第03讲 组成细胞的分子（第2课时）

第03讲 组成细胞的分子② 考点四 细胞中的有机物 【核心要点1】细胞中的糖类 【核心要点2】细胞中的脂质 【核心要点3】蛋白质是生命活动的主要承担者 【核心要点4】核酸是遗传信息的携带者 考点五 生物大分子 【重要性】 细胞中的有机物是后续学习遗传和代谢的重要基础，需要从逻辑上理解其结构与功能的关系。 细胞中的糖类【P14】 01 1．元素组成和功能 ①元素组成：一般由 构成。 ②功能：细胞中主要的 。 2.糖的分类： 按照 ，分为 ① ：不能水解的糖，可直接被细胞吸收； ② ：可水解为两分子单糖； ③ ：可水解为多个单糖； C、H、O 能源物质 种类 分子式 葡萄糖 C6H12O6 果糖 C6H12O6 半乳糖 C6H12O6 核糖 C5H10O5 脱氧核糖 C5H10O4 蔗糖 C12H22O11 淀粉 (C6H10O5)n 能否水解及水解产物 单糖 二糖 多糖 生物核心：糖类可通过氧化分解释放能量。 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，因此糖类又被称为“碳水化合物”，简写为(CH2O)。 细胞中的糖类【P14】 01 种类 常见种类 分布 功能 单糖 (C5H10O5) 组成RNA (C5H10O4) 组成DNA (C6H12O6) 细胞中主要的能源物质 (C6H12O6) － (C6H12O6) － 二糖(C12H22O11) →葡萄糖＋果糖 能水解成单糖而供能 →葡萄糖＋葡萄糖 →葡萄糖＋半乳糖 多糖(C6H10O5)n 植物细胞中重要的储能物质 植物细胞壁的主要成分 人和动物细胞中重要的储能物质 甲壳类和昆虫的外骨骼的重要组成成分 六碳糖 五碳糖 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 动植物 植物(主要) 动物(主要) 蔗糖 麦芽糖 乳糖 植物 植物 动物 注：二糖不能直接供能 淀粉 纤维素 糖原(肝糖原\肌糖原) 几丁质(壳多糖) 植物 植物 动物 动物 注：生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。 同分异构体 细胞中的糖类【P14】 01 【名师解读】 ① 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。 注：有部分微生物可以通过纤维素酶进行分解。 ②构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子， 但是葡萄糖的 和 不同。 ③多糖水解的终产物是 ，如淀粉水解的终产物是葡萄糖； 糖氧化分解的终产物是 等。　　　 纤维素 数量 连接方式 其单体 CO2和H2O 细胞中的糖类·随堂小练 ①生物体的主要能源物质： ；②细胞生命活动所需要的主要能源物质： ；③储能物质： （植物）、 （动物）；④最常见的单糖： ；⑤生物体内绝大多数糖类的存在形式： ；⑥最常见的多糖： ；⑦不是所有的糖都有甜味，如 、 没有甜味；⑧不是所有的糖都能和斐林试剂反应， 如： 、 等非还原糖都不能和斐林试剂反应；⑨不是所有的糖都是能源物质， 如: 、 、 、 属于结构物质； 糖类 葡萄糖 淀粉 葡萄糖 多糖 淀粉 纤维素 淀粉 蔗糖 多糖 核糖 脱氧核糖 纤维素 几丁质 糖原 01 细胞中的脂质【P14】 02 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 脂质 构成生物膜的重要成分 良好的储能物质 保温、缓冲、减压 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 固醇 胆固醇 性激素 维生素D 磷脂 脂肪 注：脂质的分子结构差异大。 不溶于水而易溶于有机溶剂的物质。 细胞中的脂质：脂肪（又称：甘油三酯）【P14】 02 1.结构： 脂肪是由三分子 和一分子 反应形成的酯，即三酰甘油。 2.功能： ①细胞内良好的 物质； ②具有 、 和 作用。 脂肪酸 甘油 储能 保温 减压 注： ①甘油比较简单，且不可变化。 ②脂肪酸的种类和分子长短不同， 可以是饱和脂肪酸（都是单键）， 也可以是不饱和脂肪酸（有不饱和双键）。 缓冲 注：脂肪不参与生物膜的构成。 注：脂肪不是生物大分子。 细胞中的脂质：脂肪（又称：甘油三酯）【P14】 02 【扩展】脂肪的分类 ① 脂肪：大多含不饱和脂肪酸，熔点较低，不容易凝固； ② 脂肪：大多含饱和脂肪酸，熔点较高，容易凝固； 植物 动物 动物脂肪 植物脂肪 细胞中的脂质：脂肪（又称：甘油三酯）【P14】 02 【名师解读】 与糖类相比，脂肪中“C”、“H”含量 ，而“O”含量 ， 故脂肪氧化分解释放的能量 ，需要O2 ，产生的H2O 。　　 高 低 多 多 多 糖类 乙醇 脂肪 元素组成 C、H、O C、H、O C、H、O 氧化分解产物 CO2、H2O CO2、H2O CO2、H2O C元素比例 40% 50% 77% H元素比例 6% 12.5% 12% 每克所含能量 16KJ 29KJ 39KJ 对于有机物的氧化分解而言，主要依靠的是碳和氢的氧化过程来提供能量。 细胞中的脂质：磷脂【P14】 02 细胞膜 1.结构： 是一种由 、 、 及 其他衍生物所组成的分子。 2.功能： 构成 和 等生物膜 的重要成分。 →C、H、O、N、P 甘油 脂肪酸 磷酸 注：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。 细胞膜 细胞器膜 细胞中的脂质：固醇【P14】 02 固 醇 胆固醇 ①构成 的重要成分； ②在人体内参与 。 性激素 促进人和动物 以及 。 维生素D 促进人和动物肠道对 的吸收。 动物细胞膜 血液中脂质的运输 生殖器官的发育 生殖细胞的形成 钙和磷 注：不同的固醇间可相互转化。 固醇的 基本结构 胆固醇 性激素 维生素D 固醇：本质是甾zai体中的一种有机小分子。 结构：四环结构，不同固醇间可相互转化 供能：主要是调节功能 细胞中糖类与脂质的关系【P14】 03 ①糖类在供应充足时， 可以大量转化为 和某些 。 ②脂肪一般只在糖类 时， 才会分解供能，而且不能转化为糖类。 脂肪 糖 类 脂 肪 可大量转化 不可大量转化 氨基酸 供能不足 北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，为何还会身体“发福”呢？ 考向1 围绕糖类和脂质的种类和功能，考查生命观念【P15】 03 1.(2024·新课标卷，1)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 D 脂肪只含有碳、氢、氧3种元素，没有磷元素，×； 考向1 围绕糖类和脂质的种类和功能，考查生命观念【P15】 03 2.(2025·湖北武汉调研)几丁质是由1000～3000个N-乙酰葡糖胺聚合而成，是广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中的一种多糖。下列叙述正确的是(　　)。 A.从昆虫外骨骼中提取到的几丁质与糖原的元素组成相同 B.若干个相连的氮原子构成的结构是几丁质的基本骨架 C.可用斐林试剂鉴定几丁质是否为还原糖 D.糖原和几丁质都是动物细胞内的储能物质 C 几丁质-C、H、O、N，糖原-C、H、O，×； 几丁质(生物大分子)的骨架是由若干个相连的碳原子构成的碳链，×； 几丁质是广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖，不是储能物质，×； 考向2 围绕糖类和脂质在生产生活中的应用【P15】 03 3.(2024·甘肃卷，1)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 C 进行细胞呼吸的消耗，有机物总量减少，种类增多，×； 考向2 围绕糖类和脂质在生产生活中的应用【P15】 03 4.(2025·广东茂名调研)广州清汤牛肉面远近闻名，其面条细滑、牛肉肥瘦相间，加以细碎葱花、香菜，更是清香怡人。下列有关说法正确的是(　　) A.一碗牛肉面中所含有机化合物共有的元素有C、H、O、N B.牛脖中的脂肪是细胞主要的能源物质，摄入过多易导致肥胖 C.牛肉中的蛋白质在烹饪过程中空间结构会改变，有利于人体消化 D.面条中的淀粉不能被细胞直接吸收，糖尿病病人无需控制面条摄入量 C 糖类、脂质、蛋白质和核酸，共有的元素有C、H、O，×； 牛脖中的脂肪是细胞主要的储能物质，摄入过多易导致肥胖，×； 面条中的淀粉在消化道内水解成葡萄糖被人体吸收，需控制×； 素养提升：种子形成和萌发问题【P16】 1.糖类(非油料作物)种子： ①类别：小麦、水稻、玉米等单子叶植物种子中的主要储能物质是 。 ②种子形成：种子形成时，光合作用产物的输入使其干重 。 ③种子萌发：萌发过程中，有机物质量(干重) ，种类 。 03 淀粉 增加 淀粉 CO2+H2O 光合作用 可溶性糖 合成 降低 增加 CO2+H2O 淀粉 分解 可溶性糖 氧化分解 注：非油料作物种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少。 素养提升：种子形成和萌发问题【P16】 2.脂类(油料作物)种子： ①类别：大豆、花生等双子叶植物(油料作物)种子中的主要储能物质是 。 ②种子形成：种子形成时，光合作用产物的输入使其干重 。 ③种子萌发：萌发过程中，有机物质量(干重)一般 。 03 脂肪 CO2+H2O 光合作用 可溶性糖 转化 CO2+H2O 脂肪 转化 可溶性糖 氧化分解 脂肪 增加 先增加，后减少 注：油料作物种子萌发初期，脂肪转化为糖类的过程中增加了 氧元素，所以干重先增加，随后进行细胞呼吸导致干重减少。 注：脂肪直接氧化分解会产生酮体等代谢废物，对细胞有毒害作用。 素养提升：种子萌发问题【P16】 3.种子鲜重： 不管是糖类种子还是脂类种子，在萌发过程中，种子鲜重质量 。 原因：细胞通过 或 吸水，导致其鲜重不断增加。 03 不断增加 吸胀作用 【资料扩展】 ①吸胀作用：亲水性物质(如淀粉、纤维素)在吸水后发生体积膨胀的现象。 适用范围：无液泡的植物细胞(如分生区细胞)、干种子细胞。 ②渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 适用范围：有液泡的植物细胞(半透膜是原生质层)。 渗透作用 休眠的种子，自由水含量低。萌发的种子需要从外界吸收大量水分，增加自由水含量，才能提高代谢。 素养提升：种子形成和萌发问题【P16】 4.种子萌发过程中物质代谢： ①种子萌发的第Ⅰ阶段： 种子快速吸水，呼吸速率 ， 子叶展开之前，萌发种子的干物质 一般会出现质量 而种类 的现象， 主要原因是：种子不进行 制造有机物，但进行 消耗有机物。 ②种子萌发的第Ⅱ阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多， 说明此期间主要进行 呼吸。 03 上升 减少 增加 光合作用 呼吸作用 无氧 考向3 围绕种子萌发过程中有机物含量的变化【P15】 5.种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是(　　) A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响 B.种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少 C.干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活 D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒， 说明该种子含有脂肪 C 主要是因为种子中缺自由水，细胞代谢强度降低，酶并没有失活，×； 03 考向3 围绕种子萌发过程中有机物含量的变化【P15】 6.(2025·重庆八中模拟)种子成熟是种子发育阶段之一，发生在母株上。 种子萌发是指种子成熟后从母株上脱落，遇到适宜的气候和温度等条件 形成幼苗的过程。下列叙述错误的是(　　) A.种子成熟过程中有机物干重会增加，主要来源于光合器官的光合产物输入 B.油菜种子与小麦种子相比，播种时更适合浅播的是前者 C.种子萌发过程中有机物种类和含量变化，主要受植物激素的调节 D.导致油菜种子萌发初期干重增加的主要是C元素 D 种子成熟发生在母株上，光合作用产物输入，有机物干重增加，√； 03 油菜种子(油料作物)比小麦种子(非油料作物)，需氧量更高，适合浅播，√； 植物激素可以参与调节植物的生命活动过程，√； 初期干重增加是因为：脂肪转化为糖类，增加的主要是O元素，×； 关键·真题必刷【P16】 1.(2024·河北卷，1)细胞内不具备运输功能的物质或结构是(　　) A.结合水 B.囊泡 C.细胞骨架 D.tRNA A 【解析】细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分，结合水不具有运输作用。 关键·真题必刷【P16】 2.(2024·新课标卷，2)干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是(　　) A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低 B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少 C.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大 D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输 A 脱落酸促进叶片萎蔫脱落，在叶片萎蔫的时候脱落酸含量会升高，×； 干旱缺水时→气孔开度减小→进入叶肉细胞的CO2会减少，√； 植物细胞失水主要是失去自由水，所以细胞内结合水和自由水的比值会增大，√； 营养物质的吸收和运输依赖于水提供的液体环境，√； 关键·真题必刷【P16】 3.(2024·重庆卷，2) 下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量，据表推测，下列错误的是(　　) C 钙/ (mg·d－1) 铁/ (mg·d－1) 碘/ (μg·d－1) 0.5～1岁 350 10 115 25～30岁(未孕) 800 18 120 25～30岁(孕中期) 800 25 230 65～75岁 800 10 120 A.以单位体重计，婴儿对碘的需求高于成人 B.与孕前期相比，孕中期女性对氧的需求量升高 C.对25岁与65岁女性，大量元素的推荐摄入量不同 D.即使按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D而缺钙 元素 摄入量 年龄段 摄入量相差不大，但成人的体重远高于婴儿，以单位体重计，婴儿对碘需求高，√； 孕中期铁的摄入量高于未孕，铁是血红蛋白（运输氧气）的重要成分，√； 表中的大量元素是钙，推荐摄入量相同，×； 维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，√； 关键·真题必刷【P16】 4.(2023·新课标卷，1)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是(　　) A.葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节 B.葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜 C.血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原 D.血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯 B 进入红细胞的方式是协助扩散，进入其他细胞一般通过主动运输，×； 关键·真题必刷【P17】 5.(2023·重庆卷，2)几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分，中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构，进一步阐释了几丁质的合成过程(如下图)。该研究结果在农业生产上有重要意义。下列叙述错误的是(　　) A.细胞核是真菌合成几丁质的控制中心 B.几丁质是由多个单体构成的多糖物质 C.细胞通过跨膜运输将几丁质运到胞外 D.几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害 C 几丁质的合成发生在细胞膜的外侧，合成后无需再跨膜运输到胞外，×； 关键·真题必刷【P17】 6.在一定条件下，斐林试剂可与 葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去 除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定 其吸光值可用于计算葡萄糖含量。 下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是(　　) D 样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564 葡萄糖含量/ (mg·mL－1) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀 B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关 C.若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量大于0.4(mg·mL-1) D.在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅 斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀，×； 吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关，×； 0.578在葡萄糖含量0.3(mg·mL-1)～0.4(mg·mL-1)之间，小于，×； 葡萄糖多→砖红色沉淀多→反应液去除沉淀后溶液中游离的Cu2+少→蓝色浅，√； $$