第1章 第2节 第1课时 碳骨架、糖类和脂质-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修1创新导学案word（浙科版2019）

第二节　生物大分子以碳链为骨架 第一课时　碳骨架、糖类和脂质 学习目标 核心素养 1.概述糖类的种类和作用。 2.举例说出脂质的种类和作用。 1.生命观念：运用结构与功能观，说明有机物是以碳骨架作为结构基础的；运用物质与能量观，说明油脂氧化分解比糖类产生更多能量的原因。 2.科学思维：运用归纳与概括法归纳糖类、脂质的种类及作用。 3.社会责任：联系血糖、胆固醇含量，了解糖类和脂质与人体健康的关系，能够为糖尿病、高血脂等病人提供合理建议。 知识点一　碳骨架 1．生命系统的核心元素：碳元素。 2．碳骨架 (1)碳骨架形成 碳原子间可以共用电子形成共价键，从而由很多碳原子串起长长的直链结构、支链结构或环状结构，共同形成碳骨架。骨架中的碳还可以与其他原子，通过共用电子相连接。 (2)碳骨架的作用 碳骨架是组成生物体的有机物的结构基础。 3．主要有机物：组成生物体的主要有机物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。 4．生物大分子：许多有机物相对分子量以万至百万计，称为生物大分子。 5.蛋白质和核酸是最重要的生物大分子。 问题思考 碳骨架中只能是碳原子与碳原子之间形成共价键吗？ 提示：碳骨架中可以是碳原子之间，也可以是碳 原子与其他原子(如H、O、N、S、P等)形成共价健。 [例1]　以下关于碳骨架的叙述，错误的是(　) A．因为碳原子在生物体内的含量最多，因此碳是核心元素 B．一个碳原子可以与别的原子形成4个共价键 C．碳骨架可以是直链结构，也可以是支链结构或环状结构 D．组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的 解题分析　生物体中含量最多的元素应该是O，之所以碳元素成为生命系统的核心元素，是因为组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的。 答案　A 知识点二　糖类是细胞的主要能源物质 1．含量：糖类是地球上含量最多的一类有机物。 2．糖类的元素组成 大多数糖类由C、H、O三种元素组成，多数糖类分子中氢、氧原子比例为2∶1，类似水分子，故糖类旧称为“碳水化合物”。 3．糖类的种类 (1)单糖 ①单糖是可被细胞直接吸收利用的小分子物质。 ②种类及作用 种类 作用 葡萄糖 细胞内主要的单糖；是细胞生命活动的主要能源物质 脱氧核糖 是细胞遗传物质——DNA分子的重要组成物质 果糖 — 半乳糖 — 核糖等 — (2)二糖 ①由2个单糖分子脱水缩合形成。 ②种类及组成 种类 组成 蔗糖 由1分子果糖和1分子葡萄糖组成，可加工成白糖、冰糖、红糖等 麦芽糖 由2分子葡萄糖组成 乳糖 由1分子葡萄糖和1分子半乳糖组成 (3)多糖 ①由多个单糖分子通过特定的共价键连在一起形成的。 ②种类、分布及作用 种类 分布及作用 淀粉 稻米、面粉等食物的主要成分；是植物体内重要的储能物质 糖原 肝糖原 分别储存在人的肝脏和肌肉中；是动物体内重要的储能物质 肌糖原 纤维素 木材和棉花的主要成分；植物体的结构多糖，是植物细胞壁的主要成分 4.糖类的功能：是细胞的主要能源物质。 知识拓展 人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时，肝糖原便分解产生葡萄糖及时补充。 问题思考 1　是否所有糖类都可以作为生物体内的能源物质？ 提示：不是。例如纤维素组成植物细胞壁，纤维素一般不能被植物自身利用，它需要通过其他生物(主要是细菌、真菌等微生物)的分解作用分解，被其他生物利用，所以一般不认为纤维素是植物体内的能源物质。 2　是否所有的糖都有甜味？ 提示：不是所有的糖都是甜的，如纤维素、淀粉(淀粉水解成麦芽糖或者葡萄糖才会有甜味)。 3　淀粉、糖原、纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在功能上有很大差异？ 提示：三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖的连接方式不同，造成三种多糖的结构不同，使它们具有了不同的功能。 4　糖尿病人的饮食受到严格的限制，但受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食为什么也需要定量摄取？ 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。 [例2]　下列关于糖类的叙述，正确的是(　) A．大多数糖类分子由C、H、O三种元素组成 B．各种二糖都由葡萄糖组成 C．动植物中的糖类种类完全不同 D．生物体内的各种糖类只作为能源物质 解题分析　蔗糖由葡萄糖和果糖组成，B错误；葡萄糖、核糖、脱氧核糖等单糖，动植物细胞中均含有，C错误；糖类是生物体内重要的能源物质和结构物质，D错误。 答案　A [例3]　某生物体内能发生如下的反应：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原。下列叙述错误的是(　) 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 知识拓展 有关糖的两种分类标准 (1)依据分布划分 ①动物特有的：乳糖、半乳糖、糖原。 ②动植物共有的：葡萄糖、核糖、脱氧核糖。 ③植物特有的：麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素、果糖。 (2)依据功能划分 ① ② 知识点三　脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能 1．脂质的元素组成 主要由C、H、O三种元素组成，有些还含有N、P等元素。 2．脂质特点 (1)相对于糖类，脂质分子氧原子少，氢原子多。 (2)通常不溶于水，而溶于有机溶剂。 3．脂质的种类和作用 (1)油脂 ①组成元素：C、H、O。 ②人和动物体内的脂肪、食物中的油统称为油脂。 ③组成：由甘油和脂肪酸组成。 ④作用：是很多生物中能量的主要储存形式，还兼有保温和防震的作用。 (2)磷脂 ①组成元素：C、H、O、P，有的还含有N元素。 ②作用：是细胞各种膜结构的重要成分。 (3)固醇类 ①组成元素：C、H、O。 ②种类及作用 种类 作用 胆固醇 是细胞膜的重要成分，但血液中胆固醇过多可能引发心脑血管疾病 维生素D 能促进人和动物对钙、磷的吸收 性激素 能调节人体生命活动 问题思考 1　如果人类用糖原代替油脂作为主要的储能物质，将会对人有什么影响？ 提示：相同质量的糖原储存能量减少，人不进食的生存时间缩短；糖原吸水能力强，人的体重会增加，运动速度受到极大影响。 2　导致公鸡出现“大红冠子花外衣”的主要物质是雄性激素，其化学本质是哪一类？ 提示：脂质。 [例4]　下列有关细胞中脂质的叙述，不正确的是(　) A．磷脂是构成细胞膜的重要成分 B．油脂仅由C、H、O三种元素组成 C．性激素对生物体的生命活动起调节等作用 D．胆固醇能促进人和动物对钙和磷的吸收 解题分析　维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，D错误。 答案　D 题后归纳 脂质的种类、分布及生理功能 [例5]　下列关于生物体内脂质与糖类的叙述，正确的是(　) A．油脂与糖原的组成元素不完全相同 B．糖类与脂质可以相互转化，其中的一个原因是两者的组成元素完全相同 C．相同质量的油脂与糖原相比，油脂中含的能量更多 D．所有的糖类和脂质都是细胞内的能源物质 解题分析　油脂与糖原的组成元素都是C、H、O，A错误；糖类与油脂可以相互转化，糖类的元素组成一般是C、H、O，脂质的元素组成主要是C、H、O，有些含有N、P，B错误；相同质量的油脂与糖原相比，油脂中氢比例高，氧化分解放出的能量更多，所以油脂所含能量多，C正确；糖类中的脱氧核糖、核糖、纤维素都不是能源物质，脂质中只有油脂是储能物质， D错误。 答案　C 题后归纳 糖类和脂质的比较 比较项目 糖类 脂质 区别 元素组成 C、H、O(大多数) C、H、O(N、P) 种类 单糖、二糖、多糖 油脂、磷脂、固醇 生理作用 ①细胞主要的能源物质 ②构成细胞结构，如纤维素 ③某些分子的组成物质，如脱氧核糖是DNA分子的重要组成物质 ①生物体的储能物质，如油脂②构成生物膜的重要成分，如磷脂 ③调节生命活动，如性激素 与能量的关系 主要能源物质，动物细胞中糖原、植物细胞中淀粉是重要的储能物质 油脂是生物体主要的储能物质 放能比较 油脂和糖类相比，油脂中C、H比例较糖类高(或O元素比例较糖类低)，故同质量油脂耗氧量与释放能量均比糖类多 联系 糖类与油脂可以相互转化 课堂小结 笔记空间　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列能在人体内存在的单糖是(　) A．糖原 B．纤维素 C．淀粉 D．葡萄糖 答案　D 解析　糖原、纤维素和淀粉都属于多糖，葡萄糖是动植物细胞中都存在的单糖，D正确。 2．下列关于糖的叙述，错误的是(　) A．淀粉是木材和棉花的主要成分 B．蔗糖和麦芽糖在肠道中分解为单糖后被细胞吸收利用 C．葡萄糖是细胞内主要的单糖，是生命活动主要的能源物质 D．纤维素、淀粉和糖原的基本单位都是葡萄糖 答案　A 解析　纤维素是木材和棉花的主要成分，A错误；蔗糖和麦芽糖都是二糖，需要分解为单糖才能被吸收，B正确；葡萄糖是细胞内主要的单糖，动植物细胞都有，是生命活动主要的能源物质，C正确；纤维素、淀粉和糖原都是由葡萄糖聚合形成的多聚体，基本单位是葡萄糖，D正确。 3．下列图中对动植物体内糖类、脂质的分类，正确的是(　) 答案　A 解析　脱氧核糖、核糖、葡萄糖是动植物细胞均具有的单糖，糖原和乳糖是动物细胞特有的糖类，麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类，A正确；果糖、葡萄糖属于单糖，B错误；脂质包括油脂、磷脂和固醇，固醇包括维生素D、性激素、胆固醇，C错误；生物大分子包括蛋白质、核酸和多糖，淀粉和纤维素是多糖，固醇是小分子物质，D错误。 4．下列有关脂质的叙述，不正确的是(　) A．脂质通常不溶于水 B．油脂中的氧原子数比同质量糖类中的少 C．维生素D可以促进人体对钙和磷的吸收 D．脂质都是良好的储能物质 答案　D 解析　脂质中的油脂是良好的储能物质，性激素、维生素D等其他脂质不是储能物质，D错误。 5．如图为细胞中由C、H、O三种元素组成的某些化合物的形成，据图回答下列问题： (1)若B是由2分子A缩合而成的化合物，则B称为____，该种化合物在植物细胞中最重要的是____和____，在人和动物乳汁中含量最丰富的是____。 (2)若B是由大量A缩合而形成的化合物，则B称为____，在人和动物的肝脏中是指____，在马铃薯块茎中，主要指____和能形成高等植物细胞壁的____。 (3)物质C是____，在动物体内除图中所示功能外，还有________的作用。 答案　(1)二糖　蔗糖　麦芽糖　乳糖 (2)多糖　肝糖原　淀粉　纤维素 (3)油脂　保温和防震 知识点一　生物大分子以碳链为骨架 1．下列关于碳骨架的叙述，不正确的是(　) A．碳骨架中碳原子只与碳原子相连 B．碳骨架中碳原子间以共价键相连 C．碳骨架包括直链结构、支链结构和环状结构 D．糖类、脂质、蛋白质和核酸都以碳骨架为结构基础 答案　A 解析　生物大分子的骨架中的碳原子还可以与H、O、N、S、P等原子相连，A错误。 2. 下列有关生物大分子叙述错误的是(　) A．生物大分子都是以碳骨架为结构基础的 B．生物大分子的相对分子量一般以万到百万计 C．蛋白质和核酸是最重要的两种生物大分子 D．糖类和脂质是最重要的两种生物大分子 答案　D 解析　糖类中的单糖和二糖不是生物大分子，脂质不是生物大分子，D错误。 知识点二　糖类是细胞的主要能源物质 3．细胞内最重要的能源物质是(　) A．淀粉 B．糖原 C．麦芽糖 D．葡萄糖 答案　D 4．下列选项中，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 答案　A 5．下列叙述中，是淀粉、纤维素和糖原的共同特征的是(　) A．都是细胞内储存能量的主要物质 B．都含有C、H、O、N四种元素 C．基本组成单位都是蔗糖 D．基本组成单位都是葡萄糖 答案　D 解析　纤维素不是细胞内储存能量的物质，A错误；淀粉、纤维素和糖原都是多糖，由C、H、O三种元素组成，B错误；三种多糖的基本组成单位都是葡萄糖，C错误，D正确。 6．下列关于糖类化合物的叙述，正确的是(　) A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是单糖，但元素组成不同 B．淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖 C．糖类可以在生物代谢中提供能量，因此糖类都是能源物质 D．葡萄糖是乳糖的水解产物之一，果糖是麦芽糖的水解产物之一 答案　B 解析　葡萄糖、果糖和半乳糖都是单糖，组成元素相同，都是C、H、O，A错误；淀粉、糖原和纤维素的基本组成单位都是葡萄糖，都是由葡萄糖聚合而成的多糖，B正确；糖类可以是结构物质，比如核糖、脱氧核糖，C错误；乳糖由半乳糖、葡萄糖组成，麦芽糖由2分子葡萄糖组成，D错误。 7．下图表示糖类的化学组成和种类，下列相关叙述正确的是(　) A．①和②可以直接进入人体细胞，③水解成单体后才能被人体细胞吸收 B．④和⑤都是储能物质，都能够为人体细胞提供能量 C．植物细胞壁中含有丰富的④和⑤ D．生活中最常见的二糖是蔗糖，大多数水果和蔬菜中都含有蔗糖 答案　D 解析　②表示二糖不可以直接进入人体细胞，A错误；④表示纤维素不是储能物质，B错误；④表示纤维素，⑤表示肌糖原，植物细胞壁中含有丰富的④，但不含⑤，C错误；植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖，动物细胞中常见的二糖是乳糖，生活中最常见的二糖是蔗糖，因为大多数水果和蔬菜中都含有蔗糖，D正确。 知识点三　脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能 8．下列物质可能含有N元素的是(　) A．乳糖 B．磷脂 C．纤维素 D．油脂 答案　B 解析　乳糖和纤维素属于糖类，它们均由C、H、O三种元素组成，A、C错误；油脂也由C、H、O三种元素组成，D错误；磷脂由C、H、O、P元素组成，有的含有N元素，B正确。 9．《红楼梦》中贾宝玉对薛宝钗说：“怪不得他们拿姐姐比杨妃，原来也体丰怯热”。请问，“体丰怯热”体现了油脂的哪个功能(　) A．储能 B．缓冲防震 C．保温 D．催化 答案　C 解析　“体丰怯热”说明身体脂肪(油脂)多的人，更怕热，体现了油脂具有保温的作用，C符合题意。 10．下列关于油脂的叙述，正确的是(　) A．油脂是生物体内唯一的储能物质 B．油脂和磷脂的组成元素相同 C．单位质量的油脂完全氧化，释放的能量大于糖和蛋白质 D．油脂由磷酸和脂肪酸组成 答案　C 解析　油脂、淀粉、糖原都是生物体内的储能物质，A错误；油脂的组成元素为C、H、O，磷脂的组成元素为C、H、O、P，有的含有N元素，B错误；1 g油脂完全氧化将产生39 kJ的能量，1 g糖或蛋白质只产生17 kJ的能量，C正确；油脂由甘油和脂肪酸组成，D错误。 11．幼儿经常晒太阳可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D，预防佝偻病。下列叙述错误的是(　) A．胆固醇不以碳骨架作为结构基础 B．胆固醇是动物细胞膜的组成成分 C．维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收 D．胆固醇和维生素D都属于固醇类物质 答案　A 解析　组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的，A错误；胆固醇、维生素D、性激素都属于固醇类物质，D正确。 12．海藻糖是由两个葡萄糖分子通过脱水缩合反应而成，是天然二糖中最稳定的。以下对海藻糖有关属性和功能的推测，错误的是(　) A．海藻糖的分子式是C12H22O11 B．海藻糖水解后形成两分子单糖 C．海藻糖是以碳骨架作为结构基础的 D．海藻糖能被人体细胞直接吸收 答案　D 解析　据题意可知，两个葡萄糖分子经过脱水缩合反应形成了一分子海藻糖和一分子水，因此海藻糖的分子式是C12H22O11，A正确；海藻糖是二糖，水解后形成两分子单糖，B正确；海藻糖是一种有机物，以碳骨架作为结构基础，C正确；海藻糖是一种二糖，必须水解成单糖才能被细胞吸收，D错误。 13．下列关于糖类和脂质的叙述，正确的是(　) A．消耗相同质量的油脂和葡萄糖，消耗氧气更多的是葡萄糖 B．人体血糖偏低的时候，肌糖原可以分解维持血糖稳定 C．油脂是最常见的脂质，基本结构单元是甘油和磷脂 D．性激素可以调节人体的代谢和影响行为 答案　D 解析　肝糖原可分解补充葡萄糖，B错误；油脂由甘油和脂肪酸组成，C错误。 14．根据下列生物学事实回答问题： 材料一　熊在入冬之前要吃大量的食物，在体内转化为脂肪储存起来，冬眠时，进行分解利用，维持生命活动。 材料二　生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4 cm。 材料三　幼儿常晒太阳，可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D，预防佝偻病。 (1)材料一说明脂肪是________________。分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有____的作用。 (2)材料二说明脂肪具有____作用。 (3)材料三说明维生素D具有______________的作用。该物质属于____类物质，除此之外，该类物质还包括____和____等。 (4)材料中没有提到的一类脂质是____，其主要作用是________________________________________________________________________。 答案　(1)动物中能量的主要储存形式　防震 (2)保温 (3)促进人和动物肠道对钙和磷的吸收　固醇　胆固醇　性激素(后两空顺序可颠倒) (4)磷脂　细胞各种膜结构的成分 解析　(3)皮肤中的胆固醇在紫外线照射下转化成维生素D，维生素D可以促进人和动物肠道对Ca、P的吸收，它属于固醇类化合物，常见的固醇类化合物有胆固醇、性激素和维生素D。 15．专业的马拉松运动员，往往具备较好的糖原储存能力和高效的油脂供能机制。回答下列与糖类和脂质有关的问题。 (1)如图表示一个汉堡中的几种原料的物质组成。其中存在于植物体内的____和分布在人和动物肝脏、肌肉中的____是生物的____，____是构成植物细胞壁的成分。淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是____，但因其连接方式不同，三者的化学性质有很大差异。 (2)参加马拉松的人员在比赛过程中会消耗大量能源物质，其中包括脂质中的____，该物质不仅是细胞内良好的储能物质，还具备____和____的作用。脂质中的________是构成细胞膜的重要成分。 答案　(1)淀粉　糖原　储能物质　纤维素　葡萄糖 (2)脂肪　保温　防震　磷脂、胆固醇 学科网（北京）股份有限公司 $$