2.3 细胞中的糖类和脂质-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

生物学必修1课堂学案 第3节 细胞中的糖类和脂质 答案精解Pw [课标要求]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（生命观念）。2.举例说明不同种类的脂质对维持细胞结构和功能的重要作用（科学思维）。 教材梳理·新知全解 知识点1糖类的种类和功能 我是多樟，我骄做 1.糖类的元素组成和功能 (1)元素组成： (除几丁质含N) 半 (2)功能：细胞中主要的 2.糖类的主要种类与功能 間药越 种类常见种类 分布 主要功能 乳糖主要分布在动物乳 几丁质是外骨骼 组成RNA 汁中，由半乳糖和 的重要组成成分 的物质 葡萄糖缩合而成 知识点2细胞中的脂质 回 组成DNA 囹细胞 的物质 1.脂质的元素组成：主要由 组成，有的 单糖 细胞生命活 含有 葡萄糖 动的主要④ 物质 2.脂质的种类和功能 果糖 固 细胞（主要） 种类 功能 半乳糖 细胞（主要） (1)细胞内良好的 (2)很好的 脂肪 ,有保温 甜菜、甘蔗、水果等 作用： ☑细胞中，可 (三酰甘油) 蔗糖 用于加工红糖，白 (3)具有 的作用， 糖、冰糖 能水解成丽 保护内脏器官 二鹅 构成 麦芽糖 发芽的小麦等因 而供能 磷 脂 的重要成分 乳糖 人和回 的乳 (1)构成 的重要成分： 汁中 胆周醇 (2)在人体内参与血液中 玉米、小麦、水稻 的运输 佩 马铃薯，山药等☑ 植物细胞中 细胞中 的储能物质 固醇 促进人和动物 的发育 性激素 以及 的形成 植物☑ 纤维素 细胞壁 的基本 能有效地促进人和动物肠道对 组成成分 维生素D 的吸收 多糖 主要存在于人和动 人和动物细 丽 物的国 和回 胞中的储能 货位了 中 物质 图 广泛存在于甲壳类 甲壳类动物 (壳多糖) 动物和昆虫的四 和昆虫外骨 中 骼的主要 [提醒] 饮食中过多地摄人胆固醇，会导致胆固 成分 醇沉积堵塞血管，影响血液的运输。 ·22· 第2章组成细胞的分子 关键能力·合作探究 1教材边角 I知识拓展引 (教材P,“图示”)据图回答问题 并非所有糖类分子中都是H:O=2:1, 如脱氧核糖(CHO)等：分子中H:O=2：1 我母大吃的都是·些 玉米、谷类荣叶，为何 的物质不一定是糖类，如乳酸(CaHO方)等。 还会身体“发裕”呢？ 【例1】(2021·重庆)香蕉可作为人们运动时的补 北京鸭 给品，所含以下成分中，不能被吸收利用的是 北京鸭食用玉米、谷类和菜叶能迅速育肥的原 () 因是 A纤维素B.钾离子C葡萄糖D.水 【例2】(2021·海南)下列关于纤维素的叙述正确 探究点1细胞中的糖类 的是 () 1.常见二糖和多糖的组成成分 A.是植物和蓝细菌细胞壁的主要成分 (1)蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合而 B.易溶于水，在人体内可被消化 C.与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成 成，麦芽糖由两分子葡萄糖缩合而成，乳糖由 单位不同 一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成 D.水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色 (2)构成淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是 沉淀 葡萄糖分子 探究点2细胞中的脂质 2.糖类的不同分类 1.脂质分类与功能 按化学还原糖：葡萄糖、果糖和麦芽糖等 敏佛胎质（钻伦掎丽、保弘、保护内，弃举兰） 功能忻质 (1) 性质 非还原糖：蔗糖、多糖等 阳哪 (参与胪黄运输、 (2)按功能 防 物孢股成分) 作滋 (两节年命话动，维特 ①参与构成细纤维素：植物细胞壁的主要成分 人和动韵第·料祉) 胞的重要组脱氧核糖：DNA的组成成分 (雒木：本D 〔促进肠道对钙。 森的吸收） 成成分 核糖：RNA的组成成分 结脂颇（釧临股和彩种到胞举顺的重安组成成分1 ②细胞生命活动的主要能源物质：葡萄糖。 2.葡萄糖与脂肪的比较 ③细胞中的储能物质：淀粉、糖原。 3.下图表示糖类的化学组成和种类，据图思考讨论 项目 葡萄糖 脂肪 大多数直南胞壁的云或分 相 元素 C.H,O (核糖和脱氧核糖) 淀粉 同 作用 氧化分解，释放能量 :、H.0→0 →几丁质 H所占比例 低 高 不 六碳糖 (能仙、友芽 糖原 (尚南铸、果 旺排愿、物 同 等质量氧耗氧气少，生成水耗氧气多，生成水 塘，半乳灿 糖.乳藤 化分解 少，释放能量少 多，释放能量多 血裤含显低时，川分伴补充血梢 糖类代谢发生障 (1)①②③代表糖的种类依次是 供应充足情况 得，供能不足时， 和 :①能否再水解？ 相互转化关系 下，可大量转化 才分解供能，且不 (2)④代表纤维索，其功能是 为脂肪 能大量转化为 :⑤代表 ,其功能是储存能量。 糖类 23 生物学必修1课堂学案 【例3】脂质普遍存在于生物体内，在细胞中具有 【例4】下列关于人体脂质的叙述，正确的是 独特的生物学功能。下列叙述与脂质功能相 ( 符的是 () A.组成脂肪与糖原的元素种类不同 A.组成脂质的化学元素主要是C,H,O、N B.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸 B.磷脂是构成生物膜的重要物质，但并不是 C,性激素属于固醇类物质，能维持人体第二 所有的细胞膜中都含有磷脂 性征 C,脂肪是细胞内的主要能源物质 D.维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维 D.周醇类物质对生物体的生命活动起营养、 调节等作用 生素D会影响骨骼发育 随堂检测·要点速记 1.下列糖类中属于植物体内单糖的是 项目食物 能量 蛋白质 脂肪 糖类 A.蔗糖、麦芽糖 B.核糖、葡萄糖 (100g) (kD (g) (g) (g) C.糖原、乳糖 D.淀粉、纤维素 ① 880 6.2 1.2 44.2 2.(2023·北京)PET-CT是一种使用示踪剂的 1580 13.2 37.0 2.4 影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代 ③ 700 29.3 3.4 1.2 谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易 被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由 A.含主要能源物质最多的是② 此可知，这种示踪剂是一种改造过的( B.需控制体重的人应减少摄入①和② A.维生素 B.葡萄糖 C.青少年应均衡摄入①②和③ C.氨基酸 D.核苷酸 D.蛋白质、脂肪和糖类都可供能 3.下列关于糖类及其生理作用的叙述，正确的是 要点速记 ( 1.糖类是主要能源物质。 A.糖类是生命活动的唯一能源物质 2.果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素主要分 B.核糖存在于细菌中而不存在于病毒中 布于植物细胞中，乳糖和糖原主要分布于 C.肝糖原只含有C、H、O三种元素 动物细胞中。 D.蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖 3.脂质是细胞内良好的储能物质，磷脂是构 4.下列关于脂质的叙述正确的是 成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分。 A.磷脂由C、H、O、N四种元素组成，是构成细 4.脂肪分子相比糖类氢多氧少，相同质量的 胞膜和多种细胞器膜的主要成分 两种物质燃烧时，脂肪耗氧更多。 B.性激素的化学本质是蛋白质，对维持生物体 5.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，并 的生殖过程起着重要的调节作用 参与人体血液中脂质的运输：性激素能促 C.大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，饱和脂肪 进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞 的形成：维生素D可促进人和动物肠道对 酸的熔点较高，容易凝固 钙和磷的吸收。 D.胆固醇会引起人心血管类疾病，应该不要 6.在正常代谢中，首先是糖类氧化供能：当 摄人 糖类供能不足时，可利用脂肪氧化分解补 5.(2022·重庆)合理均衡的膳食对维持人体正 充能量。 常生理活动有重要意义。据下表分析，叙述错 误的是 ( 完成P,课时作业（五） ·24关键能力·合作探究 教材边角 第3节 细胞中的糖类和脂质 提示质量分数为0.9%的氯化纳溶液的浓度，正是人体细胞 教材梳理·新知全解 所处液体环境的浓度，所以质量分数为0.9%的氯化钠溶液 知识点1 叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入 L.(1)C、H.O(2)能源物质 生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的 2.四核糖☑脱氧核糖：动植物 用能源植物 固动 生活环境维持在相对稳定的状态。 物☑植物图植物回动物 丽单糖 回淀粉☑植 探究点1 物☒植物函细胞壁 5糖原G肝脏 ☑肌肉國几 [例1门C解析自由水是化学反应的介质，故水是酶促反应的 丁质四外骨骼 环境，A项正确：血液中的缓冲对是由离子组成的，离子溶 知识点2 解在水中才能形成缓冲体系，B项正确：雏生素D属于脂 1.C、H.ONP 质，脂质通常都不溶于水，C项错误：自由水能参与化学反 2.储能物质绝热体缓冲和减压细胞膜细胞器膜核 应，故水可作为反应物参与生物氧化过程，D项正确。 [例2]C解析水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在 膜动物细胞膜脂质生殖器官生殖细胞钙和磷 于液泡中，充靈的液泡使植物细胞保持坚挺，故根系吸收的 关键能力·合作探究 水有利于植物保持固有姿态，A项正确：结合水与细胞内其 数材边角 他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B项正 提示玉米、谷物等食物中的糖大量转化成了脂肪。 确：自由水是细胞中水的主要存在形式，结合水是细胞结构 探究点1 的重要组成成分，可与蛋白质、多糖等物质结合，赋予各种 3.(1)单糖 二糖多糖不能 组织、器官一定的形状、硬度和弹性，C项错误：自由水参与 (2)构成植物细胞壁的主要成分肌糖原 细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞 [例1门A解析人体内没有分解纤维素的酶，故不能吸收利用 的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛， 食物中的纤雏素，A项符合题意：钾离子是人体所需要的无 反之，翻胞代谢越缓慢，D项正确。 机盐，香蕉里面钾的含量特别高，能够快速补充人体所需的 探究点2 钾，B项不符合题意：葡萄糖是人体所需的主要能源物质， 1.(1)某些复杂化合物的重要组成成分(2)维持生物体的正 可以被人体吸收利用，C项不符合题意：水是人体所需的无 常生命活动 (3)渗透压正常形态(4)酸碱平衡 机物，可以被人体吸收利用，D项不符合题意 2.该种无机盐 二次对照 [例2D解析植物细胞壁的主要成分是纤雏素和果胶，蓝钿 [例3]A解析由叶绿素分子结构（左图）可以看出，分子的中 菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，A项错误：纤维素不易溶于 央是镁元素，血红素分子结构的中央是铁元素，说明合成叶 水，也不能被人体消化吸收，只能促进人体肠道的端动，B 绿素和血红素分别需要Mg和Fe,但Mg和Fe是组成细胞 项错误：纤维素和淀粉均属于多糖，二者的基本组成单位相 的元素，动植物细胞中两种元素都存在，A项错误，D项正 同，都是葡萄糖，C项错误：纤锥素的水解产物为还原糖，可 确：由题图可知，Mg是叶绿素的组成成分，缺Mg会影响叶 与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，D项正确。 绿素的合成，进而影响光合作用，B项正确：F是血红素的 探究点2 组成成分，血红素的主要作用是运输氧气，人体缺Fe会通 [例3]D解析脂质主要由C、H、O三种元素组成，有的还含 过影响血红素的合成而影响氧气在血液中的运输，C项 有N、P,如碎脂，A项错误：构成生物膜的重要物质是磷脂 正确 和蛋白质，因此所有的细胞膜均含磷脂，B项错误：细胞内 [例4门A解枥Mg+存在于叶绿体的叶绿素中，类胡萝卜素不 的主要能源物质是葡萄糖，脂肪是细胞内的主要储能物质， 含Mg,A项错误：HC)方、HP()方对体液pH起着重要 C项错误。 的调节作用，B项正确：哺乳动物血液中C+含量过低，易 [例4]C解析脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O,A项错 出现肌肉抽搞等症状，C项正确：I是组成甲状腺激素的重 误：脂防的最终水解产物是甘油和脂肪酸，B项错误；性激 要元素，故适当补充I,可预防缺碘引起的甲状腺功能减 素属于固醇，能漱发和雏持人体第二性征，C项正确：维生 退症，D项正确 素D可以促进骨骼对钙的吸收，D项错误。 随堂检测·要点速记 随堂检测·要点速记 1.)解析同一生物的不同细胞中，自由水和结合水的比例相 1.B解析核糖和葡萄糖属于单糖，动植物细胞中均存在：蔗 差很大，自由水和结合水之间可以相互转化。 糖和麦芽糖属于植物细胞中的二糖：乳糖属于动物细胞中的 2.B解析结合水的比例越高，植物抗逆性越强，A项正确：抗 二糖：糖原、淀粉、纤雏素均属于多糖。 早植物细胞内结合水含量多，B项错误：植物细胞液的浓度 2.B解析分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能 越大，植物越不易失水，因此抗干早和抗盐碱的能力越强，C 项正确：由于水分子间的氢健，水具有较高的比热容，使得细 源物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进入细胞后不易 胞中的水具有缓和温度变化的作用，D项正确。 被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被 3.C解析雏生素D是脂溶性的有机物，不溶于水 称为“生命的燃料”的葡萄糖政造而来的，B项符合题意。 4.C解析无机盐在细胞中含量很少，但所含元素不一定是微 3.C解析糖类是生命活动的主要能源物质，但不是唯一的能 量元素，如K属于大量元素。 源物质，A项错误；核糖是构成RNA的重要成分，某些RNA 5.解析(1)材料一表明，NaHCO,、HC()方等无机盐有调节酸 病毒也含有核糖，B项错误：肝糖原属于多糖，糖类都是由C、 碱平衡的作用。(2)材料二表明，水不仅是良好的溶剂，还可 H,O三种元素组成的，C项错误：蔗糖水解的产物是果糖和 参与细胞内许多生物化学反应，并参与体内营养物质和代谢 葡萄糖，乳糖水解的产物是半乳糖和萄萄莸，D项错误 废物的运输。(3)材料三表明，许多无机盐离子是翻胞内某 1.C 解析磷脂由C,H,()、N,P五种元素组成，是构成细胞膜 些复杂化合物的重要组成成分。(4)材料四表明，水的存在 和多种细胞器膜的主要成分，A项错误：性激素的化学本质 形式可直接影响器官的形态。心肌与脑组织的含水量羞别 是脂质，对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用，B 不大，但形态具有显著差异，原因是心肌中结合水与自由水 项错误：胆固醇是构成动物细胞膜的成分，还参与人体血液 的比值较脑组织中大。 中脂质的运输，应该适量摄入，D项错误。 答案(1)调节酸碱平衡(2)良好的溶剂细胞内许多生物 5.A解析人体主要能源物质是糖类，表中主要能源物质最多 化学反应营养物质代谢废物(3)无机盐(4)水分的 的是①，A项错误：食物①和②中分别高含糖类和脂肪，所以 存在形式结合水 需控制体重的人应减少摄入①和②，B项正确：食物①②和 ·188- ③中分别富含糖类、脂肪和蛋白质，所以青少年均衡摄入① 环肽的羧基数目可能为0，C项错误。该蛋白质水解，所含 ②和③，这有利于身体的发有，C项正确：蛋白质、脂肪和糖 肽键需要与m一2个水分子反应，增加氢原子2(1一2)个，此 类都属于储存能量的有机物，因而都可供能，D项正确。 外，一SH重新形成，2个—SS一需增加4个氨原子，因此增 第4节蛋白质是生命活动的主要承担者 加的氢原子总数为2(1-2)十4=2.D项错误。 随堂检测·要点速记 教材梳理·新知全解 1.D解析该化合物含C、H,O,N等元素，可能为蛋白质。细 知识点1 胞内的主要能源物质是糖类，只含有C,HO三种元素。 L.承担者 2.A解析氯基酸之间通过腻水缩合形成肽键，因此在形成多 2.①-e②—d③-a④-b⑤—c 肽的过程中，形成的肤键数日一定等于所脱去的水分子数， 知识点2 A项正确：肽键可以表示为CO一NH一或一NH一CO一中 1.蛋白质 间的“”，B项错误：几条肽链在形成蛋白质的过程中往往 2.(1)①氨基拔基②R基(2)①21②813 通过二硫键连接起来，C项错误：在链状肽中，一个十肽分子 [思考]提示每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并 含有9个肽键，一个八肽分子含有7个肽键，D项错误 且都有一个氯基和一个羧基连接在同一个碳原子上。部分 3.B解析该蛋白的基本组成单位是氨基酸，与天然蜘蛛丝蛋 氨氢基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基 白的基本单位相同，A项错误：氨基酸是组成蛋白质的基本 或羧基位于R基上」 单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽健连 知识点3 接而成，B项正确：该蛋白彻底水解的产物为氨基酸，不能与 1.(1)脱水缩合(2)肽键二肽(3)①羧基氨基 ②废基 双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，C项错误：高温可改变 2.脱水缩合多肽 该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但不会改变其化学组 3.□种类回数目 回排列顺序回空间结构种类和数 成，D项错误 目排列顺序 4.B解析由图示结构可知，该肽链中含有肽键2个，说明该 4.(1)功能多样性 氨基酸序列蛋白质的空间结构 (2)瓶 多肽由3个氨基酸脱水第合形成，在此过程中形成了2分 氨酸镰刀状 子水 关键能力·合作探究 5.解析(1)由题中氯基酸的结构简式可知，三种氢基酸的分子 教材边角 式中均只含有1个氨基（一NH:),即每个氨基酸只有一个氨 提示(1)高温使蛋白质分子的空间结构变得伟展、松散，容 原子，又因脱水缩合过程中氨原子的数量不变，所以该多肽 易被蛋白晦水解。 的名称是六肽，构成多肽的基本单位是氨基酸。(2)该六肽 (2)服用蛋清、牛奶或豆浆。因为蛋清、牛奶或豆浆中主要舍 水解可得到6个氨基酸，需要断裂5个肽键，共需要消耗5 有蛋白质，它们与重金属盐迅速发生反应，从而保护人畜。 个水分子。假设谷氨酸有a个，根据脱水第合过程中氧原子 探究点1 守恒可知，4a十(6-a)×2=13+5,解得a=3。(3)组成该多 [例1门C解析血红素不能作为细胞内的储能物质，A项错误； 肽链的氨基酸的R基不含有氨基，一条肽链的一端肯定含有 调节机体的生命活动是激素等（如胰岛素）的作用，B项错 1个游离的氨基，所以脱水缩合后，肽链只含有1个游离的氨 误：血红素可以运输氧气，C项正确：酶具有催化作用，血红 基。(4)肽链的多样性取决于氢基酸的种类、数量和排列 素不是酶，不能催化细胞内的化学反应，D项错误。 顺序」 [例2]C解析胰岛素是胰岛B细胞合成并分泌的唯一的一个 答率(1)六肽或多肽至少含有一个氨基和一个羧基，并且 能降低血糖的激素，其化学本质是蛋白质，而我国科学家在 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(2)6 世界上首次人工合成的结品牛胰岛素，其化学结构和生物 35(3)1(4)氨基酸的排列顺序 活性与天然胰岛素究全相同，因此，结晶牛胰岛素的化学本 质是蛋白质，C项正确。 素养提升一与蛋白质的合成和水解过程相关计算 探究点2 [例1门(1)23(2)6 [例3]D解析由组成蛋白质的氨基酸的结构通式可知，氨基酸分 [例2]C解析根据题意和图示分析可知，该蛋白质分子含有 子至少含有一个氨基（一NH)和一个羧基（一CH),并且都 两条肽链并且两条肽链间有1个肽键连接，所以肽键数 有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，题中只有 氨基酸数一肽链数十1=200一2+1=199个，A项错误：该 D项结构式能正确表示构成蛋白质的氨基酸分子。A项结 蛋白质的两条肽链之间通过1个肽键连接，说明构成该蛋 构式只有氯基，没有羧基；B项结构式只有羧基，没有氯基： 白质的200个氯基酸的R基中至少含有1个氯基和1个骏 C项结构式中的氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上。 基，故这200个氨基酸中至少有的氨基数=氨基酸数十R [例4)B解析非必需氨基酸在人体内能合成，必雾氨基酸在 基中的氢基数=200十1=201个，B项错误；由于该蛋白质 人体内不能合成。 分子共有的肽键数199个，所以合成该蛋白质时相对分子 探究点3 质量减少了199×18=3582，C项正确：该蛋白质中至少舍 [例5]C解析如果侧链基因R、R、R、R、R中有相同的， 有的游离的氨基数一肽链数一2个，D项错误 则形成该肽链的氨基酸种类数少于5种，A项错误：由“肽 [例3]C解扬3种氨基酸都只含有1个氨基，则C2H:O:N 酶P能断裂带有侧链R的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基 是由6个氨基酸脱水缩合而成的，合成该肽链时产生5个 团之间的肽键”可知，肽酶P作用于图示多肽时，①处的肽 水分子，BD项正确；假设谷氨酸有x个，则根据氧原子守 健断裂，则得到1个二肽和1个三肽，B项错误，C项正确： 恒，即13=2x十6×2一5，解得x=3,由此可知，谷气酸有3 由于不知道图示肽链R基中是否含有游离的氨基或羧基，所 个，A项正确；1个CaH:(OaN分子中存在1个游离的氯 以该肽链中至少含有游离的氨基和羧基各1个，D项错误。 基和4个游离的骏基，C项错误。 [例6们B解析该蛋白质由1个环肽和2条链状肽组成，其中 [例4]D解析足量的3种氨基酸构成的三肽有33=27种，包 环肽的肽键致一氨基酸数，链状肽的肽键数=氨基酸数 含了3种氨基酸的三肽种类有3×2×1=6种。 肽链数，综上，该蛋白质肽键数目为”一2。脱去的水分子 跟踪训练 数等于肽键数，B项正确。n个氢基酸至少含有2个氧原 1.C解析根据题干信息分析，已知该蛋白质分子含有2条肽 子，脱去一2个水分子后，氧原子数至少为2m一(n一2)=n 链，在脱水缩合过程中相对分子量减少了900，说明该过程中 十2，A项错误。两条链状多肽至少含有2个游离的羧基， 脱去了900÷18=50分子水，则该蛋白质分子含有的氨基酸 ·189