内容正文:
核心素养测评
三 细胞中的糖类和脂质
(25分钟 32分)
【基础过关练】
1.(2分)(2025·马鞍山模拟)植物体内果糖与X物质形成蔗糖的过程如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A.X与果糖的分子式都是C6H12O6
B.X是植物体内的主要储能物质
C.X是植物体内重要的单糖
D.X是纤维素的结构单元
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【解析】选B。一分子果糖和一分子葡萄糖可形成一分子蔗糖,所以X是葡萄糖,其与果糖的分子式都是C6H12O6,A正确;葡萄糖是细胞内主要的能源物质,不是储能物质,B错误;葡萄糖是植物体内重要的单糖,C正确;葡萄糖是构成纤维素的基本单位,D正确。
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2.(2分)2023年7月14日世卫官网消息,“代糖”阿斯巴甜可能对人类致癌。阿斯巴甜(C14H18N2O5)的热量极低,不易被人体吸收,甜度却是蔗糖的180~220倍。下列说法正确的是( )
A.长期食用阿斯巴甜一定会使细胞膜上糖分子受体的结构发生改变
B.低血糖患者可通过服用一定量的阿斯巴甜缓解症状
C.阿斯巴甜进入人体后,可能会导致细胞内正常基因突变成原癌基因
D.糖尿病患者受到非常严格的糖类摄入限制,但可食用“代糖”
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【解析】选D。“代糖”阿斯巴甜可能对人类致癌,故长期食用阿斯巴甜可能会导致小肠细胞膜上糖分子受体的结构发生改变,A错误;阿斯巴甜热量极低,不能氧化分解提供大量能量,不能用于缓解低血糖症状,B错误;人体细胞中的原癌基因是人体的正常基因,阿斯巴甜进入人体后,可能会导致细胞内原癌基因发生基因突变,C错误;糖尿病患者受到严格的糖类摄入限制,“代糖”不易被人体吸收,不会导致血糖明显升高,故“代糖”的应用可以一定程度上满足糖尿病患者对于甜味物质的需求,D正确。
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3.(2分)(2025·扬州模拟)海藻糖是一种非还原二糖,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。大量的研究表明,许多生物在冷冻、干燥、辐射、有毒物质等条件下表现出的抗逆耐受力与体内的海藻糖含量有直接的关系。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.海藻糖的水解产物能与斐林试剂发生颜色反应
D.海藻糖能被人体细胞直接吸收
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【解析】选D。据题意可知,两个葡萄糖分子(C6H12O6)经过脱水缩合反应形成了1分子海藻糖和1分子水,即C6H12O6+C6H12O6→C12H22O11+H2O,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;海藻糖水解产物是两分子葡萄糖,葡萄糖能与斐林试剂发生颜色反应,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。
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4.(2分)(2025·德州模拟)相变指物质在液态、固态、气态间的转变。不同脂质具有不同的相变温度,生物膜中脂质的不饱和程度越高,相变温度就越低,膜的流动性越大。下列有关叙述错误的是 ( )
A.脂质普遍存在于动植物细胞中,其组成元素均含C、H、O
B.植物细胞中的三酰甘油的相变温度比动物细胞中的高
C.生物膜中磷脂的脂肪酸链不饱和程度越高,越易进行侧向运动
D.生物膜中脂质的饱和程度会影响细胞的物质运输、生长、分裂等过程
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【解析】选B。脂质普遍存在于动植物细胞中,其元素组成主要是C、H、O,A正确;植物细胞中的三酰甘油大多含不饱和脂肪酸,相变温度低于动物细胞中的三酰甘油,B错误;脂肪酸链不饱和程度越高,相变温度越低,膜的流动性越大,越易进行侧向运动,C正确;生物膜中脂质的饱和程度会通过影响膜的流动性来影响细胞的物质运输、生长、分裂等过程,D正确。
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【知识纵横】糖类和脂质的比较
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5.(2分)(2024·鄂东南联考)《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建议是:控制添加糖的摄入量,每天摄入不超过50 g,最好控制在25 g以下。某些糖尿病等直接或间接与长期糖摄入超标有关,可以通过注射胰岛素来治疗。下列叙述错误的是( )
A.糖类不仅是重要的能源物质,还可参与构成细胞内复杂化合物
B.长期糖摄入超标可能会影响到体内细胞识别、免疫、代谢调控等过程
C.血液中的葡萄糖除可以合成糖原外,还可转变成脂肪和非必需氨基酸
D.可利用蛋白质工程直接对胰岛素分子进行修饰改造,让其可以口服
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【解析】选D。糖类是重要的能源物质,还可参与构成细胞内复杂化合物,如核糖可以构成RNA,脱氧核糖可以构成DNA,A正确;长期糖摄入超标可能会导致血糖浓度升高,从而影响到体内细胞识别、免疫、代谢调控等过程,B正确;血液中的葡萄糖除可以合成糖原外,还可转变成脂肪和非必需氨基酸,C正确;蛋白质工程不能直接对蛋白质分子进行修饰和改造,应该对编码胰岛素的基因进行设计和改造,D错误。
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【加固训练】
如图分别表示正常人和乳糖不耐受症患者肠道中乳糖的分解利用过程。当肠道的碱性环境被破坏时,肠道会分泌出大量的消化液(主要成分是水、NaHCO3和消化酶)来中和酸性物质,导致患者腹胀、腹泻。据图分析,下列有关叙述不正确的是( )
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A.乳糖是一种二糖,可以水解成半乳糖和葡萄糖
B.乳糖不耐受症的形成原因是患者体内没有分解乳糖的乳糖酶
C.乳糖不耐受症患者利用自身的其他酶可以将乳糖分解为多种产物,导致肠道pH下降
D.喝牛奶腹胀、腹泻的原因可能是乳糖的代谢过程产生气体以及肠道分泌的消化液过多
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【解析】选C。乳糖是由半乳糖和葡萄糖组成的二糖,A正确;乳糖不耐受症患者体内不产生分解乳糖的乳糖酶,因此形成乳糖不耐受症,B正确;乳糖不耐受症患者肠道内的菌群将乳糖分解为CO2、乳酸、乙酸等导致肠道pH下降,C错误;喝牛奶之后,可能是代谢产生了气体以及肠道产生的消化液(主要成分是水、NaHCO3和消化酶)过多,导致腹胀、腹泻,D正确。
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6.(2分)如图表示油菜种子在发育(甲)和萌发(乙)过程中糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是( )
A.种子发育过程中,需要更多的N,可溶性糖才能转变为脂肪
B.种子萌发时,需要更多的O,脂肪才能转变为可溶性糖
C.干重相等的可溶性糖和脂肪,所储存的能量大致相同
D.种子萌发时,可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质
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【解析】选B。糖类、脂肪中都不含N,可溶性糖转变为脂肪,不需要N,A错误;与糖类相比,脂肪中H的含量高,O含量低,因此种子萌发时,需要更多的O,脂肪才能转变为可溶性糖,B正确;与可溶性糖相比,脂肪中H的含量高,O含量低,氧化分解时耗氧量高,因此干重相等的脂肪与可溶性糖相比,脂肪所储存的能量多,C错误;绝大多数生命活动的直接能源物质是ATP,D错误。
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【方法规律】解答坐标曲线题的“三步曲”
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7.(2分)下列关于细胞内的糖类与脂质的叙述,错误的是( )
A.糖类是生物体维持生命活动的重要能源物质,也是生物体重要的结构物质
B.磷脂是构成细胞膜的成分
C.淀粉经水解可产生CO2和H2O
D.脂质分子中H的相对含量多于糖类
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【解析】选C。糖类是生物体维持生命活动的重要能源物质,也是生物体的结构物质,A正确。脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分,B正确。多糖的“水解”与“氧化分解”不同,如图:
多糖和二糖水解的终产物是单糖,如淀粉水解的终产物是葡萄糖,蔗糖水解的终产物是葡萄糖和果糖;糖氧化分解的终产物是CO2和H2O,C错误。与糖类相比,脂质中H的相对含量较多,氧化分解时消耗的氧气较多,释放的能量多,D正确。
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【思维进阶练】
8.(3分)如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.葡萄糖和脂肪的元素组成相同
B.长期偏爱高糖膳食的人,图示过程会加强,从而导致体内脂肪积累
C.若物质X能与脂肪酸结合生成脂肪,则X代表甘油
D.糖类可以转化为脂肪,脂肪不能转化为糖类
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【解析】选D。葡萄糖和脂肪的元素组成都是C、H、O,它们的元素组成相同,A正确;从图示过程可以看出,葡萄糖可以转化为脂肪,故长期摄入糖类,图示过程会加强,从而导致体内脂肪积累,B正确;脂肪是由甘油和脂肪酸组成的,若物质 X 能与脂肪酸结合生成脂肪,则 X 代表甘油,C正确;糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,D错误。
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9.(3分)(2025·成都模拟)奶茶中含有反式脂肪酸、高浓度果糖、淀粉、乳化剂、甜味剂、咖啡因等,其中反式脂肪酸与顺式脂肪酸(如图1)相比,前者除不易被人体分解外,还可影响智力发育,使高密度胆固醇脂蛋白与低密度胆固醇脂蛋白(如图2)比值降低。以下分析错误的是( )
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A.奶茶能为人体提供能量
B.长期饮用奶茶易使脂质在血液中积累,诱发高血脂
C.奶茶中的反式脂肪酸是饱和脂肪酸
D.长期饮用奶茶会使过剩的糖类转化为脂肪导致肥胖
【解析】选C。由题干信息可知,奶茶中含有果糖、淀粉,这说明奶茶能为人体提供能量,A正确;奶茶中含有反式脂肪酸,由题及图可知,长期饮用奶茶会使人体内反式脂肪酸含量升高,导致脂质在血液中积累,诱发高血脂,B正确;由图1可知,奶茶中的反式脂肪酸含有不饱和的C=C反式双键,故反式脂肪酸是不饱和脂肪酸,C错误;奶茶中含有高浓度果糖、淀粉等糖类,故长期饮用奶茶会使过剩的糖类转化为脂肪导致肥胖,D正确。
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10.(12分)为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系,进行如下实验:
(1)(4分)建立糖脂代谢紊乱大鼠模型。将20只大鼠随机平分为2组,分别饲喂高脂饲料(HFD组)和普通饲料(ND组)16周。
①检测空腹血相关生理指标,结果如下表。
组别 ND组 HFD组
总胆固醇/(mmol·L-1) 1.56 2.59
甘油三酯/(mmol·L-1) 0.63 1.65
血糖/(mmol·L-1) 5.58 7.28
胰岛素/(mmol·L-1) 10.02 15.11
与ND组相比,HFD组____________________偏高,说明脂代谢紊乱,其他数据说明糖代谢紊乱,提示造模成功。
总胆固醇、甘油三酯
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②检测粪便中4种典型细菌的含量,结果如下图。
HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量______(填“增加”或“减少”)。
减少
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【解析】(1)①脂质包括磷脂、脂肪和固醇类,固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D等,总胆固醇和甘油三酯都属于脂质,与ND组相比,HFD组总胆固醇、甘油三酯偏高,说明脂代谢紊乱。
②据图可知,与ND组相比,HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少,大肠杆菌和肠球菌相对含量增加。
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(2)(8分)基于本研究的结果,为了缓解糖脂代谢紊乱,请说明可以采取的策略。
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【解析】(2)据题意可知,高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱,高脂饮食大鼠的肠道菌群中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少,因此可以通过避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量来缓解糖脂代谢紊乱。
避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量
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