内容正文:
第3讲 细胞中的糖类和脂质
考点一 细胞中的糖类
考点二 细胞中的脂质
从教材走向高考
【课标要求】
1.概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的重要能源物质。
2.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。
考点一 细胞中的糖类
【精梳 攻教材】
【基础整合】
糖类的种类及功能:
【名师点睛】
糖类并不都是能源物质
有些糖类不是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素等一般不参与氧化分解提供能量。
【多维赋能】
1.构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是________,但是葡萄糖的_____
____________不同。
2.科学家将________等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。
葡萄糖
数量
和连接方式
纤维素
【自测强化】
1.葡萄糖是“生命的燃料”。(必修1 P23正文)( )
2.糖尿病患者饮食受到严格限制,主要指甜味食品,米饭和馒头等主食不需要限制。( )
分析:米饭和馒头等主食含大量糖类,需要限制。
3.糖类是重要的能源物质。(必修1 P23正文)( )
4.纤维素难以被人体消化吸收,科学减重期间应减少膳食纤维的摄入。(2025·贵州卷,1C)( )
分析:纤维素虽无法被人体消化吸收,但能促进肠道蠕动,增加饱腹感,减少热量摄入,科学减重期间应适当摄入而非减少。
5.几丁质可以用于制作人造皮肤。(必修1 P25正文)( )
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【精练 提素养】
1.马铃薯叶肉细胞内光合作用的主要终产物除淀粉外还有蔗糖,蔗糖可以进入筛管被运输到植株各处。下列有关叙述正确的是( )
A.蔗糖作为光合产物的主要运输形式是因为其有还原性
B.蔗糖进入人体后可直接被吸收并引起血糖快速升高
C.淀粉完全水解后的产物是人和动物合成糖原的原料
D.水分子通过氢键与淀粉结合后可成为良好的溶剂
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【解析】选C。淀粉是多糖,蔗糖是二糖,蔗糖比淀粉相对分子质量小,是光合作用的主要运输形式,A错误;蔗糖是二糖,进入人体后需在蔗糖酶的作用下水解为葡萄糖和果糖才能被吸收,不能直接被吸收,B错误;糖原和淀粉的基本组成单位都是葡萄糖,淀粉完全水解后的产物是葡萄糖,葡萄糖可用于糖原的合成,C正确;自由水可作为良好的溶剂,但与淀粉结合的水是结合水,结合水不能作为溶剂,D错误。
2. 【不定项】(2026·赤峰模拟)我国科学家首次实现了以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,直接人工合成淀粉,且人工合成的淀粉与天然淀粉的结构组成一致。下列叙述错误的是( )
A.玉米种子萌发初期淀粉水解导致其有机物种类减少
B.人工合成淀粉与天然淀粉中的单糖连接方式相同
C.淀粉与几丁质均为多糖,且都可作为细胞中的储能物质
D.该技术大力推广可有效降低化肥、农药等造成的环境污染
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【解析】选A、C。玉米种子萌发初期淀粉水解可产生麦芽糖等,导致其有机物种类增加,A错误;天然淀粉的基本组成单位是葡萄糖,据题意“人工合成的淀粉与天然淀粉的结构组成一致”,因此人工合成的淀粉的基本组成单位也是葡萄糖,且两者单糖连接方式相同,B正确;几丁质普遍存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,不是细胞中的储能物质,C错误;该项技术可不依赖农业种植,通过人工技术合成大量淀粉,可以减少化肥、农药的使用,因此该技术大力推广可有效降低化肥、农药等造成的环境污染,D正确。
3.(2023·重庆卷)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
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【解析】选C。本题解析见下表:
A( ) 细胞核是真核细胞遗传和代谢的控制中心,真菌合成几丁质是在细胞核的控制下完成的
B( ) 在几丁质合成酶的催化下,单糖分子连接成多糖
C( ) 几丁质的合成发生在细胞膜的外侧,合成后无须再跨膜运输到胞外
D( ) 几丁质合成酶抑制剂可以抑制几丁质的合成,从而抑制昆虫外骨骼和真菌细胞壁的形成,有助于防治农业生产中的病虫害
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【加固训练】
甘薯含糖量高,其甜度主要由葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等可溶性糖类的含量决定。研究人员测定了不同品种的甘薯中蔗糖和麦芽糖含量随储藏时间的变化规律,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.可用斐林试剂检测甘薯中可溶性糖的总量
B.储藏45d内,烟薯比普薯中蔗糖含量变化更
明显
C.甘薯在储藏过程中麦芽糖含量下降可能与淀粉酶活性增强有关
D.甘薯中的可溶性糖均可通过消化道细胞膜上的转运蛋白被吸收
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【解析】选B。斐林试剂可与还原糖在水浴加热条件下生成砖红色沉淀,但甘薯中可溶性糖包括葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等,蔗糖属于非还原糖,不能用斐林试剂检测,A错误;据题图可知,储藏45d内,烟薯比普薯中蔗糖含量变化更明显,B正确;淀粉酶活性增强会导致淀粉水解成麦芽糖的量增多,C错误;二糖需水解成单糖后才会被细胞吸收,因为人体细胞表面没有运输蔗糖和麦芽糖的转运蛋白,D错误。
考点二 细胞中的脂质
【精梳 攻教材】
【基础整合】
1.脂质的种类、结构和作用:
2.糖类和脂质的关系:
【名师点睛】
糖类与脂肪的转化有区别
(1)糖可以大量转化为脂肪,如家禽、家畜用谷类育肥。
(2)脂肪不能大量转化为糖类,一般只在糖类供能不足时才会分解供能。
【多维赋能】
1.磷脂是__________(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
2.构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键连接,则为____________,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为______________。植物脂肪大多数含有______________,在室温时呈______,而大多数动物脂肪含有____________,室温时呈______。
3.油料作物种子如花生、蓖麻在播种时,播种的深度相对较浅,从物质代谢的角度分析,可能的原因是:油料作物种子含______较多,种子萌发时消耗的______量相对较大。
所有细胞
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
液态
饱和脂肪酸
固态
脂肪
氧气
【自测强化】
1.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸。(2024·湖南卷,1A)( )
分析: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。
2.胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子。(2024·北京卷,3D)( )
分析:胆固醇属于固醇类物质,是小分子物质。
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3.糖类可在体内转化为脂肪,长期糖摄入超标,可能导致肥胖。(2025·贵州卷,1A)( )
4.油橄榄种子(富含脂肪)萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类不发生变化。(2024·甘肃卷,1C)( )
分析:油料作物种子萌发初期干重增加,有机物种类增多。
5.脂肪是细胞内良好的储能物质。(必修1 P26黑体)( )
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【精练 提素养】
1.(2026·湖南名校联考)糖类和脂质是生物体内重要的有机化合物,下列相关叙述正确的是( )
A.脂质的元素组成为C、H、O,不溶于水和脂溶性有机溶剂
B.多糖在人体消化道内水解为二糖后即可被小肠上皮细胞吸收
C.有些糖类可参与构成核酸,有些胆固醇可作为性激素发挥作用
D.摄入过量的糖类后,多余的糖在体内可转化为脂肪和某些氨基酸
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【解析】选D。脂质中可能含有N、P元素,其可溶于脂溶性有机溶剂,A错误;多糖水解为单糖后才能被细胞吸收利用,B错误;脱氧核糖和核糖可参与构成核酸,胆固醇和性激素都属于固醇类物质,胆固醇不能作为性激素发挥作用,C错误;糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪和某些氨基酸,D正确。
2. 【不定项】(2026·郴州模拟)糖类和脂肪都是人体内的能源物质,随运动强度的变化,人体内脂肪与糖类供能比例的变化如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.脂肪与糖类都参与构成细胞膜的基本支架
B.中等强度运动消耗的糖类和脂肪的质量相等
C.高强度运动时脂肪供能比例低,不利于减肥
D.糖类代谢发生障碍时,脂肪可以大量转化为
糖类,分解供能
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【解析】选A、B、D。细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,脂肪与糖类不参与构成细胞膜的基本支架,A错误;分析题图可知,中等强度运动,糖类和脂肪的供能比例相等,但消耗两者的质量不相等,B错误;据题图可知,运动强度增大,脂肪供能比例降低,不利于减肥,C正确;糖类能大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化成糖类,D错误。
【加固训练】
维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来,活化的维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现,肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是( )
A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松
B.维生素D3属于固醇类物质,与促甲状腺激素的元素组成不同
C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降
D.肾功能障碍时,补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
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【解析】选C。由题意可知,肾功能下降会导致维生素D3的活性下降,进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收,导致机体出现骨质疏松,A正确;维生素D3属于固醇类物质,组成元素为C、H、O,促甲状腺激素本质为多肽,含有C、H、O、N等元素,B正确;细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供,小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降,C错误;肾功能障碍时,维生素D3的活化受阻,只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收,因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降,D正确。
从教材走向高考
【体验高考 真题溯源】
1.(2023·新课标全国卷) →(必修1 P27“拓展应用”T1)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
【教考融通】
教材从“饮食习惯”谈糖类和脂肪的摄入,而考题则从“理论”角度谈糖类、脂肪等的利用及转化。即考题对教材进行了由表及里、由浅入深的转化。
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【解析】选B。本题考查糖类的转化、调节和运输。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”。葡萄糖在人体内通过血液运输,是血浆的重要组成成分,血液中的糖称为血糖,其含量的变化受胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素等激素的调节,A 正确;葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,通过氧化分解为机体提供能量,葡萄糖以协助扩散或主动运输的方式通过细胞膜,B错误;葡萄糖进入肝细胞被氧化分解提供能量或者转化为肝糖原储存起来,C正确;葡萄糖在充足的情况下,进入脂肪细胞中可以转化为甘油三酯,D 正确。
2.(2023·北京卷)→(必修1 P38选择题T5)PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法,所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,进入细胞后不易被代谢,可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知,这种示踪剂是一种改造过的( )
A.维生素 B.葡萄糖
C.氨基酸 D.核苷酸
【教考融通】
教材考查了葡萄糖的吸收,本题考查葡萄糖的作用,二者相辅相成。
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【解析】选B。本题主要考查细胞中能量的主要来源。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,说明被改造的物质是葡萄糖。
【深研教材 预测高考】
3.(必修1 P27旁栏图片内容拓展)北京烤鸭是北京传统特色美食。饲喂北京鸭时,主要以玉米、谷类和菜叶为饲料,大量喂食促使其肥育。同时肥胖对健康的影响也引起社会广泛关注。
(1)北京鸭食用玉米、谷类和菜叶能迅速育肥的原因是__________________
_____________________________________________________________________________________________________。
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,并且在皮下组织等处储存起来
(2)一张鸭肉卷饼中至少包括了三类多糖,它们是______、 ______ 、_______; 包括的脂质有______________________(至少写出两种)等。
(3)为了研究肥胖成因,科研人员选取同龄且健康的A、B、C三个品系小鼠进行实验。
步骤1:___________________________________________________________
______。
脂肪、磷脂(胆固醇)
糖原
淀粉
纤维素
每个品系分为对照组和实验组,分别饲喂等量的常规饲料和高脂
饲料
步骤2:在适宜环境中饲养8周,禁食12 h后检测_______________相对值(反映小鼠的肥胖程度),结果如图1。
三个品系小鼠中,最适宜作为肥胖成因研究对象的是____品系小鼠。
脂肪细胞体积
A
(4)检测上述所选品系小鼠细胞内与脂肪代谢相关酶的含量,结果如图2。
图中HSL、ATGL和TGH分别代表激素敏感脂酶、脂肪甘油三酯酶和甘油三酯水解酶。据图2推测,小鼠肥胖的原因可能是_______________________
_____________________________________________________________________________。
利用和转化
其细胞内的激素敏感
脂酶(HSL)、脂肪甘油三酯酶(ATGL)的含量低于正常小鼠,影响了脂肪的
【解析】(1)因为细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的,糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,所以北京鸭食用玉米、谷类和菜叶等含糖的食物可以迅速肥育。
(2)一张鸭肉卷饼中至少包括了三类多糖,它们是糖原、淀粉、纤维素;包括的脂质有脂肪、磷脂(胆固醇)等。
(3)根据变量设置一组对照实验,对实验变量进行处理的,就是实验组,没有处理的就是对照组。根据图1柱状图分析:三个品系分为了常规饲料组和高脂饲料组,前者作为对照,后者是实验组,其他条件保持相同且适宜。因变量为脂肪细胞体积相对值。A品系脂肪细胞体积相对值差异明显,B品系脂肪细胞体积相对值一样,C品系脂肪细胞体积相对值
差异不明显。可见最适宜作为肥胖成因研究对
象的是A品系小鼠。
(4)根据图2柱状图分析:高脂饲料饲喂的小鼠其细胞内激素敏感脂酶(HSL)、脂肪甘油三酯酶(ATGL)的含量明显低于正常小鼠,可推测其影响了脂肪的利用和转化,导致小鼠肥胖。
答案:(1)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,并且在皮下组织等处储存起来
(2)糖原 淀粉 纤维素 脂肪、磷脂(胆固醇)
(3)每个品系分为对照组和实验组,分别饲喂等量的常规饲料和高脂饲料 脂肪细胞体积 A
(4)其细胞内的激素敏感脂酶(HSL)、脂肪甘油三酯酶(ATGL)的含量低于正常小鼠,影响了脂肪的利用和转化
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