的染料”;核糖是RNA的组成成分,脱氧核糖是DNA的组成成分。二糖包括:麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖、蔗糖是植物细胞中特有的二糖,乳糖是动物细胞中特有的二糖。多糖包括:淀粉、纤维素、糖原,淀粉和糖原分别是植物细胞和动物细胞中的储能物质,纤维素是植物细胞壁的成分。几丁质也是一种多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。
【详解】A、乳糖是动物细胞内常见二糖,发芽的小麦中无乳糖,A错误;
B、人体摄入的淀粉,必需经过消化分解成葡萄糖,才能被细胞吸收利用,B错误;
C、几丁质是一种多糖,几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途,如几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理;可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂;可用于制作人造皮肤等等,C正确;
D、八宝粥中的小麦、各种豆类等种子中含有淀粉,淀粉属于糖类,因此无糖八宝粥只是不含蔗糖但含有淀粉,糖尿病患者不能多吃,D错误。
故选C。
2.下列糖类分子中基本组成单位完全一致的是( )
A.纤维素和蔗糖 B.麦芽糖和乳糖
C.淀粉和糖原 D.蔗糖和乳糖
【答案】C
【分析】细胞中常见糖类:
(1)单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖等。二糖:蔗糖、乳糖、麦芽糖等。多糖:淀粉、纤维素、糖原等;
(2)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。麦芽糖的水解产物是葡萄糖和葡萄糖。淀粉、糖原和纤维素的完全水解产物都是葡萄糖。
【详解】A、蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖组成,纤维素是由葡萄糖聚合而形成,二者的基本组成单位不完全一致,A错误;
B、麦芽糖由两分子葡萄糖组成,乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖组成,二者的基本组成单位不完全一致,B错误;
C、淀粉和糖原都是由葡萄糖聚合形成的多聚体,二者的基本组成单位完全一致,C正确;
D、蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖组成,乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖组成,二者的基本组成单位不完全一致,D错误。
故选C。
3.研究表明,高血脂患者适量食用玉米、燕麦、荞麦等粗粮可有效降低血脂含量。下列叙述错误的是( )
A.人体细胞中糖类和脂质是可以相互转化的
B.人体血脂包括甘油三酯、总胆固醇等
C.玉米、燕麦和荞麦细胞中含量最多的化合物是糖类
D.固醇类物质对细胞的代谢、调节和营养具有重要作用
【答案】C
【分析】组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,如水、 蛋白质、核酸、糖类、脂质,等等。
【详解】A、人体细胞中糖类和脂质是可以相互转化的,但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的,A正确;
B、人体血脂包括甘油三酯、总胆固醇等,甘油三酯是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以分解利用,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,B正确;
C、玉米、燕麦和荞麦细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质,含量最多的无机物是水,C错误;
D、固醇类物质对细胞的代谢、调节和营养具有重要作用,如性激素能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,D正确。
故选C。
4.《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建议是:控制添加糖的摄入量,每天摄入不超过50g,最好控制在25g以下。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖和果糖是常见的两种单糖类食品甜味剂
B.糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中
C.肌肉中的糖原分解产生葡萄糖补充血糖的降低
D.脂肪、淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质
【答案】B
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
【详解】A、蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖合成的,是二糖,不是单糖,A错误;
B、糖原属于多糖,主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物体内的储能物质,B正确;
C、肌糖原不能直接分解得到葡萄糖,C错误;
D、淀粉是植物特有的储能物质,D错误。
故选B。
5.从鲨鱼、鳕鱼的肝脏中提炼出来的鱼肝油(室温呈液态)富含脂肪酸、维生素 A 和维生素D 等物质。下列有关鱼肝油的说法正确的是( )
A.适量服用鱼肝油和钙片可以用来预防肌无力
B.维生素 D属于脂肪,可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.鱼肝油中的维生素 D能有效地促进人体对钙的吸收
D.鱼肝油中的脂肪酸大多数为饱和脂肪酸,所以室温呈液态
【答案】C
【分析】脂质可以分为脂肪(储能物质,减压缓冲,保温作用)、磷脂(构成生物膜的主要成分)、固醇类物质包括胆固醇(动物细胞膜的成分,参与血液中脂质的运输)、性激素(促进性器官的发育和生殖细胞的产生)和维生素D(促进小肠对钙磷的吸收)。
【详解】A、肌无力是血钙过高导致的,而肌肉抽搐是血钙过低导致的,故适量服用鱼肝油和钙片可以用来预防肌肉抽搐,A错误;
BC、维生素D属于固醇,可自由通过细胞膜的磷脂双分子层,能够促进人体对钙和磷的吸收,B错误、C正确;
D、鱼肝油中的脂肪酸大多数为不饱和脂肪酸,所以室温呈液态,D错误。
故选C。
6.鸭子主要以玉米等植物为食,有时也吃鱼虾。食物经消化吸收后转化为鸭子自身的营养成分。下列相关叙述错误的是( )
A.鸭子、虾与玉米的所有细胞都有磷脂分子
B.供能不足时,鸭体内脂肪可以大量转化成糖类
C.虾的几丁质外壳可用于制造人造皮肤
D.脂肪是三分子脂肪酸与一分子甘油反应形成的
【答案】B
【分析】糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而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。蛋白质一般不能氧化分解供能。
【详解】A 、鸭子、虾与玉米的所有细胞都具有细胞膜,而细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,所以都有磷脂分子,A正确;
B 、在细胞中,糖类可以大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,B错误;
C 、虾的几丁质外壳具有一定的特性,可用于制造人造皮肤,C正确;
D 、脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油反应形成的,甘油分子中有三个羟基(-OH),每个脂肪酸分子的羧基(-COOH)与甘油分子的一个羟基发生酯化反应,脱去一分子水,从而形成脂肪分子,D正确。
故选B。
7.近十年来,我国民众的肥胖率一直在上升,与之相关的一些慢性病的发病率也在上升。脂肪和胆固醇是导致肥胖及与肥胖有关的慢性病的元凶;长期摄入过多糖类,容易导致糖尿病。下列相关叙述正确的是( )
A.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
B.植物细胞内脂肪多数为饱和脂肪酸,室温下呈液态
C.合成胆固醇需要氮元素,而合成糖类则不需要
D.当机体糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,脂肪会大量转化为糖类
【答案】A
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质;磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖,A正确;
B、植物体内的脂肪多数为不饱和脂肪酸,室温下一般呈液态,B错误;
C、胆固醇的元素组成是C、H、O,没有N,C错误;
D、糖代谢发生障碍,供能不足时,脂肪会少量转化为糖类,并不能大量转化为糖类,D错误。
故选A。
8.北方的棕熊在入冬前会大量进食植物使脂肪层厚达15cm,以维持冬眠期体温恒定。冬眠期靠“燃烧”脂肪供能,结束后其体重下降200~250kg。下列叙述错误的是( )
A.组成棕熊细胞的各种元素大多以离子的形式存在
B.入冬前棕熊进食植物中含有的糖可转化为脂肪
C.脂肪层加厚可为冬眠的棕熊提供保温作用
D.冬眠期靠“燃烧”脂肪供能说明冬季棕熊以脂肪为主要能源物质
【答案】A
【分析】脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油,植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,脂肪不仅是储能物质,还是一种很好的绝热体。生活在海洋中的大型哺乳动物,如鲸、海豹等,皮下有厚厚的脂肪层,起到保温的作用。生活在南极寒冷环境中的企鹅,体内脂肪可厚达4cm。分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。
【详解】A、组成棕熊细胞的元素大都是以化合物的形式存在,A错误;
B、棕熊的食物以植物为主,整个冬季棕熊靠“燃烧”脂肪供能,据此可以推知入冬前棕熊摄入食物中的糖类会转化为脂肪储存在棕熊身体中,B正确;
C、棕熊皮下有厚厚的脂肪层,可以为冬眠的棕熊提供保温的作用,C正确;
D、脂肪由甘油和脂肪酸组成,冬天长期不进食时,脂肪分解为甘油和脂肪酸进一步氧化分解为生命活动供能,因此冬眠期靠“燃烧”脂肪供能说明冬季棕熊以脂肪为主要能源物质,D正确。
故选A。
9.运动型果冻——能量胶,是户外马拉松、越野跑、骑行、登山必备补给品。其营养成分表和配料信息显示含有麦芽糖、果糖及少量的脂肪等。下列相关叙述正确的是( )
A.能量胶中的麦芽糖需被酶催化水解为葡萄糖才能被人体吸收
B.能量胶中的脂肪与胆固醇、维生素D统称为固醇
C.糖类代谢发生障碍,供能不足时,脂肪可以分解供能,大量转化为糖类
D.能量胶中的脂肪大多含不饱和脂肪酸,因此在室温下呈固态
【答案】A
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质。
【详解】A、麦芽糖属于二糖,需要在消化道有关酶的作用下分解为单糖葡萄糖才能被人体吸收,A正确;
B、胆固醇、性激素和维生素D统称为固醇,B错误;
C、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,C错误;
D、能量胶中的脂肪大多含不饱和脂肪酸,因此在室温下呈液态,D错误。
故选A。
10.奶茶近年来已经成为街头巷尾的热门饮料,奶茶中既含有糖分如葡萄糖、麦芽糖和蔗糖,也含有一定量的脂质等物质。下列有关叙述错误的是( )
A.奶茶中的葡萄糖是人体细胞的能源物质
B.可用斐林试剂在水浴加热条件下区分葡萄糖和麦芽糖
C.细胞中的糖类和脂质是可以相互转化
D.脂肪在人体细胞中氧化分解时释放的能量比同质量糖类多
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
【详解】A、奶茶中的葡萄糖是人体细胞的主要能源物质,A正确;
B、葡萄糖和麦芽糖是还原糖,都可以与斐林试剂在加热条件下生成砖红色沉淀,无法区分,B错误;
C、一定情况下,细胞中的糖类和脂质是可以相互转化,C正确;
D、等质量的脂肪比糖类含有更多的氢,因此在氧化分解的过程中可以释放更多的能量,D正确;
故选B。
二、非选择题
11.如图为某油料作物种子发育和萌发过程中,可溶性糖和脂肪的变化曲线。据图回答下列问题:
(1)种子发育过程中,可溶性糖的含量逐渐减少,脂肪的含量逐渐增加,可溶性糖转变为脂肪,更有利于 ;检测脂肪时用 (试剂)洗去浮色。
(2)种子成熟过程中,细胞中自由水/结合水的比值 (选填“上升”或“下降”);该油料作物种子在播种时应该 (深/浅)播,原因是 。
【答案】(1) 能量的储存 体积分数为50%的酒精
(2) 下降 浅 该种子中脂肪含量高,脂肪氧化分解时需消耗大量氧气
【分析】分析题图信息可知,在种子发育过程中,可溶性糖的含量逐渐降低,脂肪的含量逐渐增加;即在种子发育过程中糖类转变为脂肪;在种子萌发过程中脂肪的含量逐渐降低,可溶性糖的含量逐渐升高。即在种子萌发过程中脂肪转变为糖。
【详解】(1)脂肪是细胞内良好的储能物质,随着种子不断发育成熟,可溶性糖含量降低、脂肪含量增加,这说明可溶性糖会逐渐转化为脂肪,更有利于能量的储存。检测脂肪时用体积分数为50%酒精洗去浮色。
(2)自由水含量高则新陈代谢快,种子萌发过程中自由水含量高,成熟过程比萌发时有所减少,贮存时最少,因此种子成熟过程中自由水和结合水的比值减小。油料作物种子中脂肪含量高,脂肪氧化分解时需消耗大量氧气,因此需要浅播。
12.北京烤鸭是北京传统特色美食。饲喂选做食材用的北京鸭时,主要以玉米、谷类为饲料,使其肥育。北京烤鸭通常的食用方法是取一张用小麦粉制作的荷叶饼,用筷子挑一点甜面酱,抹在荷叶饼上,夹几片烤鸭片盖在上面,放上几根葱条、黄瓜条或萝卜条,将荷叶饼卷起食用。请回答下列问题:
(1)北京鸭食用玉米、谷类能迅速肥育的原因是 。
(2)卷饼中含有的脂质是 ,其中 是细胞内良好的储能物质。
(3)一张卷饼中至少包括了三类多糖,它们是 。
(4)葱条、黄瓜条或萝卜条等蔬菜中含有的元素种类与人体大体相同,但在元素的 上有差异。
【答案】(1)玉米、谷物等是富含糖类的食物,糖类在鸭体内转变成了脂肪
(2) 脂肪、磷脂、胆固醇 脂肪
(3)糖原、淀粉、纤维素
(4)含量
【分析】1、脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。
2、磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。
3、固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。
【详解】(1)由于玉米、谷物等是富含糖类的食物,糖类供应充足时,可在鸭体内大量转变成脂肪,故北京鸭食用玉米、谷类能迅速育肥。
(2)脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,磷脂和胆固醇是构成动物细胞膜的成分,脂肪是细胞内良好的储能物质,因此一张卷饼中含有的脂质有脂肪、磷脂、胆固醇。
(3)多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。由题干信息可知,一张卷饼中含有鸭肉、蔬菜等,故至少包括了糖原、纤维素和淀粉这三类多糖。
(4)葱条、黄瓜条或萝卜条等蔬菜中含有的元素种类与人体大体相同,但在元素的含量上有差异。
· 能力提升练
一、单选题
1.油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是( )
A.种子形成过程中,甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B.种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖
C.种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量上升
D.种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类增多
【答案】D
【分析】分析题图信息可知:在植物开花后中,可溶性糖的含量逐渐降低,脂肪的含量逐渐增加;在种子萌发过程中脂肪的含量逐渐降低,可溶性糖的含量逐渐升高。
【详解】A、种子在发育过程中甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖转变为脂肪,A错误;
B、种子萌发过程中,脂肪会转变为可溶性糖,而在人体内,脂肪不能大量转化为糖类,B错误;
C、C、随种子萌发天数的增加,细胞代谢增强,自由水含量增多,细胞中结合水的相对含量下降,C错误;
D、由于种子萌发初期不能进行光合作用,故萌发过程中有机物总量减少;脂肪可转化为其他的可溶性糖,使有机物种类增多,D正确。
故选D。
2.细胞中的脂肪酸可以来源于直接吸收食物中的外源性脂肪酸,也可以由内源性的糖和氨基酸转化生成。下列关于脂肪酸的叙述,错误的是( )
A.磷脂水解的终产物包括甘油、脂肪酸和磷酸 B.植物种子中储存的脂肪主要为不饱和脂肪酸
C.脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油组成的酯 D.糖类在供应充足的情况下,可大量转化为脂肪
【答案】A
【分析】1、脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯;脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,前者熔点较高,容易凝固,后者熔点较低,不容易凝固;
2、磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基(—OH)不是与脂肪酸结合成酯,而是与磷酸及其他衍生物结合。
【详解】A、磷脂分子由甘油、脂肪酸、磷酸及其衍生物组成,故水解终产物包括甘油、脂肪酸和磷酸及其衍生物,A错误;
B、植物种子中储存的脂肪主要为不饱和脂肪酸,因此熔点较低,室温下呈液态,B正确;
C、脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油组成的酯,是细胞中良好的储能物质,C正确;
D、糖类在供应充足的情况下,可大量转化为脂肪,而脂肪只有在糖类供能障碍时,才能转变成糖类,且量少,D正确。
故选A。
3.下列关于脂质的叙述中正确的是( )
A.磷脂是构成细胞膜的重要成分,在动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆种子中含量丰富
B.脂肪组成元素只有℃、H、O,且与糖类物质相比,C、H比例低,O比例较高
C.胆固醇能够有效促进人和动物肠道对钙、磷的吸收,饮食中不能过多摄入
D.性激素可由性腺产生并分泌,可以促进生殖器官的发育,也是重要的储能物质
【答案】A
【分析】 常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇。
1、脂肪是最常见的脂质,是细胞内良好的储能物质,还是一种良好的绝热体,起保温作用,分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。
2、磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。
3、固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D.胆固醇是构成细胞膜的重要成分,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。
【详解】A、细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架,磷脂是构成细胞膜的重要成分,在动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆种子中含量丰富,A正确;
B、肪组成元素只有C,H,O,且与糖类物质相比,C,H比例高,O比例较低,B错误;
C、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,维生素D能够有效促进人和动物肠道对钙磷的吸收,C错误;
D、性激素可由性腺产生并分泌,可以促进生殖器官的发育,属于调节物质,性激素含量少,没有储能的作用,D错误。
故选A。
4.骆驼素有“沙漠之舟”的称呼。驼峰里储存的大多是脂肪,使骆驼长时间不吃不喝也能维持生命体征。下列有关脂肪的说法正确的是( )
A.骆驼脂肪和胆固醇都属于脂质,但二者分子结构不同
B.组成脂肪的化学元素主要是C、H、O,有的还含有N和P
C.骆驼长时间不吃不喝而供能不足时,脂肪可以大量转化为糖类
D.驼峰里储存的脂肪呈固态,是因为动物脂肪含有不饱和脂肪酸
【答案】A
【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,细胞中常见的脂质有:(1)脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。(2)磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。(3)固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。
【详解】A、脂肪和胆固醇都属于脂质,但二者分子结构不同,A正确;
B、组成脂肪的化学元素只有C、H、O三种元素,B错误;
C、糖类可以大量转化为脂肪,但脂肪不可以大量转化为糖类,C错误;
D、驼峰里储存的脂肪呈固态,是因为动物脂肪含有饱和脂肪酸,D错误。
故选A。
5.电影《热辣滚烫》中贾玲减肥近100斤引起热议,事实上“减肥”减掉的体重中80%左右来自脂肪,20%~25%来自非脂肪。下列叙述正确的是( )
A.脂肪是人体重要的能源物质,是饥饿状态时能量的直接来源
B.脂肪的组成元素与葡萄糖相同,两者在机体内可大量进行相互转化
C.观察植物组织中的脂肪时,可能观察到细胞内、细胞间均有脂肪颗粒
D.脂肪的组成元素中氧多氢少,氧化分解时释放的能量比葡萄糖多
【答案】C
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇。固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质;磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架;固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、脂肪是良好的储能物质,饥饿状态下能量的直接来源是葡萄糖氧化分解释放的ATP,A错误;
B、糖类可以大量转化为脂肪,但脂肪只能在特定条件下少量转化为糖类,B错误
C、观察植物组织的脂肪时,由于切片会破坏部分细胞,因此可能观察到细胞内、细胞间均有脂肪颗粒,C正确;
D、与糖类相比,脂肪中含氢多,含氧少,D错误。
故选C。
6.银杏是第四纪冰川运动后遗留下来的最古老的子遗植物,与其同纲目的其他植物都已经纷纷灭绝,它见证了地球几亿年的发展历程。下列说法正确的是( )
A.一片银杏林属于生命系统结构层次中的群落层次
B.银杏枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
C.银杏叶中叶绿素分子式是C55HXOYN4Mg,包含大量元素和微量元素
D.无机盐在银杏细胞中大多数以化合物形式存在,少数以离子形式存在
【答案】B
【分析】生物体内的无机盐主要以离子的形式存在,有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分,许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用,有些无机盐对于维持酸碱平衡和渗透压具有重要的功能。
【详解】A、一片银杏林包括所有生物和无机环境,属于生命系统结构层次中的生态系统层次,A错误;
B、纤维素是由葡萄糖聚合形成的多糖,因此银杏枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖,B正确;
C、银杏叶中叶绿素分子式是C55HXOYN4Mg,所包含的C、H、O、N、Mg均为大量元素,C错误;
D、无机盐在银杏细胞中大多数以离子形式存在,少数以化合物的形式存在,D错误。
故选B。
7.近期,15岁高中生小玲 (化名)因为减肥得了厌食症,近50天没吃过东西,只喝水,身高165cm,体重只有24.8公斤。她的身上已经出现了14种疾病。过度节食减肥会引起营养不良、头晕甚至昏迷,严重时甚至会出现全身所有器官衰竭。下列有关叙述正确的是( )
A.开始节食后,为满足能量供应,体内脂肪可以马上大量转化为糖类
B.脂肪是由三分子甘油与一分子脂肪酸发生反应形成的酯
C.胆固醇是形成动脉粥样斑块的原料,为了健康考虑,不摄入胆固醇,使其在血液中含量越少越好
D.饱和脂肪酸熔点较高,容易凝固,多存在于动物体内
【答案】D
【分析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、开始节食后,为满足能量供应,体内脂肪可以转化为糖类实现供能,但脂肪不能大量转化为糖类,A错误;
B、脂肪是由一分子甘油与三分子脂肪酸发生反应形成的酯,B错误;
C、胆固醇是形成动脉粥样斑块的原料,为了健康考虑,需要适量摄入胆固醇,因为胆固醇是人体细胞膜的重要成分,而且还参与血液中脂质的运输,C错误;
D、大多数动物脂肪含有丰富的饱和脂肪酸,熔点高,因此,室温时呈固态,D正确。
故选D。
8.大多数革兰氏阴性菌的细胞壁中存在危害宿主细胞的内毒素,包括脂质A、核心多糖和特异多糖等成分。脂质 A携带多种饱和脂肪酸长链和磷酸基团,是内毒素的主要毒性和生物学活性成分,不同种细菌的脂质A结构相似,具有保守性。下列说法错误的是( )
A.脂质 A 与植物脂肪相比,熔点较高
B.内毒素在高尔基体加工完成后,运输至细胞壁发挥作用
C.不同种革兰氏阴性菌对宿主细胞的危害相似
D.不是所有的糖类都作为细胞的能源物质
【答案】B
【分析】脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯)。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,如日常炒菜用的食用油(花生油、豆油和菜籽油等);大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
【详解】A、脂质A携带多种饱和脂肪酸长链和磷酸基团,植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,因此脂质A与植物脂肪相比,熔点较高,A正确;
B、细菌为原核生物没有内质网和高尔基体,不能对内毒素加工,B错误;
C、不同种细菌的脂质A结构相似,具有保守性,故不同种革兰氏阴性菌对宿主细胞的危害相似,C正确;
D、不是所有的糖类都作为细胞的能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素等,D正确。
故选B。
9.脂肪酸分为饱和脂肪酸,单不饱和脂肪酸(含有一个双键)和多不饱和脂肪酸(含有两个及以上的双键)。食用油一般都含有这三种脂肪酸,只是不同食用油中三者的比例有一定差异。油酸是一种单不饱和脂肪酸,被称为“安全脂肪酸”,有降低血胆固醇、甘油三酯等作用。下列相关说法错误的是( )
A.植物脂肪大多含饱和脂肪酸,动物脂肪大多含不饱和脂肪酸
B.人体的相关激素可以调控葡萄糖和脂肪酸之间的相互转化
C.脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成的长链
D.膳食中适量的油酸能降低因“三高”引起的心血管疾病的发病率
【答案】A
【分析】脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成的长链。碳原子通过共价键与其他原子结合。如果长链上的每个碳原子与相邻的碳原子以单键连接,那么该碳原子就可以连接2个氢原子,这个碳原子就是饱和的,这样形成的脂肪酸称为饱和脂肪酸。饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固。如果长链中存在双键,那么碳原子连接的氢原子数目就不能达到饱和,这样形成的脂肪酸就是不饱和脂肪,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固。
【详解】A、植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,动物脂肪大多含饱和脂肪酸,A错误;
B、人体的相关激素如胰岛素、胰高血糖素等,可以调控葡萄糖和脂肪酸之间的相互转化,B正确;
C、脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成的长链,C正确;
D、由题意可知,油酸有降低血胆固醇、甘油三酯等作用,因此膳食中适量的油酸能降低因“三高”引起的心血管疾病的发病率,D正确。
故选A。
10.《中国居民膳食指南(2023)》提出油脂适量、食盐限量、足量饮水、甜食少吃等饮食建议。下列有关叙述,正确的是( )
A.摄入糖类不足或糖类代谢发生障碍时,脂肪可大量转化为糖类
B.人体内缺乏Na+会降低神经、肌肉细胞兴奋性,引发肌肉酸痛等
C.胆固醇会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,应尽量避免摄入
D.脂肪与同质量的糖类比较,氧化生成的水多,产能少
【答案】B
【分析】组成生物体的化合物包括有机物和无机物,有机物包括蛋白质、核酸、糖类和脂质;无机物包括水和无机盐;组成生物体的化合物中,水是含量最多的化合物,蛋白质是含量最多的有机化合物。
【详解】A、糖类能大量转化为脂肪,脂肪只有在糖类供能障碍时,只能少量转化为糖类,A错误;
B、无机盐对于维持生物体生命活动有重要作用,如人体内缺乏Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引起肌肉酸痛、无力等,B正确;
C、胆固醇可参与血液中脂质的运输,可适当摄入,但不能过量摄入,否则会导致胆固醇会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,C错误;
D、脂肪与同质量的糖类比较,其中含有的H比例高,因此,脂肪氧化生成的水多,产能多,D错误。
故选B。
二、非选择题
11.如图1表示某油料植物的种子成熟过程中脂肪、淀粉和可溶性糖含量的变化,将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的干重,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)据图1分析可知,种子成熟过程中脂肪积累的原因可能是 。
(2)为了观察种子中的脂肪,常用 染液对种子胚乳切片染色,然后滴加1-2滴 溶液处理洗去浮色,最后在显微镜下观察,可见橘黄色的脂肪颗粒。
(3)图2中在7天之前,导致萌发种子初期干重增加的主要元素是 (填“C”“N”或“O”)。7-10天干重下降的原因是 。
【答案】(1)淀粉和可溶性糖转化成脂肪
(2) 苏丹Ⅲ 50%的酒精
(3) O 幼苗不能进行光合作用,其呼吸作用消耗有机物(的质量)超过脂肪转化增加的有机物
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀;(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液。
【详解】(1)据图可知,种子成熟过程中可溶性糖含量升高,淀粉和脂肪含量下降,所以种子成熟过程中脂肪积累的原因可能是淀粉和可溶性糖转化成脂肪。
(2) 脂肪可与苏丹III染液反应变成橘黄色,故观察种子中的脂肪需要用苏丹III染液对种子进行染色,然后滴加1~2滴50%的酒精溶液处理,其目的是洗去浮色最后在显微镜下观察,可见橘黄色的脂肪颗粒。
(3)图2中在7d之前,由于脂肪转化为糖类,脂肪的C、H占比比糖类高,O的比例比糖类少,故导致萌发种子初期干重增加的主要元素是O;7~10d干重下降的原因是植物呼吸作用消耗有机物,并且幼苗不能进行光合作用。
12.某油料种子萌发过程中脂肪、蔗糖、葡萄糖干重变化如下图所示。请回答下列问题:
(1)种子萌发过程中,细胞内 (填“自由水”或“结合水”)比例上升,细胞代谢旺盛。
(2)据图分析,种子萌发过程中脂肪干重的变化趋势是 ,原因是脂肪水解产生甘油和 (填“饱和”或“不饱和”)脂肪酸,进而转化为糖类物质。
(3)某研究小组同学提出了“萌发至第10天的该油料种子中,脂肪是否被全部消耗”的问题,并设计了如下探究实验。请完善相关内容:
Ⅰ.实验原理:脂肪可以被 染液染成橘黄色。
Ⅱ.实验步骤:
①选取多粒萌发至第10天的该油料种子,用刀片切下若干薄片,取多个薄片,依次用毛笔蘸取放在各个 中央。
②在薄片上滴2~3滴染液,染色3min。
③用吸水纸吸去染液,滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液,目的是 。
④用吸水纸吸去薄片周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上 ,制成临时装片,用显微镜观察各个临时装片。
Ⅲ.预期结果及相应结论:
①若视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见,则 。
②若 ,则萌发至第10天的该油料种子中脂肪被全部消耗。
【答案】(1)自由水
(2) 逐渐减少 不饱和
(3) 苏丹Ⅲ 载玻片 洗去浮色 盖玻片 萌发至第10天的该油料种子中脂肪没有被全部消耗 视野中没有被染成橘黄色的脂肪颗粒
【分析】分析题图可知:某油料种子储存能量的物质主要是脂肪。在种子萌发过程中,脂肪含量逐渐下降,葡萄糖、蔗糖含量上升,其原因是脂肪水解并转化成葡萄糖、蔗糖等糖类。
【详解】(1)种子萌发过程中,不断从外界吸收水分,细胞内自由水比例上升,细胞代谢旺盛。
(2)植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸。题图显示:种子萌发过程中脂肪干重的变化趋势是逐渐减少,原因是脂肪水解产生甘油和不饱和脂肪酸,进而转化为糖类物质。
(3)Ⅰ.探究“萌发至第10天的该油料种子中,脂肪是否被全部消耗”,其实验原理是:脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色;
Ⅱ.实验过程需要制作“萌发至第10天的该油料种子”的临时切片,用显微镜观察细胞的着色情况,其流程是:①选取多粒萌发至第10天的该油料种子,用刀片切下若干薄片,取多个薄片,依次用毛笔蘸取放在各个载玻片中央→②在薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3min→③用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为50﹪的酒精用于洗去浮色→④用吸水纸吸去薄片周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片,用显微镜观察各个临时装片。
Ⅲ.该实验为探究性实验,其结论是未知的,预测时,从可能的情况入手加以讨论。该实验可能的情况有2种:①若视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见,说明萌发至第10天的该油料种子中脂肪没有被全部消耗。②若视野中没有被染成橘黄色的脂肪颗粒,说明萌发至第10天的该油料种子中脂肪被全部消耗。
· 思维拓展练
知识拓展——必需脂肪酸和反式脂肪酸
必需脂肪酸是指一些脂肪酸对维持身体的机能不可缺少,但是机体又不能合成,必须从食物中获取的脂肪酸。它们通常都是一些不饱和脂肪酸,例如:ω-3、ω-6以及最为知名的DHA(俗称脑黄金)。不饱和脂肪酸链上的双键上两个碳原子结合的两个氢原子,如果在同侧,我们则称之为顺式不饱和脂肪酸(如图1),这是自然界中绝大多数不饱和脂肪酸的存在形式。反之,如果与双键上两个碳原子结合的两个氢原子,分别位于两侧,则称之为反式脂肪酸(如图2)。反式脂肪酸能够增加食品的口感和美味,成本更加低廉,常见的饼干、糕点、奶茶、炸薯条等,其中含量比较高。由于反式脂肪酸会增加人体血液的黏稠度和凝聚力,容易导致血栓的形成,所以健康的饮食习惯应该控制摄入反式脂肪酸。
3.为什么儿童晒太阳能预防佝偻病?
提示:日光中的紫外线能使皮肤表皮细胞中的胆固醇转变为维生素D(两者均为固醇类物质),而维生素D可促进肠道对钙、磷的吸收,在一定程度上可预防佝偻病的发生。
4.给家畜、家禽提供富含糖类的饲料,为什么会起到“肥育”的效果?
提示:细胞中的糖类和脂肪是可以相互转化的,动物从体外吸收的多余糖类可以在体内转变成脂肪。
思维训练
一、单选题
1.脂质可为机体提供所需的能量、必需脂肪酸,但摄入过多会导致高脂血症、动脉粥样硬化等疾病。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞生物不一定含有脂质 B.植物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温时呈液态
C.磷脂中甘油的两个羟基与磷酸及其他衍生物结合 D.高脂血症可能与胆固醇偏高有关
【答案】D
【分析】脂质可以分为脂肪(储能物质,减压缓冲,保温作用)、磷脂(构成生物膜的主要成分)、固醇类物质包括胆固醇(动物细胞膜的成分,参与血液中脂质的运输)、性激素(促进性器官的发育和生殖细胞的产生)和维生素D(促进小肠对钙磷的吸收)。
【详解】A、磷脂属于脂质,磷脂双分子层参与构成生物膜,故细胞生物一定含有脂质,A错误;
B、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,B错误;
C、磷脂中甘油的一个羟基与磷酸及其他微生物结合,C错误;
D、胆固醇可参与血液中脂质的运输,但胆固醇过高可能导致高脂血症,D正确。
故选D。
2.甘油分子有3 个-OH,每个-OH 和一个脂肪酸的-COOH 脱水结合而形成一个酯键,就形成一个脂肪分子,如下面的反应式所示,其中R 代表脂肪酸的碳氢链:
研究表明,对于哺乳动物和人,至少有2种脂肪酸(亚油酸和亚麻酸)是必需脂肪酸。下列相关说法错误的是( )
A.脂肪的组成单位是甘油和脂肪酸
B.哺乳动物和人不能自己合成亚油酸和亚麻酸,只能从外界摄取
C.高等植物体内的 R 中不饱和程度较高,其中的双键部分可扭曲成小弯,分子不能紧密排列,易于散开
D.一个脂肪分子中的3个脂肪酸可相同,也可以不同,所以脂肪的种类多种多样
【答案】A
【分析】脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,植物脂肪大多含有非饱和脂肪酸,在室温时呈液态,动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温时呈固态。
【详解】A、脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸组成,脂肪不是大分子物质,没有单体,A错误;
B、必需脂肪酸是指机体生命活动必不可少,但机体自身又不能合成,必须由食物供给的多不饱和脂肪酸,根据题意“亚油酸和亚麻酸是必须脂肪酸”,只能从外界摄取,B正确;
C、高等植物体内含有不饱和脂肪酸,R中不饱和程度较高,其中的双键部分可扭曲成小弯,分子不能紧密排列,易于散开,C正确;
D、一个脂肪分子中的3个脂肪酸可相同,也可以不同,如脂肪酸链的长度、饱和程度等,所以脂肪的种类多种多样,D正确。
故选A。
3.脂质可为机体提供所需的能量、必需脂肪酸,但摄入过多会导致高脂血症、动脉粥样硬化等疾病。下列有关叙述,正确的是( )
A.脂肪、磷脂、固醇都属于脂质,且都是储能物质
B.植物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温时呈液态
C.磷脂中甘油的两个羟基与磷酸及其他衍生物结合
D.胆固醇是人体细胞膜的重要成分,高脂血症可能与胆固醇偏高有关
【答案】D
【分析】脂质主要是由C、H、O三种化学元素组成,有些还含有N和P。脂质包括脂肪、磷脂、和固醇。a、脂肪是生物体内的储能物质。除此以外,脂肪还有保温、缓冲、减压的作用;b、磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分;c、固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等,这些物质对于生物体维持正常的生命活动,起着重要的调节作用。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;性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等,脂肪是细胞内良好的储能物质,但磷脂、固醇不是储能物质,A错误;
B、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,B错误;
C、磷脂中甘油的一个羟基与磷酸及其他微生物结合,C错误;
D、胆固醇是人体细胞膜的重要成分,胆固醇偏高是高脂血症的一种,高脂血症还包括甘油三酯升高等,D正确。
故选D。
4.近年,“XX冰城”、“COXX”等奶茶店遍布大街小巷,中学生也是奶茶店的消费主力军。部分奶茶中“奶”的成分为“植脂末”,属于反式脂肪酸,长期摄入可影响智力发育。除此之外奶茶中还含有高浓度果糖、淀粉、乳化剂,甜味剂、咖啡因等化学成分。下列关于奶茶描述错误的是( )
A.饮用奶茶后,可产生饱腹感,也可以为人体细胞提供一定的能量
B.“不甜”的奶茶中由于不含糖类,可代替白开水大量饮用
C.长期饮用奶茶有一定的“上瘾”风险
D.长期饮用奶茶等高糖饮品不仅会导致体内脂肪过度囤积,还会大大的提高得糖尿病的风险
【答案】B
【分析】奶茶中还含有高浓度果糖、淀粉、乳化剂,甜味剂、咖啡因等化学成分,机体摄入大量糖后会转化为脂肪,同时长期高糖刺激,可能会导致糖尿病。
【详解】A、奶茶中含有高浓度果糖、淀粉等物质,饮用奶茶后,可产生饱腹感,经过消化和吸收后可为人体细胞提供一定的能量,A正确;
B、“不甜”的奶茶中虽不含果糖或含量少,但仍含有淀粉等糖类,不可代替白开水大量饮用,B错误;
C、奶茶中含有咖啡因等化学成分,长期饮用奶茶有一定的“上瘾“风险,C正确;
D、糖类可大量转化为脂肪,长期饮用奶茶等高糖饮品不仅会导致体内脂肪过度囤积,还大大提高了得糖尿病的风险,D正确。
故选B。
5.奶茶中含有高浓度果糖、淀粉、乳化剂,甜味剂、咖啡因等化学成分。部分奶茶中“奶”的成分为反式脂肪酸,其可使高密度胆固醇脂蛋白与低密度胆固醇脂蛋白比值降低。下列叙述错误的是( )
A.奶茶中不含脂肪,长期饮用不会使人长胖
B.长期饮用奶茶会使脂质在血液中积累,诱发高血脂
C.胆固醇在人体内可参与血液中脂质的运输
D.长期饮用奶茶存在“上瘾”的风险
【答案】A
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、奶茶中含有反式脂肪酸,属于脂肪,长期饮用会使人长胖,A错误;
B、由题图信息可知,奶茶中含有反式脂肪酸,其可使高密度胆固醇脂蛋白与低密度胆固醇脂蛋白比值降低,使脂质运输到血液,在血液中积累,诱发高血脂,B正确;
C、胆固醇的功能是可参与血液中脂质的运输,以及参与构成动物细胞膜,C正确;
D、奶茶中含有咖啡因,长期饮用奶茶存在“上瘾”的风险,D正确。
故选A。
二、非选择题
6. 胆固醇通过脂蛋白(一种水溶性分子) “包裹”溶于血液来运输。不同类型的脂蛋白在密度和功能上有很大的差异进而影响体内胆固醇的分布:低密度脂蛋白(LDL) 被称为“坏胆固醇”,在高血压或吸烟等因素影响下,会导致 LDL 携带胆固醇沉积在血管壁上,容易引发心血管疾病;而高密度脂蛋白(HDL) 被称为“好胆固醇”,它能把组织和血管中多余的胆固醇运输到肝脏中,由此排出体外,减少发生冠心病的机会。科学家调研了不同饮食习惯下人体内LDL 和HDL的含量,部分数据如下表:
不同饮食习惯下脂蛋白的含量(mg/dL)
顺式脂肪酸组
反式脂肪酸组
饱和脂肪酸组
最佳浓度
LDL
103
117
121
<100
HDL
55
48
55
>40
请回答下列问题:
(1)细胞中胆固醇合成的场所是 ,血液中胆固醇的含量过高容易诱发心血管疾病,但我们饮食上依然要摄入 定量的胆固醇,原因是 (写出条即可)。
(2)根据以上信息,请思考用 (填“总胆固醇含量”或“LDL 和HDL的比值”)可以更精确地衡量患心脏病的风险。为减少心血管疾病的发生,请依据题中信息给出两条健康生活方式的建议 。
(3)运用中草药降血脂已成为近年研究热点。科研人员为研究决明子(豆科植物决明或小决明的干燥成熟种子)对高胆固醇血症模型小鼠血液中胆固醇含量的影响展开了实验。
①实验过程:将若干同种生理状况相同的健康小鼠随机均分为甲、乙、丙三组。甲组每日饲喂一定量的高脂饲料(即高胆固醇血症模型小鼠),乙组饲喂等量含一定量的决明子粉的 (填“普通饲料”或“高脂饲料”);丙组小鼠作为对照组饲喂等量普通饲料。所有小鼠在相同条件下连续喂养一段时间后,测定其血清中血清总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C) 相对含量。
②实验结果:与丙组相比,甲组和乙组血清 TC 均明显升高且含量相当;甲组HDL-C略有升高,乙组 HDL-C 含量明显升高; 甲组 HDL-C/TC 比值较丙组明显降低,而乙组 HDL-C/TC 比值接近丙组。
根据以上结果可以得出结论:对高胆固醇血症小鼠而言,虽然一定含量的决明子不能降低其体内血清总胆固醇的水平,却能明显 ,即明显改善体内胆固醇的 状况。这为进 步研究利用决明子治疗高胆固醇血症提供了一定的参考。
【答案】(1) 内质网 参与构成细胞膜的组成;参与血浆中脂质的运输
(2) LDL 和HDL的比值 减少反式脂肪酸和饱和脂肪酸的摄入;养成健康的生活习惯,如少吸烟、少吃油炸食品等。
(3) 高脂饲料 明显提高HDL-C 的含量,升高HDL-C/TC 比值 存在(比值)
【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,细胞中常见的脂质有:(1) 脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。(2)磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。(3) 固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。①胆固醇:构成动物细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。②性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。③维生素口:促进肠道对钙和磷的吸收。
【详解】(1)胆固醇是脂质,在光面内质网上合成;胆固醇具有重要的作用,动物细胞膜中含有胆固醇;胆固醇还参与血液中脂质的运输,故我们饮食上依然需要定量的胆固醇。
(2)结合题干信息分析可知,包裹胆固醇的脂蛋白有两类,HDL是"好胆固醇”,LDL是“坏胆固醇”,用HDL和LDL的比值来衡量会更加准确,故现在采用LDL和HDL的比值来衡量患心血管疾病的风险,而不再采用人体总胆固醇含量来衡量患心血管疾病的风险。胆固醇水平升高可能从儿童时期就开始了,为预防冠心病,结合表格中的信息,可采取的措施有:减少反式脂肪酸和饱和脂肪酸的摄入,养成健康的生活习惯,如少吸烟、少吃油炸食品等。
(3)实验应遵循单一变量原则和对照原则,本实验的自变量是决明子,因变量是胆固醇的含量,故分成三组后,丙组作为空白对照组,甲组是条件对照组,乙组是实验组,故乙组应该饲喂等量含一定量的决明子粉的高脂饲料;与丙组相比,甲组和乙组血清 TC 均明显升高且含量相当,说明决明子不能降低体内总血清胆固醇水平,甲组HDL-C略有升高,乙组 HDL-C 含量明显升高,说明决明子可明显提高HDL-C 的含量,升高HDL-C/TC 比值,即是明显改善了体内胆固醇的存在情况,即比值状况。
7.在12-19岁的人群中,有10%的人的血液中的胆固醇处于比较高的水平;这使得这一人群今后患冠心病等心血管疾病的危险性也大大提高。胆固醇对于生物体有重要功能,它属于脂质,不能溶于血液中,但是胆固醇通过脂蛋白(一种水溶性分子)“包裹”溶于血液,进而运输到需要它们的组织中去。脂蛋白在密度和功能上有很大的差异,包括高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)。科学家调研了不同饮食习惯下体内LDL和HDL的含量,部分数据如下:
不同饮食习惯下脂蛋白的含量(mg/dL)
顺式脂肪酸组
反式脂肪酸组
饱和脂肪酸组
最佳浓度
LDL
103
117
121
<100
HDL
55
48
55
>40
LDL/HDL比例
1.87
2.43
2.2
<2
高密度脂蛋白(HDL)常被称为“好胆固醇”,它能把组织和血管中多余的胆固醇运输到肝脏中,然后由此排出体外,减少发生冠心病的机会。而低密度脂蛋白(LDL)被称为“坏胆固醇”,在高血压或吸烟等因素影响下,会导致LDL携带胆固醇沉积在血管壁上,随着时间的推移,最终会导致血小板在此处聚集和凝血,容易引发心血管疾病。
(1)细胞中胆固醇合成的场所是 ,是构成 的重要成分,还可以参与人体血液中 的运输。
(2)LDL表面有一单层磷脂,其疏水的尾部应该朝向 (“内部蛋白质”或“外部水溶液”)。根据表中信息推测, 组饮食患心血管疾病的风险最大。
(3)胆固醇水平升高可能从儿童时期就开始了,为预防冠心病,请你根据文中信息提出一个合理建议
(4)以前科学家用人体总胆固醇含量来衡量患心血管疾病的风险,现在用LDL和HDL的比值来衡量,请结合文中信息解释原因 。
【答案】(1) 内质网 动物细胞膜 脂质
(2) 内部蛋白质 反式脂肪酸
(3)减少反式脂肪酸和饱和脂肪酸的摄入,健康的生活习惯(如少吸烟等)
(4)包裹胆固醇的脂蛋白有两类,HDL是“好胆固醇”,LDL是“坏胆固醇”,用HDL和LDL的比值来衡量会更加准确
【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,细胞中常见的脂质有:(1) 脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。(2)磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。(3) 固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。①胆固醇:构成动物细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。②性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。③维生素口:促进肠道对钙和磷的吸收。
【详解】(1) 胆固醇是脂质,在光面内质网上合成;动物细胞膜中含有胆固醇;胆固醇还参与血液中脂质的运输。
(2)LDL表面有一单层磷脂,磷脂的“头部”是亲水的,“尾部"是疏水的,故其疏水的尾部应该朝向“内部蛋白质”。由题表中的信息分析可知,LDL被称为"坏胆固醇”,而HDL常被称为"好胆固醇”,而反式脂肪酸组的LDL含量较高,且HDL含量最低,据此推测反式脂肪酸组饮食患心血管疾病的风险最大。
(3)胆固醇水平升高可能从儿童时期就开始了,为预防冠心病,结合表格中的信息,可采取的措施有:减少反式脂肪酸和饱和脂肪酸的摄入,养成健康的生活习惯,如少吸烟、少吃油炸食品等。
(4) 结合题干信息分析可知,包裹胆固醇的脂蛋白有两类,HDL是"好胆固醇”,LDL是“坏胆固醇”,用HDL和LDL的比值来衡量会更加准确,故现在采用LDL和HDL的比值来衡量患心血管疾病的风险,而不再采用人体总胆固醇含量来衡量患心血管疾病的风险。
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第2章 组成细胞的分子
第3节 细胞中的糖类和脂质
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/课前导学 梳理教材内容,掌握基础知识;延申思考探究,深入理解知识;预习判断检测,及时效果验收
04/课堂探究 课堂知识探究,全面学会知识 05/分层训练 基础提升拓展,突破学习任务
1.概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质。(重点)
2.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。(重点)
· 基础感知
1.糖类的元素组成和功能
(1)主要元素组成: 。
(2)功能:细胞中主要的 。
2.糖类的种类与作用
(1)单糖 被水解,可被细胞 。动植物细胞都有的单糖是 ;植物细胞中的单糖是 ;动物细胞中的单糖是 。
(2)二糖由 脱水缩合而成,一般需要水解成 才能被吸收。植物体内的二糖是 ,动物体内的二 糖是 。 生活中最常见的二糖是 。
(3)生物体内的糖主要是 ,常见的多糖是 。植物细胞中的多糖有 ;动物细胞中的多糖有 。淀粉、纤维素和糖原的组成单位(单体)都是 。几丁质也是一种多糖。
(5)作为储能物质的糖类是 。 纤维素是 的重要成分。几丁质是 的重要组成成分。
(6)糖类是生物体生命活动的主要能源物质,但并非 所有糖类都能提供能量,如 。
3.脂肪
分布:或多或少地存在于几乎所有的动物细胞和植物细胞中。
水解产物: 和 。
作用:细胞内重要的 物质。
4.脂肪由三分子 与一分子 反应而形成的酯,即 又称 。植物脂肪中的脂肪酸大多是 脂肪酸,室温时呈 态;大多动物脂肪含有 脂肪酸,室温时呈 态。
5.磷脂分子
分布:人和动物的脑、肝脏以及大豆种子中,含有丰富的磷脂。
作用:构成 的重要物质。
6.固醇类分子
类型:固醇类分子包括 、 和 等。
胆固醇是合成其他固醇类物质的原料,也是构成 的成分之一。
性激素能促进人和动物 的发育及 的形成。
维生素D能促进人和动物对 和 的吸收。
蜡也是一类脂质,比脂肪的 性更强。它们通常分布于生物体的表面,具有 作用。
· 思考提升
1.糖尿病患者的饮食受到严格的限制,受限制的并不仅仅是甜味食品,米饭和馒头等主食也需要定量摄取,其原因是什么?
2.蓖麻种子的胚乳呈白色,脂肪含量占种子总质量的70%。为探究该植物种子萌发过程中的物质变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重变化,结果如图所示。
(1)种子中储存的脂肪大多含有哪种脂肪酸?
(2)据图乙可知,导致种子萌发初期干重增加的主要元素是什么?请从脂肪和糖类的元素组成及比例角度分析其原因。
(3)相比于淀粉类作物种子,种植油料作物种子时要播种浅一些还是深一些?为什么?
· 预习检测
1.判断正误
(1)糖类都能为生命活动提供能量,细胞内的糖都是能源物质( )
(2)淀粉和纤维素都是植物细胞内储存能量的多糖( )
(3)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时,肝糖原、肌糖原便会分解产生葡萄糖及时补充( )
探究一 归纳糖类的分类及功能
1.请完善表格
种类
常见种类
分布
功能
单糖
五碳糖
核糖(C5H10O5)
动植物细胞
组成RNA
脱氧核糖
(C5H10O4)
组成DNA
六碳糖
(C6H12O6)
葡萄糖
细胞中主要的能源物质
果糖
植物细胞(主要)
-
半乳糖
动物细胞(主要)
-
二糖
(C12H22O11)
蔗糖
(蔗糖→葡萄糖+果糖)
甜菜、甘蔗、水果等植物细胞中,可用于加工红糖、白糖、冰糖
能水解成单糖而供能
麦芽糖
(麦芽糖→葡萄糖+葡萄糖)
发芽的小麦等植物细胞中
乳糖
(乳糖→葡萄糖+半乳糖)
人和动物的乳汁中
多糖
(C6H10O5)n
淀粉
(淀粉→许多葡萄糖)
玉米、小麦、水稻、马铃薯、山药等植物细胞中
植物细胞中重要的储能物质
纤维素
(纤维素→许多葡萄糖)
植物细胞壁
植物细胞壁的主要成分
糖原
(糖原→许多葡萄糖)
肝糖原
主要存在于人和动物的肝脏和肌肉中
糖原是人和动物细胞中重要的储能物质,肝糖原可调节血糖含量,肌糖原可为肌肉供能
肌糖原
几丁质(壳多糖)
广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中
甲壳类动物和昆虫的外骨骼的重要组成成分
2.细胞中的糖类按化学性质可分为还原糖和非还原糖,请分别列举。
(1)还原糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖等。
(2)非还原糖:蔗糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质等。
3.请将下列糖类按功能进行划分。
葡萄糖、核糖、脱氧核糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质
(1)细胞生命活动的主要能源物质:葡萄糖。
(2)储能物质:淀粉、糖原。
(3)结构物质:核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质。
★教材隐性知识:
(1)源于必修1 P23“知识链接”:葡萄糖在细胞内的“燃烧”过程区别于体外燃烧的特点是细胞内的“燃烧”过程是“无火焰”的过程,能量是通过一系列化学反应逐步释放出来。
(2)源于必修1 P24“图2-3”:构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子,但是葡萄糖的连接方式不同。
(3)源于必修1 P25“批判性思维”:科学家将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。
探究二 脂质的分类及功能
1.请结合教材P26图2-6脂肪分子式,回答下列问题:
(1)相同质量的糖类和脂肪相比,在元素组成上有以下特点:脂肪和糖类的组成元素都是C、H、O ,但是脂肪的氢 含量高,氧 含量低。
(2)与糖原相比,脂肪是良好的储能物质的原因是:
①与糖类相比,脂肪分子中氧 含量远远低于糖类,氢 含量更高,所以等质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时,脂肪 消耗的氧气多,产生的水多,释放的能量多。
②单位质量的脂肪的体积比糖原的小很多,有利于储藏。
2.植物细胞中也有脂肪,请据图分析导致花生油为液态,猪油为固态的原因。
★教材隐性知识:
(1)源于教材P26“正文小字部分”:构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键连接,则为饱和脂肪酸,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为不饱和脂肪酸。植物脂肪大多数含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,而大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
(2)源于必修1 P27“练习与应用”:磷脂是所有细胞(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
· 基础过关练
一、单选题
1.下列有关糖类的叙述,正确的有( )
A.发芽的小麦等谷粒中含有丰富的麦芽糖、蔗糖、乳糖等二糖
B.淀粉作为储能物质存在于植物细胞中,人体摄入的淀粉可直接被细胞吸收利用
C.几丁质是一种多糖,可以用于制作人造皮肤等
D.无糖八宝粥不添加蔗糖,添加木糖醇,所以不含糖类,糖尿病人可以多吃
2.下列糖类分子中基本组成单位完全一致的是( )
A.纤维素和蔗糖 B.麦芽糖和乳糖
C.淀粉和糖原 D.蔗糖和乳糖
3.研究表明,高血脂患者适量食用玉米、燕麦、荞麦等粗粮可有效降低血脂含量。下列叙述错误的是( )
A.人体细胞中糖类和脂质是可以相互转化的
B.人体血脂包括甘油三酯、总胆固醇等
C.玉米、燕麦和荞麦细胞中含量最多的化合物是糖类
D.固醇类物质对细胞的代谢、调节和营养具有重要作用
4.《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建议是:控制添加糖的摄入量,每天摄入不超过50g,最好控制在25g以下。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖和果糖是常见的两种单糖类食品甜味剂
B.糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中
C.肌肉中的糖原分解产生葡萄糖补充血糖的降低
D.脂肪、淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质
5.从鲨鱼、鳕鱼的肝脏中提炼出来的鱼肝油(室温呈液态)富含脂肪酸、维生素 A 和维生素D 等物质。下列有关鱼肝油的说法正确的是( )
A.适量服用鱼肝油和钙片可以用来预防肌无力
B.维生素 D属于脂肪,可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.鱼肝油中的维生素 D能有效地促进人体对钙的吸收
D.鱼肝油中的脂肪酸大多数为饱和脂肪酸,所以室温呈液态
6.鸭子主要以玉米等植物为食,有时也吃鱼虾。食物经消化吸收后转化为鸭子自身的营养成分。下列相关叙述错误的是( )
A.鸭子、虾与玉米的所有细胞都有磷脂分子
B.供能不足时,鸭体内脂肪可以大量转化成糖类
C.虾的几丁质外壳可用于制造人造皮肤
D.脂肪是三分子脂肪酸与一分子甘油反应形成的
7.近十年来,我国民众的肥胖率一直在上升,与之相关的一些慢性病的发病率也在上升。脂肪和胆固醇是导致肥胖及与肥胖有关的慢性病的元凶;长期摄入过多糖类,容易导致糖尿病。下列相关叙述正确的是( )
A.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
B.植物细胞内脂肪多数为饱和脂肪酸,室温下呈液态
C.合成胆固醇需要氮元素,而合成糖类则不需要
D.当机体糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,脂肪会大量转化为糖类
8.北方的棕熊在入冬前会大量进食植物使脂肪层厚达15cm,以维持冬眠期体温恒定。冬眠期靠“燃烧”脂肪供能,结束后其体重下降200~250kg。下列叙述错误的是( )
A.组成棕熊细胞的各种元素大多以离子的形式存在
B.入冬前棕熊进食植物中含有的糖可转化为脂肪
C.脂肪层加厚可为冬眠的棕熊提供保温作用
D.冬眠期靠“燃烧”脂肪供能说明冬季棕熊以脂肪为主要能源物质
9.运动型果冻——能量胶,是户外马拉松、越野跑、骑行、登山必备补给品。其营养成分表和配料信息显示含有麦芽糖、果糖及少量的脂肪等。下列相关叙述正确的是( )
A.能量胶中的麦芽糖需被酶催化水解为葡萄糖才能被人体吸收
B.能量胶中的脂肪与胆固醇、维生素D统称为固醇
C.糖类代谢发生障碍,供能不足时,脂肪可以分解供能,大量转化为糖类
D.能量胶中的脂肪大多含不饱和脂肪酸,因此在室温下呈固态
10.奶茶近年来已经成为街头巷尾的热门饮料,奶茶中既含有糖分如葡萄糖、麦芽糖和蔗糖,也含有一定量的脂质等物质。下列有关叙述错误的是( )
A.奶茶中的葡萄糖是人体细胞的能源物质
B.可用斐林试剂在水浴加热条件下区分葡萄糖和麦芽糖
C.细胞中的糖类和脂质是可以相互转化
D.脂肪在人体细胞中氧化分解时释放的能量比同质量糖类多
二、非选择题
11.如图为某油料作物种子发育和萌发过程中,可溶性糖和脂肪的变化曲线。据图回答下列问题:
(1)种子发育过程中,可溶性糖的含量逐渐减少,脂肪的含量逐渐增加,可溶性糖转变为脂肪,更有利于 ;检测脂肪时用 (试剂)洗去浮色。
(2)种子成熟过程中,细胞中自由水/结合水的比值 (选填“上升”或“下降”);该油料作物种子在播种时应该 (深/浅)播,原因是 。
12.北京烤鸭是北京传统特色美食。饲喂选做食材用的北京鸭时,主要以玉米、谷类为饲料,使其肥育。北京烤鸭通常的食用方法是取一张用小麦粉制作的荷叶饼,用筷子挑一点甜面酱,抹在荷叶饼上,夹几片烤鸭片盖在上面,放上几根葱条、黄瓜条或萝卜条,将荷叶饼卷起食用。请回答下列问题:
(1)北京鸭食用玉米、谷类能迅速肥育的原因是 。
(2)卷饼中含有的脂质是 ,其中 是细胞内良好的储能物质。
(3)一张卷饼中至少包括了三类多糖,它们是 。
(4)葱条、黄瓜条或萝卜条等蔬菜中含有的元素种类与人体大体相同,但在元素的 上有差异。
· 能力提升练
一、单选题
1.油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是( )
A.种子形成过程中,甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B.种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖
C.种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量上升
D.种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类增多
2.细胞中的脂肪酸可以来源于直接吸收食物中的外源性脂肪酸,也可以由内源性的糖和氨基酸转化生成。下列关于脂肪酸的叙述,错误的是( )
A.磷脂水解的终产物包括甘油、脂肪酸和磷酸 B.植物种子中储存的脂肪主要为不饱和脂肪酸
C.脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油组成的酯 D.糖类在供应充足的情况下,可大量转化为脂肪
3.下列关于脂质的叙述中正确的是( )
A.磷脂是构成细胞膜的重要成分,在动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆种子中含量丰富
B.脂肪组成元素只有℃、H、O,且与糖类物质相比,C、H比例低,O比例较高
C.胆固醇能够有效促进人和动物肠道对钙、磷的吸收,饮食中不能过多摄入
D.性激素可由性腺产生并分泌,可以促进生殖器官的发育,也是重要的储能物质
4.骆驼素有“沙漠之舟”的称呼。驼峰里储存的大多是脂肪,使骆驼长时间不吃不喝也能维持生命体征。下列有关脂肪的说法正确的是( )
A.骆驼脂肪和胆固醇都属于脂质,但二者分子结构不同
B.组成脂肪的化学元素主要是C、H、O,有的还含有N和P
C.骆驼长时间不吃不喝而供能不足时,脂肪可以大量转化为糖类
D.驼峰里储存的脂肪呈固态,是因为动物脂肪含有不饱和脂肪酸
5.电影《热辣滚烫》中贾玲减肥近100斤引起热议,事实上“减肥”减掉的体重中80%左右来自脂肪,20%~25%来自非脂肪。下列叙述正确的是( )
A.脂肪是人体重要的能源物质,是饥饿状态时能量的直接来源
B.脂肪的组成元素与葡萄糖相同,两者在机体内可大量进行相互转化
C.观察植物组织中的脂肪时,可能观察到细胞内、细胞间均有脂肪颗粒
D.脂肪的组成元素中氧多氢少,氧化分解时释放的能量比葡萄糖多
6.银杏是第四纪冰川运动后遗留下来的最古老的子遗植物,与其同纲目的其他植物都已经纷纷灭绝,它见证了地球几亿年的发展历程。下列说法正确的是( )
A.一片银杏林属于生命系统结构层次中的群落层次
B.银杏枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
C.银杏叶中叶绿素分子式是C55HXOYN4Mg,包含大量元素和微量元素
D.无机盐在银杏细胞中大多数以化合物形式存在,少数以离子形式存在
7.近期,15岁高中生小玲 (化名)因为减肥得了厌食症,近50天没吃过东西,只喝水,身高165cm,体重只有24.8公斤。她的身上已经出现了14种疾病。过度节食减肥会引起营养不良、头晕甚至昏迷,严重时甚至会出现全身所有器官衰竭。下列有关叙述正确的是( )
A.开始节食后,为满足能量供应,体内脂肪可以马上大量转化为糖类
B.脂肪是由三分子甘油与一分子脂肪酸发生反应形成的酯
C.胆固醇是形成动脉粥样斑块的原料,为了健康考虑,不摄入胆固醇,使其在血液中含量越少越好
D.饱和脂肪酸熔点较高,容易凝固,多存在于动物体内
8.大多数革兰氏阴性菌的细胞壁中存在危害宿主细胞的内毒素,包括脂质A、核心多糖和特异多糖等成分。脂质 A携带多种饱和脂肪酸长链和磷酸基团,是内毒素的主要毒性和生物学活性成分,不同种细菌的脂质A结构相似,具有保守性。下列说法错误的是( )
A.脂质 A 与植物脂肪相比,熔点较高
B.内毒素在高尔基体加工完成后,运输至细胞壁发挥作用
C.不同种革兰氏阴性菌对宿主细胞的危害相似
D.不是所有的糖类都作为细胞的能源物质
9.脂肪酸分为饱和脂肪酸,单不饱和脂肪酸(含有一个双键)和多不饱和脂肪酸(含有两个及以上的双键)。食用油一般都含有这三种脂肪酸,只是不同食用油中三者的比例有一定差异。油酸是一种单不饱和脂肪酸,被称为“安全脂肪酸”,有降低血胆固醇、甘油三酯等作用。下列相关说法错误的是( )
A.植物脂肪大多含饱和脂肪酸,动物脂肪大多含不饱和脂肪酸
B.人体的相关激素可以调控葡萄糖和脂肪酸之间的相互转化
C.脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成的长链
D.膳食中适量的油酸能降低因“三高”引起的心血管疾病的发病率
10.《中国居民膳食指南(2023)》提出油脂适量、食盐限量、足量饮水、甜食少吃等饮食建议。下列有关叙述,正确的是( )
A.摄入糖类不足或糖类代谢发生障碍时,脂肪可大量转化为糖类
B.人体内缺乏Na+会降低神经、肌肉细胞兴奋性,引发肌肉酸痛等
C.胆固醇会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,应尽量避免摄入
D.脂肪与同质量的糖类比较,氧化生成的水多,产能少
二、非选择题
11.如图1表示某油料植物的种子成熟过程中脂肪、淀粉和可溶性糖含量的变化,将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的干重,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)据图1分析可知,种子成熟过程中脂肪积累的原因可能是 。
(2)为了观察种子中的脂肪,常用 染液对种子胚乳切片染色,然后滴加1-2滴 溶液处理洗去浮色,最后在显微镜下观察,可见橘黄色的脂肪颗粒。
(3)图2中在7天之前,导致萌发种子初期干重增加的主要元素是 (填“C”“N”或“O”)。7-10天干重下降的原因是 。
12.某油料种子萌发过程中脂肪、蔗糖、葡萄糖干重变化如下图所示。请回答下列问题:
(1)种子萌发过程中,细胞内 (填“自由水”或“结合水”)比例上升,细胞代谢旺盛。
(2)据图分析,种子萌发过程中脂肪干重的变化趋势是 ,原因是脂肪水解产生甘油和 (填“饱和”或“不饱和”)脂肪酸,进而转化为糖类物质。
(3)某研究小组同学提出了“萌发至第10天的该油料种子中,脂肪是否被全部消耗”的问题,并设计了如下探究实验。请完善相关内容:
Ⅰ.实验原理:脂肪可以被 染液染成橘黄色。
Ⅱ.实验步骤:
①选取多粒萌发至第10天的该油料种子,用刀片切下若干薄片,取多个薄片,依次用毛笔蘸取放在各个 中央。
②在薄片上滴2~3滴染液,染色3min。
③用吸水纸吸去染液,滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液,目的是 。
④用吸水纸吸去薄片周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上 ,制成临时装片,用显微镜观察各个临时装片。
Ⅲ.预期结果及相应结论:
①若视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见,则 。
②若 ,则萌发至第10天的该油料种子中脂肪被全部消耗。
· 思维拓展练
知识拓展——必需脂肪酸和反式脂肪酸
必需脂肪酸是指一些脂肪酸对维持身体的机能不可缺少,但是机体又不能合成,必须从食物中获取的脂肪酸。它们通常都是一些不饱和脂肪酸,例如:ω-3、ω-6以及最为知名的DHA(俗称脑黄金)。不饱和脂肪酸链上的双键上两个碳原子结合的两个氢原子,如果在同侧,我们则称之为顺式不饱和脂肪酸(如图1),这是自然界中绝大多数不饱和脂肪酸的存在形式。反之,如果与双键上两个碳原子结合的两个氢原子,分别位于两侧,则称之为反式脂肪酸(如图2)。反式脂肪酸能够增加食品的口感和美味,成本更加低廉,常见的饼干、糕点、奶茶、炸薯条等,其中含量比较高。由于反式脂肪酸会增加人体血液的黏稠度和凝聚力,容易导致血栓的形成,所以健康的饮食习惯应该控制摄入反式脂肪酸。
3.为什么儿童晒太阳能预防佝偻病?
4.给家畜、家禽提供富含糖类的饲料,为什么会起到“肥育”的效果?
思维训练
一、单选题
1.脂质可为机体提供所需的能量、必需脂肪酸,但摄入过多会导致高脂血症、动脉粥样硬化等疾病。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞生物不一定含有脂质 B.植物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温时呈液态
C.磷脂中甘油的两个羟基与磷酸及其他衍生物结合 D.高脂血症可能与胆固醇偏高有关
2.甘油分子有3 个-OH,每个-OH 和一个脂肪酸的-COOH 脱水结合而形成一个酯键,就形成一个脂肪分子,如下面的反应式所示,其中R 代表脂肪酸的碳氢链:
研究表明,对于哺乳动物和人,至少有2种脂肪酸(亚油酸和亚麻酸)是必需脂肪酸。下列相关说法错误的是( )
A.脂肪的组成单位是甘油和脂肪酸
B.哺乳动物和人不能自己合成亚油酸和亚麻酸,只能从外界摄取
C.高等植物体内的 R 中不饱和程度较高,其中的双键部分可扭曲成小弯,分子不能紧密排列,易于散开
D.一个脂肪分子中的3个脂肪酸可相同,也可以不同,所以脂肪的种类多种多样
3.脂质可为机体提供所需的能量、必需脂肪酸,但摄入过多会导致高脂血症、动脉粥样硬化等疾病。下列有关叙述,正确的是( )
A.脂肪、磷脂、固醇都属于脂质,且都是储能物质
B.植物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温时呈液态
C.磷脂中甘油的两个羟基与磷酸及其他衍生物结合
D.胆固醇是人体细胞膜的重要成分,高脂血症可能与胆固醇偏高有关
4.近年,“XX冰城”、“COXX”等奶茶店遍布大街小巷,中学生也是奶茶店的消费主力军。部分奶茶中“奶”的成分为“植脂末”,属于反式脂肪酸,长期摄入可影响智力发育。除此之外奶茶中还含有高浓度果糖、淀粉、乳化剂,甜味剂、咖啡因等化学成分。下列关于奶茶描述错误的是( )
A.饮用奶茶后,可产生饱腹感,也可以为人体细胞提供一定的能量
B.“不甜”的奶茶中由于不含糖类,可代替白开水大量饮用
C.长期饮用奶茶有一定的“上瘾”风险
D.长期饮用奶茶等高糖饮品不仅会导致体内脂肪过度囤积,还会大大的提高得糖尿病的风险
5.奶茶中含有高浓度果糖、淀粉、乳化剂,甜味剂、咖啡因等化学成分。部分奶茶中“奶”的成分为反式脂肪酸,其可使高密度胆固醇脂蛋白与低密度胆固醇脂蛋白比值降低。下列叙述错误的是( )
A.奶茶中不含脂肪,长期饮用不会使人长胖
B.长期饮用奶茶会使脂质在血液中积累,诱发高血脂
C.胆固醇在人体内可参与血液中脂质的运输
D.长期饮用奶茶存在“上瘾”的风险
二、非选择题
6. 胆固醇通过脂蛋白(一种水溶性分子) “包裹”溶于血液来运输。不同类型的脂蛋白在密度和功能上有很大的差异进而影响体内胆固醇的分布:低密度脂蛋白(LDL) 被称为“坏胆固醇”,在高血压或吸烟等因素影响下,会导致 LDL 携带胆固醇沉积在血管壁上,容易引发心血管疾病;而高密度脂蛋白(HDL) 被称为“好胆固醇”,它能把组织和血管中多余的胆固醇运输到肝脏中,由此排出体外,减少发生冠心病的机会。科学家调研了不同饮食习惯下人体内LDL 和HDL的含量,部分数据如下表:
不同饮食习惯下脂蛋白的含量(mg/dL)
顺式脂肪酸组
反式脂肪酸组
饱和脂肪酸组
最佳浓度
LDL
103
117
121
<100
HDL
55
48
55
>40
请回答下列问题:
(1)细胞中胆固醇合成的场所是 ,血液中胆固醇的含量过高容易诱发心血管疾病,但我们饮食上依然要摄入 定量的胆固醇,原因是 (写出条即可)。
(2)根据以上信息,请思考用 (填“总胆固醇含量”或“LDL 和HDL的比值”)可以更精确地衡量患心脏病的风险。为减少心血管疾病的发生,请依据题中信息给出两条健康生活方式的建议 。
(3)运用中草药降血脂已成为近年研究热点。科研人员为研究决明子(豆科植物决明或小决明的干燥成熟种子)对高胆固醇血症模型小鼠血液中胆固醇含量的影响展开了实验。
①实验过程:将若干同种生理状况相同的健康小鼠随机均分为甲、乙、丙三组。甲组每日饲喂一定量的高脂饲料(即高胆固醇血症模型小鼠),乙组饲喂等量含一定量的决明子粉的 (填“普通饲料”或“高脂饲料”);丙组小鼠作为对照组饲喂等量普通饲料。所有小鼠在相同条件下连续喂养一段时间后,测定其血清中血清总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C) 相对含量。
②实验结果:与丙组相比,甲组和乙组血清 TC 均明显升高且含量相当;甲组HDL-C略有升高,乙组 HDL-C 含量明显升高; 甲组 HDL-C/TC 比值较丙组明显降低,而乙组 HDL-C/TC 比值接近丙组。
根据以上结果可以得出结论:对高胆固醇血症小鼠而言,虽然一定含量的决明子不能降低其体内血清总胆固醇的水平,却能明显 ,即明显改善体内胆固醇的 状况。这为进 步研究利用决明子治疗高胆固醇血症提供了一定的参考。
7.在12-19岁的人群中,有10%的人的血液中的胆固醇处于比较高的水平;这使得这一人群今后患冠心病等心血管疾病的危险性也大大提高。胆固醇对于生物体有重要功能,它属于脂质,不能溶于血液中,但是胆固醇通过脂蛋白(一种水溶性分子)“包裹”溶于血液,进而运输到需要它们的组织中去。脂蛋白在密度和功能上有很大的差异,包括高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)。科学家调研了不同饮食习惯下体内LDL和HDL的含量,部分数据如下:
不同饮食习惯下脂蛋白的含量(mg/dL)
顺式脂肪酸组
反式脂肪酸组
饱和脂肪酸组
最佳浓度
LDL
103
117
121
<100
HDL
55
48
55
>40
LDL/HDL比例
1.87
2.43
2.2
<2
高密度脂蛋白(HDL)常被称为“好胆固醇”,它能把组织和血管中多余的胆固醇运输到肝脏中,然后由此排出体外,减少发生冠心病的机会。而低密度脂蛋白(LDL)被称为“坏胆固醇”,在高血压或吸烟等因素影响下,会导致LDL携带胆固醇沉积在血管壁上,随着时间的推移,最终会导致血小板在此处聚集和凝血,容易引发心血管疾病。
(1)细胞中胆固醇合成的场所是 ,是构成 的重要成分,还可以参与人体血液中 的运输。
(2)LDL表面有一单层磷脂,其疏水的尾部应该朝向 (“内部蛋白质”或“外部水溶液”)。根据表中信息推测, 组饮食患心血管疾病的风险最大。
(3)胆固醇水平升高可能从儿童时期就开始了,为预防冠心病,请你根据文中信息提出一个合理建议
(4)以前科学家用人体总胆固醇含量来衡量患心血管疾病的风险,现在用LDL和HDL的比值来衡量,请结合文中信息解释原因 。
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