内容正文:
阐述生命现象的规律,必须建立在阐述生物大分子结构的基础上
——中科院院士邹承鲁
一轮复习✸必修1:分子与细胞
邹承鲁
第2讲 组成细胞的分子
一轮复习✸必修1:分子与细胞
第1节 细胞中的元素和化合物
第2节 细胞中的无机物
第3节 细胞中的糖类和脂质
一轮复习✸必修1:分子与细胞
(1)说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为基本骨架形成复杂的生物大分子。
(2)指出水是活细胞中含量最多的化合物,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞的许多特性,在生命活动中具有重要作用。
(3)举例说明无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。
(4)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。
(5)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,
(6)实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
3
1.细胞中的元素
(1)元素的来源、分类、作用和存在形式
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
化合物
考点1
组成细胞的元素和化合物
4
(2)特殊化合物的组成元素
Mg
Fe、S
P
I
考点1
组成细胞的元素和化合物
1.细胞中的元素
图1-2 植物缺Mg导致斑块状黄化
图1-3 人类缺Fe性贫血常见症状
考点1
组成细胞的元素和化合物
图1-4 血液中Ca2+ 含量低导致抽搐
6
(3)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
统一
差异
原因分析:
考点1
组成细胞的元素和化合物
1.细胞中的元素
生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。
细胞中含量最多的有机化合物
2.组成细胞的化合物
(1)细胞中的主要化合物及相对含量
无机盐
脂质
鲜重
最多
水是细胞中含量最多的无机化合物,也是细胞中含量最多的化合物
考点1
组成细胞的元素和化合物
考点1
组成细胞的元素和化合物
(2)正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量(以人体细胞为例)
O>C>H>N
水>蛋白质
C>O>N>H
玉米和人都是生物,组成它们的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质,这些物质均含有C、H、O ,蛋白质中还含有大量的N 。玉米细胞中含糖较多,人体细胞中含蛋白质较多
(必修1 P_16 “思考·讨论”)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N,在玉米细胞中的含量大小关系为O>C>H>N ,而在人体细胞中的含量大小关系为C>O>N>H ,这是为什么?
考点1
组成细胞的元素和化合物
(3)研究化合物中元素转移方向的常用方法
教材中同位素标记法应用实例:
——同位素标记法
1.判断关于组成生物体元素和化合物说法的正误
(1)生物界和非生物界在元素组成上具有统一性,因此地壳中的元素在生物体内都能找到。( )
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。( )
(3)细胞中的一种元素的作用能被其他元素所替代。( )
(4)因为O是活细胞中含量最多的元素,所以O是最基本的元素。( )
(5)细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要。( )
×
×
×
×
×
习题检测
考点1
2.(2022·九江高三模拟)美国宇航局科学家在加利福尼亚州东部的莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应(在元素周期表中,砷排在磷下方,两者属于同族,化学性质相似)。根据上述材料进行预测,下列说法错误的是( )
A.GFAJ-1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫
B.砷元素存在于GFAJ-1细菌细胞膜以及糖类、ATP、DNA和RNA等物质中
C.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够代替磷元素参与生化反应,制造混乱
D.该发现将使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路
B
习题检测
考点1
习题检测
考点1
3.(2023·四川诊断)甲图中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物,乙图表示由单体构成的化合物(局部)。下列说法错误的是( ) 。
A.甲图中所示的化学元素只有大量元素,没有微量元素
B.若甲图中②是储能物质,则其可能是淀粉,也可能是脂肪
C.若乙图表示多肽,则其变性后不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.若乙图表示核糖核酸,则其彻底水解后,产物种类最多可达6种
C
甲
乙
考点2
细胞中的无机物
图1-3 组成细胞的主要化合物及相对含量
水是活细胞中含量最多的化合物。一切生命活动离不开水。
14
(1)水在细胞中存在形式?其特点、含量、功能分别是什么?
(2)刚收获的小麦种子,农民往往将其晒干后再储存,在这个过程中,种子丢失的主要是哪种形式的水?种子还有活性吗?
(3)如果将晒干的种子放在试管中加热,会发现试管壁上有小水珠出现,该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水?种子还有活性吗?
考点2
细胞中的无机物
问题探讨:
15
问题探讨:
(4)晒干的种子能够长期保存,浸泡吸水后能够萌发,据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢之间有什么关系?
(5)越冬的植物、干旱地区的植物细胞中,结合水含量升高,这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系?
(6)水为什么是细胞内良好的溶剂?
考点2
细胞中的无机物
比值高
自由水
结合水
比值低
代谢旺盛,但抗逆性差
代谢缓慢,但抗逆性强
16
(1)细胞中水的存在形式和功能
细胞结构
化学反应
液体环境
考点2
细胞中的无机物
1.细胞中的水
约95.5%
约4.5%
(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
自由水/结合水
比值高→
细胞代谢旺盛,但抗逆性差
比值低→
细胞代谢强度降低,但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强
考点2
细胞中的无机物
1.细胞中的水
考点2
细胞中的无机物
(4)水的性质
①极性
水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧原子具有比氢原子更强的吸引共用电子的能力,使氧原子一端稍带负电荷,氢原子一端稍带正电荷。这种电子分布不均匀的分子叫做极性分子。
由于水分子的极性,带正电荷或负电荷的分子和离子都容易与水结合,因此水是良好的溶剂。
考点2
细胞中的无机物
(4)水的性质
②水分子之间形成氢键
由于水分子的极性,一个水分子的负电区(氧端)与另一个水分子的正电区(氢端)之间通过静电吸引形成一种弱的引力,这种弱的引力称为氢键。
氢键易被破坏,也易形成,这样水中的氢键不断地断开,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体的状态,具有流动性。
由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。
(5)归纳细胞中水的吸收、产生和利用
考点2
细胞中的无机物
1.细胞中的水
v
细胞中的无机物
考点2
拓展:种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线分析
吸胀吸水
吸水缓慢
渗透性吸水
(以无氧呼吸为主)
1.收获的粮食要先晾晒,使含水量降到行业标准规定的值以下,再入库储藏,这样可以减少或避免霉烂的发生,延长储藏时间。其理由不成立的是( )
A.水是细胞内大多化学反应的反应物
B.水为细胞内的化学反应提供了液体环境
C.结合水是细胞结构的重要组成成分
D.水是细胞内良好的溶剂,能运输养料和废物
C
习题检测
考点2
2.水是生命之源,下列有关生物体内水的叙述,不合理的是( )
A.结合水是细胞的组成成分,越冬植物体内结合水的比例会升高
B.人体细胞中的内质网、线粒体和核糖体都会产生水
C.胰岛素在肝脏细胞发挥作用的过程中只产生水,不消耗水
D.绿色植物暗反应所需的还原剂最终来自叶绿体中水的光解
C
习题检测
考点2
3.水的含量及其存在状态会直接影响细胞及生物体的代谢。下列关于干花生种子、发芽的花生种子和炒熟的花生种子中水的叙述,错误的是( )
A.发芽的花生种子细胞中自由水的含量高,细胞代谢快
B.干花生种子中不含自由水,只有结合水,细胞代谢慢
C.炒熟的花生种子细胞不能进行任何代谢活动
D.发芽的花生种子细胞中的自由水以游离状态存在
习题检测
考点2
B
思考以下问题:
(1)无机盐在细胞中存在形式?功能?
(2)举例说明部分无机盐功能?
考点2
细胞中的无机物
2.细胞中的无机盐
26
(1)细胞中绝大多数的无机盐是以 的形式存在的。
含较多的阳离子:
含较多的阴离子:
Na+、K+、Ca+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等
Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
(2)含量:
考点2
细胞中的无机物
2.细胞中的无机盐
离子
仅占细胞鲜重的1%~1.5%。
离子
复杂化合物
主动
生命活动
考点2
细胞中的无机物
2.细胞中的无机盐
(3)无机盐的相关归纳
缓冲对:
H2CO3/HCO3-
(4)归纳概括常考的无机盐的功能
考点2
细胞中的无机物
(5)无机盐的相关实验分析
实验设计
② 实验组
① 对照组
考点2
细胞中的无机物
探究某种矿质元素是否是植物生长的必需元素
①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况应一致等。
②实验组用只缺X的培养液,对照组用完全培养液,不能用蒸馏水作对照。
③实验组加入X的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。
实验成功关键点
(5)无机盐的相关实验分析
考点2
细胞中的无机物
.
1.水和无机盐是细胞的重要组成成分。判断下列相关表述是否正确。
(1)细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂,都能参与物质运输和化学反应。( )
(2)同一株植物中,老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高。( )
(3)将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐。( )
×
×
×
习题检测
考点2
32
.
2. 医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么?在什么情况下需要用生理盐水?
质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度,正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度,所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时,应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂,以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。
习题检测
考点2
33
3.为验证铁是植物生长发育所必需的元素,某生物兴趣小组成员将大豆幼苗放在相应的营养液中进行培养。下列与实验设计有关的叙述正确的是( )
A.本实验必须设置对照组,对照组的培养液为溶有适量铁离子的蒸馏水
B.为保证根系对铁离子的吸收,应尽量提高培养液中铁离子的浓度
C.实验过程中需定期补充培养液,定期通入空气增加培养液中的溶解氧
D.如果缺铁一组出现了叶片变黄的现象,说明铁元素是叶绿素的重要组成成分
C
习题检测
考点2
习题检测
考点2
4.(2022·全国甲卷)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是( )
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
B
5.(2022·辽宁实验中学模拟)植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。据此,对Mn2+的作用正确的推测是( )
A.对维持细胞的形态有重要作用
B.维持细胞的酸碱平衡,对硝酸还原酶发挥功能有重要作用
C.对调节细胞的渗透压有重要作用
D.硝酸还原酶发挥作用需要被激活,Mn2+是该酶的活化剂
D
问题探讨
在科学研究和制药等领域,经常要进行动物细胞培养。体外培养动物细胞时,需要为细胞分裂和生长提供营养。绝大多数情况下,培养基中都会有葡萄糖。
讨论:对于细胞培养来说,葡萄糖可能起什么作用?
细胞培养
糖类是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
细胞中的糖类和脂质
考点3
36
白糖(蔗糖)
冰糖(蔗糖)
葡萄糖
馒头(淀粉)
米饭(淀粉)
棉花(纤维素)
1.细胞中的糖类
细胞中的糖类和脂质
考点3
说到糖,我... text has been truncated due to evaluation version limitation.
37
1.细胞中的糖类
小组合作:
(1)在细胞内,元素以化合物的形式存在,糖类由哪几种元素构成呢?
(2)细胞中的糖可以分为哪几类?分类标准?
(3)常见的单糖种类?动、植物体内的分布?功能?
(4)二糖主要有哪些?动、植物体内的分布?功能?
(5)多糖主要有哪些?动、植物体内的分布?功能?
细胞中的糖类和脂质
考点3
38
(1)糖类
糖类分子一般由C、H、O三种元素构成。
提示:
并非所有糖类氢原子和氧原子之比都是2:1,比如C5H10O4 (脱氧核糖)
并非氢原子和氧原子之比为2:1的分子都是糖类,如CH2O (甲醛)
因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比为2:1,类似水分子,所以糖类又被称为“碳水化合物”,简称( CH2O )。
1.细胞中的糖类
细胞中的糖类和脂质
考点3
39
(2)糖类的分类
细胞中的糖类和脂质
考点3
可以被细胞直接吸收利用。
“生命的燃料”
1.单糖
核糖(C5H10O5)
脱氧核糖(C5H10O4)
五碳糖
单糖是不能水解的糖,可以被细胞直接吸收利用。
细胞中的糖类和脂质
考点3
葡萄糖(C6H12O6)
主动运输
协助扩散
葡萄糖是活细胞能量的主要来源
1.单糖
六碳糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
细胞中的糖类和脂质
考点3
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 中合成,蔗糖则在 中合成
2.二糖
蔗糖
由两分子单糖缩合而成。
葡萄糖
葡萄糖
果糖
葡萄糖
半乳糖
葡萄糖
蔗糖 麦芽糖 乳糖
发芽的小麦等
谷粒中含量丰富
甘蔗、甜菜
中含量丰富
人和动物乳汁
中含量丰富
细胞中的糖类和脂质
考点3
叶绿体基质
细胞质基质
① 和 分别是植物、动物细胞内的储能物质
② 为非储能物质。
③淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是 。
但是,并不是所有的多糖的基本单位都是葡萄糖。
④葡萄糖的 不同,形成了结构不同的淀粉、糖原和纤维素。
3.多糖
由多个 缩合而成。
第七类营养素-纤维素
细胞中的糖类和脂质
考点3
葡萄糖
连接方式和排列方式
单糖
淀粉
糖原
纤维素
几丁质又称壳多糖。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。
3.多糖
真菌细胞壁成分
细胞中的糖类和脂质
考点3
几丁质的单体是:N-乙酰葡萄糖胺
①细胞生命活动的主要 物质。(如葡萄糖)
②构成 的重要成分。(纤维素、几丁质)
③参与构成细胞内一些重要的 。(核糖、脱氧核糖)
(3)糖类的功能:
思考:除淀粉外的复杂糖类,如纤维素、果胶等,被称为膳食纤维。一些科学家为什么把它称作人类的“第七类营养素”?
膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空;还有利于降低过高的血脂和血糖等,从而有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。
细胞中的糖类和脂质
考点3
能源
细胞结构
化合物
糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物细胞的储能物质。
细胞中的糖类和脂质
考点3
(4)血糖的来源和去路(血糖平衡的调节)
(4)血糖的来源和去路(血糖平衡的调节)
血糖
(3.9~6.1mmol/L)
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
合成
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
转化
来源
去路
血糖平衡的调节,也就是调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态。
细胞中的糖类和脂质
考点3
糖原分解时... text has been truncated due to evaluation version limitation.
48
常考易错问题:
淀粉初步水解产物?
淀粉彻底水解产物?
淀粉氧化分解产物?
淀粉代谢产物?
麦芽糖
CO2、H2O
葡萄糖
CO2、H2O
细胞中的糖类和脂质
考点3
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
细胞中的糖类和脂质
考点3
细胞中的糖类和脂质
考点3
细胞中的能源物质
(1)三大能源物质的供能顺序为:
糖类→脂肪→蛋白质
(2)主要的能源物质:
糖类
(3)主要的储能物质:
脂肪
其他储能物质还有动物细胞中的 、
植物细胞中的 。
糖原
淀粉
(4)直接能源物质:
ATP
(5)能源物质为生命活动供能的过程:
1.胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP。回答下列问题:
(1)胰岛素从胰岛B细胞释放到细胞外的运输方式是_____________,葡萄糖进入骨骼肌细胞内的运输方式是_________________。
(2)当血糖浓度上升时,胰岛素分泌______________,引起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,其意义是_________________。
胞吐
协助扩散
增加
促进葡萄糖进入骨骼肌细胞和被利用,从而降低血糖浓度
习题检测
考点3
问题探讨
讨论:在培养脂肪细胞时,即便没有向培养基中添加脂肪,新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。这说明什么?
细胞培养
这说明细胞可将葡萄糖转化为脂肪。
细胞中的糖类和脂质
考点3
53
细胞中的糖类和脂质
考点3
2.细胞中的脂质
提到脂肪,... text has been truncated due to evaluation version limitation.
54
小组讨论
(1)细胞中的脂质除了脂肪,还有哪些?
(2)脂质由哪几种元素构成,与糖类有何异同?
细胞中的糖类和脂质
考点3
55
(2)脂质的化学元素主要是C、H、O,有些还含有N和P。
与糖类不同,脂质分子中氧的含量远低于糖类,氢的含量更高。
(1)常见的脂质有脂肪、磷脂、固醇等。
分子结构差异很大,通常不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂,如:丙酮、氯仿、乙醚等。
2.细胞中的脂质
细胞中的糖类和脂质
考点3
56
(1)脂肪分子是怎么形成的?属于生物大分子物质吗?
(2)脂肪结构特点是什么?
(3)脂肪就百害无一利吗?功能是什么?
(4)磷脂分子是怎么形成?
(5)由哪些化学元素构成?
(6)有何功能?
(7)固醇有哪些,有何功能?
细胞中的糖类和脂质
考点3
小组讨论
57
2.细胞中的脂质
细胞中的糖类和脂质
考点3
脂肪、磷脂... text has been truncated due to evaluation version limitation.
58
C
OH
C
OH
H
H
H
C
OH
H
H
1 分子甘油
OH
C
CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
O
OH
C
CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
O
OH
C
CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
O
3分子脂肪酸
3H2O
(3)脂肪的形成
细胞中的糖类和脂质
考点3
1 甘油 + 3 脂肪酸
酯(三酰甘油) + 3 H2O
酶
a.甘油分子结构简单,且不可变化。
b.脂肪酸分子种类、长短不同
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
脂肪的结构特点
R3
R1碳原子组成的长链
R2
(3)脂肪的形成
细胞中的糖类和脂质
考点3
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
种类 碳原子
连接形式 物理性质 分布
(动植物)
饱和脂肪酸
不饱脂肪酸
单键
熔点高,易凝固
植物脂肪
存在双键
熔点低,不易凝固
动物脂肪
(3)脂肪的形成
细胞中的糖类和脂质
考点3
与糖类相比,脂肪O元素含量低而H的含量更高。相同质量糖类和脂肪彻底氧化分解,脂肪需要消耗更多氧气,释放的能量更多;
但是细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢,而且糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行。所以,糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质,脂肪是良好的储能物质。
(4)脂肪的功能
脂肪是细胞内良好的储能物质。
细胞中的糖类和脂质
考点3
脂肪一般只在糖代谢障碍,或供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
62
(1)磷脂的形成
磷脂化学元素 C、H、O、P,有些还含有N
a.甘油分子的一个羟基不是与脂肪酸结合,而是与磷酸结合,磷酸再与其他物质结合。
b.磷脂分子由脂肪酸、甘油、磷酸等组成。
细胞中的糖类和脂质
考点3
磷脂
人和动物的脑、大豆种子、卵细胞以及肝脏中磷脂的含量丰富。
细胞中的糖类和脂质
考点3
磷脂
(2)磷脂在水中的分布情况
脂质体
微团
脂单分子层
功能1 生物膜(如:细胞膜、细胞器膜)
的重要成分。
功能2 脂双层作为生物膜的基本骨架
(3)功能
细胞中的糖类和脂质
考点3
固醇
胆固醇
→
维生素D
→
性激素
紫外线
(2)性激素的受体在细胞内,不在细胞膜上。
(3)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。
(1)固醇间的转化
小结:脂质是生命活动的主要储能物质,
参与维持正常的生命活动,
也是组成细胞的重要结构成分。
细胞中的糖类和脂质
考点3
细胞中的糖类和脂质
考点3
种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化
时 间 非油料作物种子
(如小麦) 油料作物种子
(如油菜)
种子形成时 可溶性糖(还原糖)→淀粉 糖类→甘油、脂肪酸→脂肪
种子萌发时 淀粉→可溶性糖(还原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类
(1)种子形成时,光合作用产物的输入导致干重增加。
(2)种子萌发时,吸收水分导致鲜重增加,非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少,油料作物种子萌发初期干重有所增加(是由于脂肪转化为糖的过程中增加了氧元素),然后再减少。
67
习题检测
考点3
A.种子形成时,脂肪水解酶的
活性较高
B.种子萌发时,脂肪转变为可
溶性糖,说明可溶性糖是种子生命活动的直接供能物质
C.质量相等的可溶性糖和脂肪,所储存的能量脂肪多于糖
D.种子发育过程中,由于可溶性糖更多地转变为脂肪,种子需要的氮元
素增加
1.下图甲和图乙分别表示油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是
√
习题检测
考点3
2.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可知,种子成熟过程中有机物的主要变化是_______________________
_________________。
可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来
(2)为了观察种子中的脂肪,常用_______染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见_____色的脂肪颗粒。
苏丹Ⅲ
橘黄
习题检测
考点3
(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___________________
__________________________________________。第11天后,如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加,必须提供的条件是_____和____________
_________。
O
该阶段种子只进行
细胞呼吸,不进行光合作用,有机物逐渐减少
光照
所需的矿质
元素离子
【易错辨析】
(1)蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖,而乳糖水解的产物是半乳糖,麦芽糖的水解产物是葡萄糖( )
(2)糖原的组成单位是葡萄糖,主要功能是提供能量,与斐林试剂反应呈现砖红色( )
(3)淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水( )
(4)葡萄糖、果糖和麦芽糖均可与斐林试剂发生显色反应( )
(5)脂肪酸和磷脂含有的元素相同( )
(6)所有的脂质都能参与膜结构的构成( )
×
×
×
×
×
√
习题检测
考点3
.
【易错辨析】
(7)磷脂是所有细胞必不可少的脂质。( )
(8)植物细胞和动物细胞的组成成分都含有纤维素。( )
(9)脂肪、淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质。( )
√
×
×
习题检测
考点3
72
.
2.为什么等量的脂肪比糖类含能量多,但在一般情况下脂肪却不是生物体利用的主要能源物质?请查找资料回答这个问题。
习题检测
考点3
首先:脂肪与糖类氧化相比,在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢,而且需要消耗大量的氧;
其次:糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行。
3.女性皮下脂肪厚,在没有食物和饮水的条件下,女性的生存期限会比男性长。请从脂肪的元素组成及主要作用角度分析出现上述现象的原因:
_______________________________________________________________
脂肪是良好的储能物质,含氢量高,氧化分解时释放能量多,产生水多
73
4.葡萄糖可以口服和注射,但蔗糖只能口服而不能注射,主要原因是
_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
5.肥胖的人患糖尿病等慢性疾病的风险增高。某人长期以淀粉类食物为主,摄入脂肪很少,但还是出现了肥胖,主要原因是
______________________________________________________________。
6.播种时,玉米种子和油菜种子相比,油菜种子的种植深度相对较浅,其原因是______________________________________________________
______________________________________________________________。
葡萄糖是单糖,可直接被细胞吸收利用;蔗糖是二糖,细胞无法直接吸收,需要被酶分解为单糖后才能被细胞吸收利用,但血浆中没有直接分解蔗糖的酶,而消化道中有分解蔗糖的酶,所以蔗糖只能口服
糖类可以转化成脂肪储存在体内
油菜种子脂肪含量高,且脂肪分子中氢比例高,因而在氧化分解时消耗氧气比较多
习题检测
考点3
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点4
1.检测原理
变性的蛋白质也可,或具有两个及两个以上肽键的化合物
(1)糖类的检测
①还原糖+ 。
②淀粉+碘液→ 。
(2)脂肪的检测:脂肪+ →
(3)蛋白质的检测:蛋白质+ → 紫色。
斐林试剂
砖红色沉淀
蓝色
橘黄色
双缩脲试剂
苏丹III
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点4
(1)还原糖的检测
还原糖
砖红色
还原糖
白色或浅色
蓝色→棕色→砖红色
Cu(OH)2
斐林试剂不是无色,而是浅蓝色
2.实验步骤
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点4
2.实验步骤
(2)脂肪的检测
苏丹Ⅲ
体积分数为50%的酒精溶液
圆形小颗粒呈橘黄色
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点4
2.实验步骤
(3)蛋白质的检测
双缩脲试剂
紫色
1 mL
紫色
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点4
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
不
同
点 使用
方法 甲液和乙液混合均匀后即可使用,且现配现用 使用时先加 再加 .
呈色反
应条件 需 . 不需 即可反应
反应
原理 还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化,Cu(OH)2被还原为Cu2O 具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物
A液
B液
水浴加热
加热
颜色 砖红色 紫色
浓度 乙液CuSO4浓度为 。 B液CuSO4浓度为 。
相同 都含有NaOH、CuSO4两种成分,且所用NaOH浓度都是 。
0.05 g/mL
0.01 g/mL
0.1 g/mL
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点4
(1).蛋白质检测时,为什么先加A液再加B液?B液为什么不能过量?
蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2+生成紫色络合物,所以先加A液营造碱性环境,后加B液提供Cu2+。其中双缩脲试剂B液的量不能过多,因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2,使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液成分相同,只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液大,故只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释即可。
(2).为什么利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能鉴定蛋白质?
习题检测
考点4
1.(2022·江苏如皋中学三模)在还原糖、脂肪和蛋白质的检测实验中,选择合适的实验材料和实验方法等对实验成败起关键性作用。下列相关叙述正确的是
( )
A.NaOH溶液可为Cu2+与肽键的显色反应创造碱性条件
B.花生子叶切片经苏丹Ⅲ染液染色后,需用50%盐酸溶液冲洗以去除浮色
C.双缩脲试剂鉴定高温处理过的淀粉酶时出现紫色反应,说明淀粉酶没有失活
D.甘蔗汁不含还原糖,不能用来作为检测还原糖的实验材料
A
2.(2023·河南洛阳模拟)下列关于物质鉴定的叙述,错误的是( )
A.在检测生物组织中的有机物时,黄豆研磨液中也能检测到脂肪
B.可用西瓜汁代替苹果匀浆来鉴定生物组织中的还原糖
C.利用斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水可用于蛋白质的鉴定
D.鉴定蛋白质时先加入双缩脲试剂A液后加入几滴B液
B
$$