内容正文:
第5讲 细胞中的糖类和脂质
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 细胞中的糖类
1.细胞中的糖类
1.1种类
根据是否水解及水解产物
单糖:可不经消化直接被吸收
二糖:两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收。
多糖:可水解为多个单糖。构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子,但葡萄糖的数量和连接方式不同。
1.2元素组成
分子一般是由C、H、O三种元素构成的。(几丁质是一种多糖,它的元素除了碳、氢、氧外,还含有氮元素)因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2:1,类似 水分子,因而糖类又被称为“碳水化合物”,简写为(CH2O)。
1.3分布
生物种类
单糖
二糖
多糖
植物
主要果糖
麦芽糖、蔗糖
淀粉、纤维素
动物
主要半乳糖
主要乳糖
糖原
共有
葡萄糖
脱氧核糖
核糖
①葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质
②红糖、白糖、冰糖等都是蔗糖。蔗糖在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富(蔗糖不属于还原糖)
③植物的储能物质淀粉
③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。
④几丁质也是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。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;可以用于制作人造皮肤。
⑤纤维素在人和动物体内很难消化,但可刺激肠道蠕动和收缩,增进排便。所以纤维素也称为第七类营养素
1.4功能
结构物质(不是能源物质)
核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质
储能物质
植物
淀粉
动物
糖原
主要的能源物质
糖类
细胞生命活动所需的主要能源物质
葡萄糖
知识点2 细胞中的脂质
2.细胞中的脂质:化学元素主要是C、H、O,有些脂 质还含有P和N。与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量 远远低于糖类,而氢的含量更高。
2.1脂肪
2.1.1结构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)
脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。
①植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸(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酸。不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固。),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)
②大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸(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。),室温时呈固态。
2.1.2功能
①良好的储能物质
1 g糖原氧化分解释放出约17 kJ的能量,而1 g脂肪可以放出约39 kJ的能量。
②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4 cm。
③缓冲减压
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。
2.1.3检测
脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
2.2磷脂
2.2.1结构及组成元素
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。因此,磷脂除了含有C、H、O外,还含有P甚至N。
2.2.2功能
①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。
2.2.3分布
在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中,磷脂含量丰富。
2.3固醇
2.3.1种类及功能
固醇
胆固醇
①构成动物细胞膜的重要成分
②在人体内还参与血液中脂质的运输
性激素
性激素能促进和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素D
维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
知识点2 细胞中的脂质和糖类的相互转化
①糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪
②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。
【回归教材】
(必修1P23)糖类是主要的能源物质
(必修1P25)与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。
(必修1P26)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
(必修1P26)1g糖原氧化分解释放出约17 kJ的能量,而1 g脂肪可以放出约39 kJ的能量。脂肪是细胞内良好的储能物质
1.
教材习题
大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是( )
A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态
B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
【解析】A、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态,动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈固态,A正确;
B、蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量,B正确;
C、必需氨基酸是人体细胞不能合成必须从外界获取的氨基酸,因此大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸,C正确;
D、脂肪的组成元素只有C、H、O,D错误。
故选D。
【答案】D
几丁质是广泛存在于自然界的一种多糖类物质,主要来源为甲壳类动物、昆虫的外骨骼以及某些真菌的细胞壁等。下列有关叙述错误的是( )
A.糖类是重要的能源物质,但不是都能为细胞的生命活动提供能量
B.纤维素、几丁质的组成元素相同,均可以简写为(CH2O)
C.几丁质用途广泛,如用于废水处理、制作食品添加剂、制造人造皮肤等
D.几丁质被酶催化分解后,可能为某些生物提供能量和营养
【解析】A、糖类是重要的能源物质,但不是都能为细胞的生命活动提供能量,如核糖和脱氧和脱氧核糖参与构成核酸,而纤维素是植物细胞壁的成分之一,不提供能量,A正确;
B、纤维素的元素组成是C、H、O,而几丁质的元素组成含有N元素,不能简写为(CH2O),B错误;
C、几丁质是甲壳类动物和昆虫的外骨骼,其用途广泛,如用于废水处理、制作食品添加剂、制造人造皮肤等,C正确;
D、几丁质是制取壳聚糖、氨基葡萄糖系列产品的重要原料,几丁质被酶催化分解后,可能为某些生物提供能量和营养,D正确。
故选B。
【答案】B
考点一 细胞中的糖类
1.如图可表示生物概念模型,下列相关叙述错误的是( )
A.若①表示人体细胞内储能物质,则②③④可分别表示脂肪、淀粉、糖原
B.若①表示固醇,则②③④可分别表示胆固醇、性激素、维生素D
C.若①表示糖类和脂肪共有的元素,则②③④可分别表示C、H、O
D.若①表示动植物共有的糖类,则②③④可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
【答案】A
【分析】1、糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。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。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质。
2、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:是由脂肪酸与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,包括胆固醇、性激素、维生素D等。
【详解】A、若①表示人体细胞内的储能物质,则②③④可分别表示脂肪、肝糖原、肌糖原,不可能是淀粉,淀粉是植物特有的储能物质,A错误;
B、若①表示脂质中的固醇,则②③④可分别表示胆固醇、性激素、维生素D,B正确;
C、糖类一般由C、H、O三种元素组成,组成脂质的化学元素主要是C、H、O,若①表示糖类和脂肪的组成元素,则②③④可分别表示C、H、O,C正确;
D、若①表示动植物共有的糖类,则②③④可分别表示核糖(RNA的组成成分)、脱氧核糖(DNA的组成成分)、葡萄糖,D正确。
故选A。
2.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。
考点二 细胞中的脂质
1.下列关于人体脂质的叙述,正确的是( )
A.组成脂肪与糖原的元素种类不同
B.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
C.性激素属于固醇类物质,能维持人体第二性征
D.维生素D是构成骨骼的主要成分,缺乏维生素D会影响骨骼发育
【答案】C
【分析】化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;
(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;
(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;
(4)糖类的组成元素为C、H、O。
【详解】A、脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O,A错误;
B、脂肪的最终水解产生是甘油和脂肪酸,B错误;
C、性激素属于固醇,能激发和维持人体第二性征,C正确;
D、维生素D可以促进骨骼对钙的吸收,D错误。
故选C。
2.根据结构不同,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)。所有的食用油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。近年来高油酸食用油受到市场青睐。下列相关说法错误的是( )
A.含饱和脂肪酸多的食用油更适合日常油炸和高温爆炒
B.从健康角度来看,饱和脂肪酸的摄入不宜过多
C.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.脂肪酸是一种由C、H、O元素组成的小分子,其碳骨架上的每个碳原子连接的氢原子数目相同
【答案】D
【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、含饱和脂肪酸多的食用油熔点高,相对比较稳定,适合日常油炸和高温爆炒,A正确;
B、从健康角度来看,饱和脂肪酸的摄入不宜过多,B正确;
C、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,C正确;
D、脂肪酸是一种由C、H、O元素组成的小分 子,其碳骨架上的每个碳原子连接的氢原子数目不一定相同,D错误。
故选D。
3.甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品,其果肉呈黄绿色,子叶呈乳白色,均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是( )
A.不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,橄榄油在室温下通常呈液态
B.苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C.油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类不发生变化
D.脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收
【答案】C
【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)。其中甘油的分子比较简单,而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
【详解】A、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,在室温下通常呈液态,A正确;
B、油橄榄子叶富含脂肪,脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,因此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒,B正确;
C、油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗,有机物的总量减少,但由于发生了有机物的转化,故有机物的种类增多,C错误;
D、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,脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收,D正确。
故选C。
知识导图记忆
知识目标复核
1. 细胞中的糖类
2. 细胞中的脂质
3.细胞中糖类和脂质的相互转化
1.细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是( )
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
【答案】A
【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、饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸,A错误;
B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,其对于调节膜的流动性具有重要作用,B正确;
C、细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂,糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,C正确;
D、磷脂是构成细胞膜的重要成分,磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,D正确。
故选A。
2.我国最早就有饴、饧等字,糯米为其原料之一,稀的叫饴,干的叫饧。在六朝时才出现“糖”字,此“糖”是指食糖,泛指一切具有甜味的糖类,如葡萄糖、麦芽糖及蔗糖。下列关于细胞中糖类物质的叙述,正确的是( )
A.组成糖类物质的必需元素是C、H、O、N,其中C属于最基本元素
B.葡萄糖为单糖,麦芽糖和蔗糖为二糖,均能与斐林试剂反应呈砖红色
C.葡萄糖被称为“生命燃料”,在糯米细胞中经脱水缩合后可形成糖原和淀粉
D.糯米细胞含有的纤维素能促进人体肠胃消化,被称为人类的“第七营养元素”
【答案】D
【分析】糖类包括多糖、二糖和单糖,单糖包括葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖等,二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖,多糖包括淀粉、纤维素、糖原;只有单糖才能被人体直接吸收,多糖和二糖要被分解为单糖才能被吸收。葡萄糖是体内重要的能源物质。
【详解】A、糖类的元素组成一般是C、H、O,A错误;
B、蔗糖是非还原性糖,不能与斐林试剂反应呈砖红色,B错误;
C、糖原是动物细胞特有的多糖,葡萄糖在糯米细胞中经脱水缩合后不可形成糖原,C错误;
D、纤维素不能被人体消化吸收,但能促进肠道蠕动、吸附有害物质,被称为人类的“第七营养素”,D正确。
故选D。
3.肥胖问题是全球热议的话题,有研究预测超重、肥胖率将从2020年的38%迅速增加到2035年的51%。下列叙述正确的是( )
A.淀粉和脂质组成元素相同,但淀粉比脂质氧的含量高
B.摄食过量的糖类后,多余的糖类在体内只能转化为脂肪
C.肥胖患者通过控制饮食保持能量平衡,可有效减轻体重
D.脂肪一般只在糖类代谢障碍引起供能不足时,才会分解供能
【答案】D
【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、淀粉和脂肪组成元素相同,均为C、H、O,但不一定和脂质相同,如磷脂含有C、H、O、N、P,A错误;
B、细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的,当过多摄入糖类,糖类会转化为脂肪、某些氨基酸,B错误;
C、控制饮食保持能量平衡可以有效控制体重,但不一定能减轻体重,C错误;
D、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,D正确。
故选D。
4.生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是( )
A.油脂对植物细胞起保护作用 B.鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C.糖原是马铃薯重要的贮能物质 D.纤维素是细胞膜的重要组成成分
【答案】B
【分析】组成细胞的糖类和脂质:
化合物
分 类
元素组成
主要生理功能
糖类
单糖
二糖
多糖
C、H、O
①供能(淀粉、糖原、葡萄糖等)
②组成核酸(核糖、脱氧核糖)
③细胞识别(糖蛋白)
④组成细胞壁(纤维素)
脂质
脂肪
磷脂(类脂)
固醇
C、H、O
C、H、O、N、P
C、H、O
①供能(贮备能源)
②组成生物膜
③调节生殖和代谢(性激素、VD)
④保护和保温
【详解】A、油脂是植物细胞良好的储能物质,植物蜡对植物细胞起保护作用,A错误;
B、鸟类的羽毛主要成分是蛋白质,主要由角蛋白组成,B正确;
C、糖原是动物细胞特有的多糖,淀粉是马铃薯重要的贮能物质,C错误;
D、纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,细胞膜的组成成分主要是磷脂和蛋白质,D错误。
故选B。
5.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.脂肪的组成元素与糖类相同,只能在特定条件下少量转化为糖类
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.脂肪水解产生的单体可直接参与氧化分解,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,细胞直接能源物质主要是ATP,A错误;
B、糖类中的几丁质含有N元素,与脂肪组成元素不完全相同,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、脂肪不是生物大分子,没有单体,D错误。
故选C。
6.如图表示糖类的化学组成和种类,则相关叙述正确的是( )
A.①②③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.①②均属于还原糖,在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀
C.④⑤分别为纤维素、肌糖原,二者均储存能量,可作为储能物质
D.④是植物细胞壁的主要成分,使用纤维素酶可将其破坏,④的合成与高尔基体有关
【答案】D
【分析】糖类分类及特点:根据是否能水解及水解成单糖的数量分为: 1、单糖:不能水解,可直接被细胞吸收,如葡萄糖、果糖、核糖等。2、二糖:两分子单糖脱水缩合而成,必须水解成单糖才能被吸收,常见种类有蔗糖(葡萄糖+果糖)、麦芽糖(两分子葡萄糖组成)(植物细胞特有)和乳糖(动物细胞特有)。3.多糖:植物:淀粉(初步水解产物为麦芽糖)、纤维素,动物:糖原;他们彻底水解产物为葡萄糖,氧化分解产物为:CO2+H2O。
【详解】A、题图中①②③依次代表单糖、二糖、多糖,其中单糖不能继续水解,A错误;
B、①是单糖,单糖是还原糖,②是二糖,其中蔗糖不属于还原糖,B错误;
C、纤维素不属于储能物质,C错误;
D、④是纤维素,是细胞壁的主要成分,用纤维素酶可破坏细胞壁,,④纤维素的合成与高尔基体有关,D正确。
故选D。
7.下图表示细胞中的有机化合物糖类和脂质及其种类。下列相关叙述正确的是( )
A.若①为淀粉,则①和②的组成元素不相同
B.在动物细胞中①可以是糖原和淀粉
C.磷脂既是构成动物质膜的重要成分,也参与血液中脂质的运输
D.图中②包括胆固醇、维生素D和性激素等
【答案】D
【分析】1、糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖。
2、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、若①为淀粉,②是固醇,淀粉和固醇的元素组成相同,都是C、H、O,A错误;
B、①是多糖,在动物细胞中①可以是糖原,但不是淀粉,淀粉是植物细胞的储能物质,B错误;
C、胆固醇既是细胞膜的重要成分,又参与血液中脂质的运输,磷脂是生物膜的主要组成成分,C错误;
D、图中②是固醇,固醇包括胆固醇、维生素D和性激素等,D正确。
故选D。
8.脂质普遍存在于生物体内,具有独特的生物学功能,下列叙述与脂质相符的是( )
A.构成脂质的主要化学元素为 C、H、O、N 四种
B.磷脂是构成生物膜的重要物质,但并不是所有的细胞膜中都含磷脂
C.相同质量条件下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量少,产生的能量多
D.固醇类物质对生物的生命活动的维持起重要作用
【答案】D
【分析】脂质主要是由C、H、O 3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。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;磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分;固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等,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、构成脂质的主要化学元素为C、H、O三种,A错误;
B、磷脂是构成生物膜的重要成分,磷脂双分子层构成了细胞中膜结构的及基本支架,因此,所有的细胞膜中都含有磷脂,B错误;
C、相同质量条件下,脂肪比糖类含有的碳、氢比例高,因此在氧化分解时耗氧量多,产生的能量多,C错误;
D、固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等,对生命活动的维持起重要作用,如性激素能促进性器官的发育和生殖细胞的成熟,D正确。
故选D。
9.如图为生物组织中某些有机物相互关系及分布的概念图,分析细胞内各有机物的组成及功能,回答下列问题:
(1)A是指 ,由2分子单糖组成;D在植物细胞内包括 、麦芽糖。
(2)B是指 ,它是由[C] 组成的。包括[F] 、[G]纤维素和[H]糖原。饥饿状态下,动物组织中的 可以分解补充血糖。
(3)脂质除了[K] 外,还包括[I] 、固醇类。[K]是由 与 发生反应而形成的。
【答案】(1) 二糖 蔗糖
(2) 多糖 葡萄糖 淀粉 肝糖原
(3) 脂肪 磷脂 三分子脂肪酸 一分子甘油
【分析】分析题图:糖类分为单糖、二糖和多糖,因此A为二糖,B为多糖,C为葡萄糖;D是植物细胞中的二糖,即麦芽糖和蔗糖;E是动物细胞中的二糖,即乳糖;F是植物细胞中储能的多糖,即淀粉;G是组成植物细胞壁的多糖,即纤维素;H是动物细胞中储能的多糖,即糖原。脂质包括脂肪、磷脂和固醇,则I为磷脂,J为固醇类,K为脂肪。
【详解】(1)A是二糖,由2分子单糖组成;植物细胞内的二糖包括蔗糖、麦芽糖。
(2)B是指多糖,它是由[C]葡萄糖组成的,包括[F]淀粉、[G]纤维素和[H]糖原。饥饿状态下,动物组织中的肝糖原可以分解补充血糖。
(3)脂质除了[K]脂肪外,还包括[I]磷脂、[J]固醇类。脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的。
10.下图为细胞中由C、H、O三种元素组成的某种化合物的形成,据图回答下列问题:
(1)若A是单糖,则重要的五碳糖有 和 ;重要的六碳糖有 、 、 等。
(2)若B是由两分子单糖A缩合而成的化合物,则B称为 。植物细胞中主要有 和 ,人和动物乳汁中含量最丰富的是 。
(3)若B是由大量单糖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 和能形成植物细胞细胞壁的 。
(4)物质C是 ,在动物体内除图示功能外,还有 作用。
【答案】(1) 脱氧核糖 核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖
(2) 二糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖
(3) 多糖 肝糖原 淀粉 纤维素
(4) 脂肪 保温、缓冲和减压
【分析】1、糖类由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质;常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等,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,植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原,淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质,构成多糖的基本单位是葡萄糖。
2、脂肪是由C、H、O三种化学元素组成的,脂肪是生物体内的储能物质。
【详解】(1)若A是单糖,则在核酸中的种类有脱氧核糖和核糖,单糖还有葡萄糖、果糖和半乳糖等。
(2)由两分子单糖形成的是二糖,故B是二糖,植物细胞中的二糖主要有蔗糖和麦芽糖;动物中的二糖是乳糖。
(3)大量的单糖脱水缩合形成的是多糖,则B称为多糖,动物中的多糖是糖原,在人和动物的肝脏中存在肝糖原,在马铃薯块茎中,主要是淀粉和纤维素,纤维素是构成植物细胞细胞壁的主要成分。
(4)脂肪是细胞内的储能物质,故C是脂肪,除此以外,脂肪还有保温、缓冲和减压的作用。
11.某实验小组将花生种子置于适宜条件下培养,定期检测种子萌发及幼苗生长发育过程中脂肪的相对含量和干重,结果如图所示。回答下列问题:
(1)在花生种子中,脂肪的主要功能是 。
(2)检测花生种子中的脂肪时所常用的染液是 ,制片过程中常用50%的酒精溶液,其作用是 。
(3)经检测,花生种子萌发初期(AB段)糖类含量增加,据图分析,其原因可能是 。导致种子干重增加的主要元素是 (填“O”或“H”)。
(4)种子萌发到BC段时,干重反而降低,可能是由于该阶段的幼苗 (答出1点)。C 点以后,幼苗干重增加,必须满足的外界条件是 (答出1点)。
【答案】(1)细胞内良好的储能物质
(2) 苏丹Ⅲ染液 洗去浮色
(3) 脂肪转变为糖类 O
(4) 不能进行光合作用(或光合作用强度低于呼吸作用强度) 适宜的光照、一定的矿质元素
【分析】据图分析:油料种子含有较多的脂肪,种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪会转变成糖类,脂肪含量减少,糖类与脂肪相比含有较多的O原子,所以有机物含量增加,种子萌发过程中代谢旺盛,糖类经过呼吸作用,氧化分解,释放能量,所以有机物的含量又减少,幼苗可以进行光合作用,当光合作用强度大于呼吸作用强度时,有机物开始积累。
【详解】(1)脂肪中氢的比例较高,储能能量多,在花生种子中,脂肪是良好的储能物质。
(2)检测花生种子中的脂肪时所常用的染液是苏丹Ⅲ染液,可以将脂肪染成橘黄色,为洗去浮色,常用50%的酒精。
(3)脂肪是花生种子中的主要储能物质,花生种子萌发时,脂肪含量显著降低,脂肪转化为糖类。脂肪中氧的含量远低于糖类的,转化为糖类时会消耗更多的氧。
(4)种子萌发为幼苗后,其干重的增加依赖于光合作用,当幼苗不能进行光合作用或者光合作用强度低于呼吸作用强度时,可出现BC段的变化。幼苗干重的增加(C点后),必须满足的外界条件有适宜的光照,一定的矿质元素(用于叶绿素、酶等的合成)等。
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第5讲 细胞中的糖类和脂质
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 细胞中的糖类
1.细胞中的糖类
1.1种类
根据是否水解及水解产物
单糖:可不经消化
二糖:两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收。
多糖:可水解为多个单糖。构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位 ,但葡萄糖的 和 。
1.2元素组成
分子 是由 三种元素构成的。(几丁质是一种 ,它的元素除了碳、氢、氧外,还含有 )因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2:1,类似 水分子,因而糖类又被称为“碳水化合物”,简写为(CH2O)。
1.3分布
生物种类
单糖
二糖
多糖
植物
主要
动物
主要
主要
共有
葡萄糖
脱氧核糖
核糖
①葡萄糖是细胞生命活动所需要的
②红糖、白糖、冰糖等都是蔗糖。蔗糖在糖料作物 和 里含量丰富(蔗糖不属于还原糖)
③植物的储能物质
③糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是 。
④几丁质也是一种 ,又称为壳多糖,广泛存在于 。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子有效结合,因此可用于 ;可以用于制作食品的 和 ;可以用于 。
⑤纤维素在人和动物体内很难消化,但可刺激肠道蠕动和收缩,增进排便。所以纤维素也称为
1.4功能
结构物质(不是能源物质)
核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质
储能物质
植物
淀粉
动物
糖原
主要的能源物质
细胞生命活动所需的主要能源物质
知识点2 细胞中的脂质
2.细胞中的脂质:化学元素 ,有些脂 质还含有P和N。与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量 远远低于糖类,而氢的含量更高。
2.1脂肪
2.1.1结构三分子 与一分子 发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯)
脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。
①植物脂肪大多含有 (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酸。不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固。),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)
②大多数动物脂肪含有 (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。),室温时呈固态。
2.1.2功能
①良好的储能物质
1 g糖原氧化分解释放出约17 kJ的能量,而1 g脂肪可以放出约39 kJ的能量。
②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4 cm。
③缓冲减压
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。
2.1.3检测
脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成 。
2.2磷脂
2.2.1结构及组成元素
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。因此,磷脂除了含有C、H、O外,还含有 。
2.2.2功能
①构成 ,也是构成多种 的重要成分。
2.2.3分布
在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中,磷脂含量丰富。
2.3固醇
2.3.1种类及功能
固醇
胆固醇
①构成动物细胞膜的重要成分
②在人体内还参与血液中脂质的运输
性激素
性激素能促进和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素D
维生素D能有效地促进人和动物肠道对 和 的吸收
知识点2 细胞中的脂质和糖类的相互转化
①糖类在 的情况下,可以大量转化为脂肪
②脂肪一般只在 ,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
【回归教材】
(必修1P23)糖类是主要的能源物质
(必修1P25)与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。
(必修1P26)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
(必修1P26)1g糖原氧化分解释放出约17 kJ的能量,而1 g脂肪可以放出约39 kJ的能量。脂肪是细胞内良好的储能物质
1.
教材习题
大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是( )
A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态
B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
【记录】
【答案】
几丁质是广泛存在于自然界的一种多糖类物质,主要来源为甲壳类动物、昆虫的外骨骼以及某些真菌的细胞壁等。下列有关叙述错误的是( )
A.糖类是重要的能源物质,但不是都能为细胞的生命活动提供能量
B.纤维素、几丁质的组成元素相同,均可以简写为(CH2O)
C.几丁质用途广泛,如用于废水处理、制作食品添加剂、制造人造皮肤等
D.几丁质被酶催化分解后,可能为某些生物提供能量和营养
【记录】
【答案】
考点一 细胞中的糖类
1.如图可表示生物概念模型,下列相关叙述错误的是( )
A.若①表示人体细胞内储能物质,则②③④可分别表示脂肪、淀粉、糖原
B.若①表示固醇,则②③④可分别表示胆固醇、性激素、维生素D
C.若①表示糖类和脂肪共有的元素,则②③④可分别表示C、H、O
D.若①表示动植物共有的糖类,则②③④可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
2.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
考点二 细胞中的脂质
1.下列关于人体脂质的叙述,正确的是( )
A.组成脂肪与糖原的元素种类不同
B.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
C.性激素属于固醇类物质,能维持人体第二性征
D.维生素D是构成骨骼的主要成分,缺乏维生素D会影响骨骼发育
2.根据结构不同,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)。所有的食用油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。近年来高油酸食用油受到市场青睐。下列相关说法错误的是( )
A.含饱和脂肪酸多的食用油更适合日常油炸和高温爆炒
B.从健康角度来看,饱和脂肪酸的摄入不宜过多
C.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.脂肪酸是一种由C、H、O元素组成的小分子,其碳骨架上的每个碳原子连接的氢原子数目相同
3.甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品,其果肉呈黄绿色,子叶呈乳白色,均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是( )
A.不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,橄榄油在室温下通常呈液态
B.苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C.油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类不发生变化
D.脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收
知识导图记忆
知识目标复核
1. 细胞中的糖类
2. 细胞中的脂质
3.细胞中糖类和脂质的相互转化
1.细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是( )
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
2.我国最早就有饴、饧等字,糯米为其原料之一,稀的叫饴,干的叫饧。在六朝时才出现“糖”字,此“糖”是指食糖,泛指一切具有甜味的糖类,如葡萄糖、麦芽糖及蔗糖。下列关于细胞中糖类物质的叙述,正确的是( )
A.组成糖类物质的必需元素是C、H、O、N,其中C属于最基本元素
B.葡萄糖为单糖,麦芽糖和蔗糖为二糖,均能与斐林试剂反应呈砖红色
C.葡萄糖被称为“生命燃料”,在糯米细胞中经脱水缩合后可形成糖原和淀粉
D.糯米细胞含有的纤维素能促进人体肠胃消化,被称为人类的“第七营养元素”
3.肥胖问题是全球热议的话题,有研究预测超重、肥胖率将从2020年的38%迅速增加到2035年的51%。下列叙述正确的是( )
A.淀粉和脂质组成元素相同,但淀粉比脂质氧的含量高
B.摄食过量的糖类后,多余的糖类在体内只能转化为脂肪
C.肥胖患者通过控制饮食保持能量平衡,可有效减轻体重
D.脂肪一般只在糖类代谢障碍引起供能不足时,才会分解供能
4.生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是( )
A.油脂对植物细胞起保护作用 B.鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C.糖原是马铃薯重要的贮能物质 D.纤维素是细胞膜的重要组成成分
5.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.脂肪的组成元素与糖类相同,只能在特定条件下少量转化为糖类
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.脂肪水解产生的单体可直接参与氧化分解,释放的能量比葡萄糖多
6.如图表示糖类的化学组成和种类,则相关叙述正确的是( )
A.①②③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.①②均属于还原糖,在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀
C.④⑤分别为纤维素、肌糖原,二者均储存能量,可作为储能物质
D.④是植物细胞壁的主要成分,使用纤维素酶可将其破坏,④的合成与高尔基体有关
7.下图表示细胞中的有机化合物糖类和脂质及其种类。下列相关叙述正确的是( )
A.若①为淀粉,则①和②的组成元素不相同
B.在动物细胞中①可以是糖原和淀粉
C.磷脂既是构成动物质膜的重要成分,也参与血液中脂质的运输
D.图中②包括胆固醇、维生素D和性激素等
8.脂质普遍存在于生物体内,具有独特的生物学功能,下列叙述与脂质相符的是( )
A.构成脂质的主要化学元素为 C、H、O、N 四种
B.磷脂是构成生物膜的重要物质,但并不是所有的细胞膜中都含磷脂
C.相同质量条件下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量少,产生的能量多
D.固醇类物质对生物的生命活动的维持起重要作用
9.如图为生物组织中某些有机物相互关系及分布的概念图,分析细胞内各有机物的组成及功能,回答下列问题:
(1)A是指 ,由2分子单糖组成;D在植物细胞内包括 、麦芽糖。
(2)B是指 ,它是由[C] 组成的。包括[F] 、[G]纤维素和[H]糖原。饥饿状态下,动物组织中的 可以分解补充血糖。
(3)脂质除了[K] 外,还包括[I] 、固醇类。[K]是由 与 发生反应而形成的。
10.下图为细胞中由C、H、O三种元素组成的某种化合物的形成,据图回答下列问题:
(1)若A是单糖,则重要的五碳糖有 和 ;重要的六碳糖有 、 、 等。
(2)若B是由两分子单糖A缩合而成的化合物,则B称为 。植物细胞中主要有 和 ,人和动物乳汁中含量最丰富的是 。
(3)若B是由大量单糖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 和能形成植物细胞细胞壁的 。
(4)物质C是 ,在动物体内除图示功能外,还有 作用。
11.某实验小组将花生种子置于适宜条件下培养,定期检测种子萌发及幼苗生长发育过程中脂肪的相对含量和干重,结果如图所示。回答下列问题:
(1)在花生种子中,脂肪的主要功能是 。
(2)检测花生种子中的脂肪时所常用的染液是 ,制片过程中常用50%的酒精溶液,其作用是 。
(3)经检测,花生种子萌发初期(AB段)糖类含量增加,据图分析,其原因可能是 。导致种子干重增加的主要元素是 (填“O”或“H”)。
(4)种子萌发到BC段时,干重反而降低,可能是由于该阶段的幼苗 (答出1点)。C 点以后,幼苗干重增加,必须满足的外界条件是 (答出1点)。
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