内容正文:
第3讲 细胞中的糖类和脂质
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,又是生命活动的主要能源物质
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 细胞中糖类的种类和功能(固本·识记类)
1.糖类的组成元素:通常由 三种元素构成,但几丁质还含 。
2.糖类的种类和功能
深挖教材·拓思维
1.糖尿病病人对米饭和馒头等主食也需要定量摄取的原因是
。[必修1 P24“旁栏思考”]
2.淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,但它们在化学性质上有很大差异的原因是
。[必修1 P24“图2⁃3”]
1.关于细胞中的糖类,下列说法正确的是 。
A.细胞中糖类的组成元素都是C、H、O
B.糖类都能为生物体的生命活动提供能量
C.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收利用
D.某些多糖可与蛋白质或脂质等物质结合
E.糖原的基本组成单位是葡萄糖分子,主要功能是提供能量,与斐林试剂反应呈现砖红色
F.蔬菜中含有的纤维素是多糖,需经人体消化道分解为葡萄糖后,才能被吸收利用
G.纤维素水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀[2021·海南卷]
2.[2025·河南郑州一模] 纱布是一种常用的包扎伤口的敷料,其主要成分是纤维素,它能吸收从伤口流出的血液,但阻止血液外流的效果有限。现在市场上有一种由几丁质[(C8H13O5N)n]加工而成的包扎伤口的敷料,可以阻止血液继续流出并启动凝血。下列叙述正确的是 ( )
A.两种包扎伤口的敷料燃烧的终产物均为CO2和H2O
B.两种包扎伤口的敷料被相关酶彻底水解后的产物均为葡萄糖
C.纤维素是植物细胞壁的主要成分,不能为其他生物供能
D.几丁质独特的化学组成和结构使该敷料具有凝血的功效
考点二 细胞中脂质的种类和作用(固本·识记类)
1.脂质的组成
(1)元素组成:主要是 ,有的还含有N和P。
(2)分布:脂质存在于 细胞中。
(3)特点
①脂质分子中 的含量远远低于糖类,而 的含量更高。
②通常不溶于 ,而溶于 ,
如丙酮、氯仿、乙醚等。
2.脂质的种类和功能
深挖教材·拓思维
1.呼吸商是物质氧化分解时CO2释放量与O2消耗量的比值,葡萄糖的呼吸商等于1,而脂肪的呼吸商却小于1,请从葡萄糖和脂肪的元素组成方面分析原因:
。
2.人体内胆固醇并非有害无益,原因是
。[必修1 P27]
3.给北京鸭饲喂玉米、谷类等可使其肥育,原因是
。
命题角度一 脂质的种类、功能
1.关于细胞中脂质的种类和功能,下列说法正确的是 。
A.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素[2024·新课标卷]
B.在动物皮下结缔组织中含量丰富的储能物质是糖原
C.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[2024·甘肃卷]
D.适当补充维生素D可以促进肠道对磷的吸收[2022·全国甲卷]
E.细胞膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
F.饮食中胆固醇含量过多可能会造成人体血管堵塞
G.脂肪是构成动物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输
2.[2025·广东广州模拟] 哺乳动物脂肪组织有白色脂肪细胞(WAT)和棕色脂肪细胞(BAT)两类细胞。WAT以储存能量为主,细胞内有大的脂肪颗粒;BAT以氧化产热为主,脂肪颗粒很小。研究脂肪细胞分化的实验中,对照组和甲组为WAT,乙组为敲除BMP7基因的白色脂肪细胞(WAT⁃KO),甲组和乙组的细胞培养液中加入诱导剂。一段时间后,检测各组中WAT和BAT的相对值,结果如下图。下列说法错误的是 ( )
A.诱导剂促进白色脂肪细胞(WAT)分化为棕色脂肪细胞(BAT)
B.BMP7基因参与白色脂肪细胞的分化过程
C.棕色脂肪细胞(BAT)的代谢强度高于白色脂肪细胞(WAT)
D.BAT中的脂肪水解成单体后直接参与氧化分解,释放的能量比葡萄糖多
糖类和脂质的比较
比较项目
糖类
脂质
区
别
元素组成
通常为C、H、O
C、H、O(N、P)
种类
单糖、二糖、
多糖等
脂肪、磷脂、
固醇等
彻底水
解产物
单糖
甘油、脂
肪酸、磷酸等
合成
部位
淀粉:叶绿体
糖原:主要是肝脏、肌肉
主要是内质网
生理
作用
①重要的能源物质;
②构成细胞结构,如细胞壁;
③核酸的组成成分,如脱氧核糖
①生物体的储能物质,如脂肪;
②构成细胞膜及细胞器膜的重要成分,如磷脂;
③促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,如性激素;
④促进钙和磷的吸收,如维生素D
相同质量的物质分解情况
葡萄糖:消耗O2少,产生H2O少,释放能量少
脂肪:消耗O2多,产生H2O多,释放能量多
联系
命题角度二 糖类和脂质的相互转化
3.关于细胞中糖类和脂质的相互转化,下列说法正确的是 。
A.等质量的脂肪比糖类含能量更多[2023·福建卷]
B.等量的脂肪比糖类含能量更多,所以一般情况下脂肪是主要的能源物质
C.人血液中的葡萄糖含量低于正常时,肌肉中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充
D.喝奶茶会引起肥胖,说明糖类和脂肪之间可以相互大量转化
E.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[2024·甘肃卷]
4.[2025·湖南长沙一模] 图甲、图乙分别是油菜种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。下列说法错误的是 ( )
甲 乙
A.该种子成熟过程中脂肪积累的原因可能是淀粉和可溶性糖转化成脂肪
B.该种子成熟过程中,脂肪逐渐增多,说明种子的细胞代谢逐渐增强
C.该种子萌发过程中干重先增加,脂肪转化为可溶性糖,主要增重的元素为O
D.与富含淀粉的小麦种子相比,油菜种子播种时应浅播
种子成熟与萌发时有机物的变化
注:种子萌发初期干重有所增加(脂肪转化为糖类的过程中氧元素增多),之后干重会减少。
经典真题·明考向
1.[2024·贵州卷] 种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是 ( )
A.种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性
B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类不变
C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与
D.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
2.[2023·辽宁卷] 利用某种微生物发酵生产DHA油脂,可获取DHA(一种不饱和脂肪酸)。下图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是 ( )
A.DHA油脂的产量与生物量呈正相关
B.温度和溶解氧的变化能影响DHA油脂的产量
C.葡萄糖代谢可为DHA油脂的合成提供能量
D.12~60 h,DHA油脂的合成对氮源的需求比碳源高
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,进一步阐明了几丁质合成的过程,该研究结果在农业生产上具有重要意义。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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第3讲 细胞中的糖类和脂质
考点一
● 必备知识
1.C、H、O N
2.单糖 二糖 多糖 果糖 蔗糖、麦芽糖
淀粉、纤维素 乳糖 糖原 脱氧核糖 淀粉 糖原 几丁质
【深挖教材】
1.米饭、馒头等主食富含淀粉,淀粉经消化分解生成葡萄糖
2.淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,但是葡萄糖连接的方式不同
● 典型例题
1.DG [解析] 糖类一般由C、H、O组成,但也有特殊,如几丁质的元素组成为C、H、O、N,A错误;细胞中的糖类并非都能为生命活动提供能量,如纤维素可以参与构成植物细胞壁,脱氧核糖参与构成DNA,它们并不为生命活动提供能量,B错误;乳糖属于二糖,二糖不能被细胞直接吸收利用,C错误;糖原是非还原糖,不与斐林试剂反应,E错误;人体消化道缺乏水解纤维素的酶,纤维素不能被人体消化吸收,F错误。
2.D [解析] 纤维素由C、H、O组成,燃烧终产物为CO2和H2O;几丁质含氮元素[化学式为(C8H13O5N)n],燃烧时会产生氮氧化物,终产物不只有CO2和H2O,A错误。纤维素水解产物为葡萄糖,但几丁质水解产物为N⁃乙酰葡萄糖胺,而非葡萄糖,B错误。纤维素是植物细胞壁的主要成分,但某些微生物(如分解纤维素的细菌)可通过纤维素酶将其水解为葡萄糖并供能,C错误。题干明确几丁质敷料能阻止血液外流并启动凝血,几丁质独特的化学组成和结构使该敷料具有凝血的功效,D正确。
考点二
● 必备知识
1.(1)C、H、O (2)所有
(3)氧 氢 水 脂溶性有机溶剂
2.C、H、O 脂肪酸 甘油 不饱和 饱和 储能 C、H、O,还含有P甚至N 磷酸 生物膜 种子 动物 脂质 生殖 钙和磷
【深挖教材】
1.脂肪和葡萄糖均由C、H、O三种元素组成,同质量的葡萄糖和脂肪相比,脂肪中H含量高,而O含量低,故脂肪氧化分解消耗的O2多,消耗的O2量多于释放的CO2量
2.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
3.玉米、谷物等饲料均富含糖类,多余的糖类在鸭体内转变成了脂肪
● 典型例题
1.CDF [解析] 脂肪的组成元素只有C、H、O,A错误;在动物皮下结缔组织中含量丰富的储能物质是脂肪,B错误;细胞膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物组成的,E错误;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,G错误。
2.D [解析] 分析对照组和甲组实验变量及结果:对照组和甲组的自变量为细胞培养液中有无诱导剂,实验结果:未加入诱导剂的对照组白色脂肪细胞(WAT)比加入诱导剂的甲组多,而对照组棕色脂肪细胞(BAT)比甲组少,可以推测加入诱导剂后促进了白色脂肪细胞(WAT)分化为棕色脂肪细胞(BAT),A正确;分析甲组和乙组实验变量及结果:甲组和乙组的变量为是否敲除BMP7基因,实验结果:未敲除BMP7基因的甲组中白色脂肪细胞(WAT)可以分化形成棕色脂肪细胞(BAT),而敲除了BMP7基因的乙组只有白色脂肪细胞(WAT),并未发生分化,进一步推测BMP7基因参与白色脂肪细胞的分化过程,B正确;结合题干“WAT以储存能量为主,细胞内有大的脂肪颗粒;BAT以氧化产热为主,脂肪颗粒很小”可知,棕色脂肪细胞的代谢强度高于白色脂肪细胞,C正确;一分子脂肪水解产生一分子甘油和三分子脂肪酸,脂肪不是生物大分子,不能水解为单体,D错误。
3.A [解析] 葡萄糖是主要的能源物质,而脂肪是良好的储能物质,B错误;人血液中的葡萄糖含量低于正常时,肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充,肌肉中的糖原不能直接分解产生葡萄糖,C错误;在人和动物体内,糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,但脂肪却不能大量转化为糖类,D错误;油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗,有机物的含量减少,该过程会产生多种中间产物,故有机物的种类增多,E错误。
4.B [解析] 根据题图甲可知,种子成熟过程中,可溶性糖及淀粉含量降低,脂肪含量增加,可能是可溶性糖及淀粉大量转变为脂肪,A正确;种子成熟后期代谢减弱,种子成熟过程中,脂肪逐渐增多不能说明种子的细胞代谢逐渐增强,B错误;由题图乙可知,种子萌发过程中,葡萄糖逐渐增加,而脂肪逐渐减少,可推测该过程脂肪转变成可溶性糖,脂肪和可溶性糖所含有的元素都是C、H、O,但脂肪中O的含量远远少于糖类中O的含量,所以在脂肪转变为可溶性糖的过程中,需要增加O,C正确;油菜种子中脂肪含量比小麦种子多,与糖类相比,由于相同质量的脂肪中氢多氧少,萌发时消耗的氧更多,所以油菜种子播种时应适当浅播,D正确。
经典真题·明考向
1.D [解析] 种子吸收的水与多糖等物质结合后,这部分水成为结合水,失去了溶解性,A错误;种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类增加,B错误;水也参与细胞构成,如结合水是细胞的重要组成成分,C错误;幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH,也可参与有氧呼吸第二阶段生成NADH,D正确。
2.D [解析] 由图可知,生物量与DHA油脂的产量呈正相关,温度和溶解氧影响微生物的生长繁殖,进而影响DHA油脂的产量,A、B正确;发酵液中葡萄糖被微生物吸收用于呼吸作用产生能量,供其合成DHA油脂等,C正确;DHA油脂是一种不饱和脂肪酸,含C、H、O,不含N,所以在12~60 h,DHA油脂的合成对碳源的需求高,不需要氮源,D错误。
3.C [解析] 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,真菌合成几丁质的过程需要几丁质合成酶的催化,几丁质合成酶的合成受细胞核的控制,A正确;由图可知,几丁质是由多个单糖脱水缩合而成的多糖,B正确;据图分析可知,因为几丁质的合成是在细胞膜上进行的,所以几丁质运到胞外的过程不属于跨膜运输,C错误;几丁质合成酶抑制剂可以抑制该酶的活性,抑制生物合成几丁质的过程,从而让缺乏几丁质的害虫、真菌死亡,故可用于防止病虫害,D正确。
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