2025届高三生物一轮复习： 第2讲 细胞中的无机物、糖类、脂质

YOUR LOGO 第2讲：细胞中的无机物、糖类和脂质 考点1：细胞中的元素和化合物、无机物 考点2：有机物：糖类和脂质的种类及作用 考点3：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 新教材新高考 2024年•高考生物•一轮复习 必属精品 1 考点2：有机物：糖类和脂质的种类及作用 1、细胞中的糖类 ①功能: ②元素组成: ③分子简式： C、H、O（一般） 糖类是主要的能源物质（主要功能） 多数糖类：分子中H：O=2：1，类似水分子，因此糖类又被称为 少数糖类：如脱氧核糖，分子式为C5H10O4 C：H : O = 1：2 : 1， 并非所有分子中H：O=2：1的都是糖类，如CH2O甲醛。 脂肪、蛋白质也是能源物质 “碳水化合物” 糖不都是甜的 如淀粉、糖原、纤维素不甜。 如木糖醇、糖精(也称糖精钠)、甜蜜素 甜的物质不一定是糖类 （CH2O） 2 ④分类 单糖 二糖 多糖 水解 情况 能 不能 可直接被细胞吸收 一般要水解成单糖才能被细胞吸收 2分子单糖 多分子单糖 脱水缩合 脱水缩合 水解 水解 ：单糖 二糖 多糖 (1)根据水解情况 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 A.常见单糖 五碳糖 六碳糖 核糖 脱氧核糖 C5H10O5 C5H10O4 葡萄糖 果糖 半乳糖 C6H12O6 核糖 核苷酸 核糖核酸(RNA) 脱氧核糖 核苷酸 脱氧核糖核酸(DNA) 供能 ATP ④分类 (1)根据水解情况 是细胞生命活动所需的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。 供能 dATP 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 葡萄糖(C6H12O6) 主动运输 协助扩散 ④分类 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 ④分类 (1)根据水解情况 种类 分布 功能 二糖 植物 细胞 动物 细胞 发芽的小麦、谷粒中含量丰富 红糖、白糖、冰糖甘蔗、甜菜中含量丰富 人和动物乳汁中含量丰富 麦芽糖 蔗糖 乳糖 水解成单糖供能 （C12H22O11） B.常见二糖 （葡萄糖+葡萄糖） （葡萄糖+果糖） （葡萄糖+半乳糖） 蔗糖在植物组织培养中提供能量、调节_________。 质量浓度为___________的蔗糖溶液用于质壁分离。 渗透压 0.3g/mL 葡萄糖和淀粉在叶绿体基质中合成，蔗糖则在细胞质基质中合成是植物体运输糖类的主要形式。 B.常见二糖 ④分类 (1)根据水解情况 原因：蔗糖为非还原糖，稳定、溶解度高、运输速率高。 C.常见多糖 ④分类 (1)根据水解情况 种类 主要分布 主要功能 多糖 植物细胞 动物细胞 (C6H10O5)n 淀粉 纤维素（不溶于水） 肝糖原 肌糖原 植物粮食作物的种子、变态茎或根等储藏器官中 植物细胞的细胞壁 动物的肝脏中 动物的肌肉组织中 植物细胞中重要的储能物质 支持保护细胞 储存能量 调节血糖 储存能量 糖原 几丁质（含N元素） 甲壳类动物和昆虫的外骨骼中 作为生物体的结构成分 高尔基体有关 叶绿体合成 几丁质也是一种多糖，又称壳多糖。广泛分布于甲壳类动物和昆虫的外骨骼。 几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。例如：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；可以用于制造人造皮肤等。 C.常见多糖 ④分类 (1)根据水解情况 ④分类 (2)根据还原性（化学性质） 还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖等 非还原糖：蔗糖、多糖（淀粉、纤维素、糖原、几丁质） 可用斐林试剂鉴定， (3)根据分布 乳糖 糖原 麦芽糖、蔗糖 淀粉、纤维素 葡萄糖 核糖 脱氧核糖 半乳糖、 果糖 动物特有 动植物共有 植物特有 ④分类 (4)根据功能分类（糖类的功能） b.参与构成细胞的重要组成成分，结构物质 纤维素：植物细胞壁的主要成分 脱氧核糖：DNA的组成成分 核糖：RNA的组成成分 a.糖类是主要的能源物质 糖原是动物细胞的储能物质 几丁质：真菌细胞壁的主要成分 c.储能物质 淀粉是植物体内的储能物质 葡萄糖是细胞生命活动所需的主要能源物质 d.糖与蛋白质结合形成糖蛋白，与脂质结合形成糖脂，进行细胞表面识别、细胞间的信息传递、润滑、保护等。 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_______________________________________________ _________________________________________________。 (2)源于必修1 P25“批判性思维”：科学家将 等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。 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 纤维素 促进胃肠的蠕动和排空 人和哺乳动物体内没有纤维素酶，因此不能将纤维素水解成葡萄糖，一些细菌、真菌和某些低等动物(植食性昆虫、蜗牛)，尤其是反刍动物胃中共生的细菌含有活性很高纤维素酶，能水解纤维素，所以，牛、羊、马等动物可以靠吃草维持生命。 纤维素不溶于水 为什么以下多糖的基本单位都是葡萄糖，功能却相差很大？ 纤维素 淀 粉 糖 原 空间结构 不同功能 决定 单糖的数量不同 葡萄糖连接方式不同（糖苷键） 多糖的空间结构不同 SZ-LWH 一、细胞中的糖类 13 考点2：糖类和脂质的种类及作用 注意： 肝糖原能直接水解成葡萄糖从而直接补充血糖，肌糖原不能直接水解成葡萄糖，从而直接补充血糖。 并非所有多糖的基本单位都是葡萄糖。淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖。 几丁质的基本单位是N-乙酰葡萄糖胺 区分“水解”与“氧化分解” 。多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的产物是葡萄糖，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖参与有氧呼吸后的最终产物。 易错提醒：多糖氧化分解的终产物是葡萄糖( ) × 14 注意：·脂肪是动植物共有的细胞内良好的储能物质 •糖类并非都是能源物质，如 核糖 、 脱氧核糖 、 纤维素 、几丁质不参与氧化分解供能提供能量，而是作为细胞的结构物质。 考点2：糖类和脂质的种类及作用 与社会的联系 控糖建议： 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。 添加糖是指在食物的烹调、加工过程中添加进去的单糖、二糖等各种糖类甜味剂，不包括食物中天然存在的糖。 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 总结：常考的“糖” (1)还原糖与非还原糖:常见的还原糖包括葡萄糖、　　　　、半乳糖、乳糖、麦芽糖,非还原糖包括_______、多糖等。  (2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为______、__________、　　　　。  (3)植物细胞壁中的糖:________。 (4)细胞膜中的糖:　　　　、糖脂。  (5)真菌细胞壁及昆虫外骨骼的糖：__________。 (6)病毒中的糖:_______(RNA病毒)、__________(DNA病毒)。 (7)存在于核糖体中的糖：_______，染色体主要成分的糖：__________ (8)血浆中的糖(葡萄糖):正常的血糖浓度为　　　　 mmol/L。  (9)植物体中储能的糖：________，人和动物体储能的糖：_______ 果糖 蔗糖 核糖 脱氧核糖 核糖 纤维素 糖蛋白 几丁质 核糖 脱氧核糖 核糖 脱氧核糖 3.9~6.1 淀粉 糖原 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 归纳总结 考点2：有机物：糖类和脂质的种类及作用 2、细胞中的脂质 （1）分布：存在于所有细胞中。 （2）功能：是组成细胞和生物体的重要有机化合物。 （3）元素组成: 有 有的含有 。 C、H、O P、N （4）特点: a. 分子结构差异 、通常不溶于 、溶于_______ 大 水 有机溶剂: 丙酮、氯仿、乙醚、酒精 b.脂质分子中____的含量远远少于糖类，而_____的含量多于糖类。 氧 氢 有机溶剂 脂质以自由扩散进出细胞 合成场所:（滑面）内质网 主要合成胆固醇和磷脂。 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 磷脂元素组成，老师注意提醒含N的情况 17 脂肪： 磷脂： a.组成元素： b.基本组成： 固醇： 胆固醇 性激素 维生素D 考点2：有机物：糖类和脂质的种类及作用 2、细胞中的脂质 （5）分类 （甘油三酯或三酰甘油） C、H、O 经水解后被消化吸收 1甘油+3脂肪酸 1脂肪+3H2O 脂肪酶 c.分布： 几乎存在于所有动植物细胞中 皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。 花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。 18 脂肪： 考点2：有机物：糖类和脂质的种类及作用 2、细胞中的脂质 （5）分类 （甘油三酯或三酰甘油） 经水解后被消化吸收 d.结构特点： 甘油部分简单，且不可变化。 脂肪酸部分可变 脂肪酸种类和分子长短不同。 可以是饱和脂肪酸，也可以是不饱和脂肪酸。 e.脂肪分类： f.脂肪功能： 最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质。 是良好的绝热体、有保温、缓冲减压作用 19 反式脂肪酸：一种不饱和脂肪酸，来源主要是植物油、反刍动物的脂肪组织及乳汁，其危害为容易形成血栓，影响发育。 顺式流动性大，熔点低。 反式流动性小，熔点高。 天然脂肪酸一般为顺式。 拓展1.反式脂肪酸 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 特别提醒 脂肪： 磷脂： a.组成元素： b.基本组成： 固醇： 考点2：有机物：糖类和脂质的种类及作用 2、细胞中的脂质 （5）分类 c.分布： C、H、O、P甚至N 由甘油、脂肪酸和磷酸及其衍生物所组成的分子 人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆种子中含量丰富 判断：磷脂是所有细胞必不可少的脂质（ ） √ d.功能： 构成细胞膜和细胞器膜和核膜等生物膜的重要成分 21 磷脂在水中的分布情况 脂质体 微团 脂单分子层 磷脂 2、细胞中的脂质 （5）分类 磷脂头部亲水（极性），尾部亲脂（非极性） 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 固醇： 胆固醇： 性激素： 维生素D： 考点2：有机物：糖类和脂质的种类及作用 2、细胞中的脂质 （5）分类 C、H、O 构成动物细胞膜的重要成分，参与人体血液中脂质的运输 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。 有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 其受体位于细胞内，而不在细胞膜，由动物性腺分泌形成 胆固醇在体内不能彻底氧化分解，只能转化为其他化合物 胆固醇 → 维生素D → 性激素 紫外线 脂溶性维生素：ADEK 水溶性维生素：CB 联系：经常晒太阳可以促使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D，可以预防佝偻病。 高血脂:血脂中的主要成分是甘油三酯和胆固醇,血脂过高会导致动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等。 预防佝偻病 23 糖类充足时，大量转化 糖类代谢障碍时，少量转化 糖类 脂肪 某些氨基酸 (非必需) 3、糖类和脂质的关系 二者可相互转化，但脂肪不能大量转化为糖类 血液中葡萄糖的去路： ①细胞氧化分解利用； ②多余的合成糖原储存起来； ③还有富余，转化为脂肪和某些氨基酸 冬天长期不进食，脂肪可分解为甘油和脂肪酸为生命活动供能（ ） × 要进一步氧化分解才为生命活动供能。 脂肪是良好的储能物质，但与此同时糖类等也可以储能（如淀粉和糖原），只是不够“良好”。 思考：在元素组成脂肪上与糖类相比有什么共同点， 在元素所占比例上与糖类有什么不同点？ 3、糖类和脂质的关系 为什么脂肪是良好的储能物质？ 元素组成相同 脂肪氢多氧少 质量相同的脂肪和糖类被氧化分解时，脂肪C、H比例高，且含O少，耗O量较多，产能也较多 有机物 种类 元素组成 特点 氧化分解的需氧量 氧化分解 产生的水 释放能量 糖类 脂肪 VCO2释放量 VO2吸收量 呼吸商 O多H少 少 O少H多 多 少 多 等于1 小于1 少 多 Q：等质量时，为什么脂肪释放能量多？ 脂肪含H多，产生的[H]多，含O少，耗O多,储能多 2.等量的脂肪比糖类所含能量更多，却不是生物体利用的主要能源物质， 原因是 _________________________________________________________________________ _______________________________________________。 油料作物种子中脂肪的含量高，脂肪中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高。与糖类相比，等质量的脂肪氧化分解时，需要的更多 1.相比于淀粉类作物种子，种植油料作物种子时要播种得浅一些，原因是___ _______________________________________________________________________ _____________________________________________。 与糖类氧化分解相比，脂肪在细胞内的氧化速率慢，而且脂肪的H多O少耗氧量大，此外，糖类既可在有氧条件下进行分解，也可以在无氧条件下进行分解 3.北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，却长了一身肥肉，原因是______ _________________________________________________________________________ _______________________________________。 细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内就转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来 阐述基本原理，突破长句表达 阐述基本原理，突破长句表达 注意：细胞中的能源物质 ①能源物质的种类及其在细胞代谢中的地位 ATP 太阳能 直接能源物质 主要能源物质 储能物质 长时间饥饿 时的物质 （最终能量来源） ②供能顺序： 糖类 脂肪 蛋白质 糖类>脂肪>蛋白质 光合作用 细胞 中的能源物质 易错提醒： 能源物质的主要功能是供能（ ） 含有大量能量的物质是生命活动主要的供能物质（ ） 蛋白质可以是能源物质，但其主要功能是参与构成细胞的结构和调节代谢等 脂肪也含有大量能量，但只有在糖类供能不足时，才为生命活动供能 × × 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 归纳总结 27 考点3：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1、糖类的鉴定 实验材料的选择 （1）原理：① 还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀 水浴加热 50~65℃ ② 淀粉+碘液 蓝色 本实验是显色反应，因此选择实验材料时有两个要求：一是要富含待检测的化合物；二是要颜色较浅(无色或白色最佳)。 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 50~65℃ 一层 斐 林试剂 砖红 苹果、梨 （2）实验步骤：（以还原糖为例） （3）反应实质：在加热的条件下，还原糖中的醛基能将斐林试剂即Cu(OH)2的Cu2+还原成Cu+，从而生成砖红色沉淀Cu2O。 斐林试剂 甲液:0.1g/mL NaOH 乙液:0.05g/mL CuSO4 a.使用方法:需先将甲液和乙液等量混合均匀后再使用，现配现用） b.实质是：新配置的Cu(OH)2溶液。为浅蓝色溶液。 不可使用甜菜、甘蔗等 1、糖类的鉴定 考点3：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色沉淀 思考讨论： 斐林试剂现配现用的原因？ 新配制的Cu(OH)2溶液为悬浊液，与还原糖反应最充分，生成砖红色沉淀Cu2O能够均匀饱满分布在溶液中。 放置后的Cu(OH)2溶液 自身形成蓝色沉淀 (影响与还原糖的接触面积） 自身分解(生成CuO 黑色沉淀） 导致反应后的溶液中存在Cu2O (砖红色）、 Cu(OH)2（蓝色）以及CuO(黑色)沉淀。 注意：探究淀粉酶水解淀粉的最适温度时不能使用斐林试剂检测。 方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→ 橘黄 色。 方法二：制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况。 （1）实验原理： 脂肪+苏丹Ⅲ 橘黄色 （2）实验步骤： 浮色 原因：苏丹Ⅲ溶液易溶于酒精，不溶于水 已着色 橘黄色 若使用匀浆可不使用显微镜观察 2、脂肪的鉴定 考点3：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （3）注意事项： 花生种子浸泡时间： 过短： 组织太硬，不容易切片。 过长： 组织太软，切下的薄片不易成形。 切片厚度： 多切出几个薄片，选择最薄的一个。 若切片太厚，则显微镜下看到的细胞重叠，不易察觉。 染色时间： 过短： 染色不充分，脂肪颗粒染色过浅，不易观察。 过长： 样品中的脂肪可能溶解，洗浮色时易被洗掉。 可能使细胞其他部位着色，影响对脂肪的观察。 2、脂肪的鉴定 考点3：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （1）实验原理： 蛋白质+双缩脲试剂 紫色 （2）实验步骤： A 如豆浆、牛奶、鲜肝研磨液、蛋清稀释液等 双缩脲试剂：A液:0.1g/mL NaOH (创造碱性环境)，1mL B液:0.01g/mL CuSO4,4滴(不可过量) a.使用方法:先A后B b.实质：碱性环境中的Cu2+（CuSO4） B （3）反应实质：在碱性环境下，含有两个或两个以上-CO-NH-的化合物与双缩脲试剂中Cu2+作用（CuSO4）反应而生成紫色络合物 3、蛋白质的鉴定 考点3：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 富含蛋白质且浅色的材料 颜色变化：白色→蓝色→紫色 双缩脲试剂最初是用来检测双缩脲的。 清晨 初日照高林 1.原核细胞和真核细胞的异同。 2.细胞学说的建立过程。 3.实验：用显微镜观察多种多样的细胞。 目标要求 必属精品 2024年 高中生物 一轮复习 思考讨论： 1、使用双缩脲试剂，为什么要先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液 先加NaOH 溶液从而创造碱性环境，再加CuSO4溶液，Cu2+ 可与蛋白质中的肽键形成紫色络合物。 先加CuSO4溶液，Cu2+为重金属离子，会导致蛋白质变性、沉淀。沉淀后的蛋白质，再加入NaOH 溶液不会生成紫色络合物。 2、使用双缩脲试剂，为什么CuSO4溶液不能过量？ 避免Cu2+与NaOH 反应生成蓝色Cu(OH)2 沉淀及Cu2+自身颜色影响显色观察。 考点3：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液，可用于蛋白质的检测。 区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同” 斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液相同 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 实验成功的3个关键点 (1)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。 (2)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。 36 例题：花生种子富含脂肪且不含还原糖，但在萌发过程中会有还原糖生成。下列相关说法正确的是（ ） A.花生种子萌发时，细胞中的碳元素会明显增多 B.脂肪转化成还原糖时，大量的饱和脂肪酸转变成糖类 C.花生种子萌发前后，细胞中核酸和蛋白质的种类出现差异 D.花生种子萌发时，细胞代谢旺盛，自由水与结合水比值减小 C O 不饱和脂肪酸 C.基因的选择性表达（RNA、蛋白质不完全相同） 37 $$