内容正文:
第2课:细胞中的糖类、脂质
专题二 细胞的物质基础
1
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。
3.活动:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
课标要求
2
专题 考点 命题热度 关联考点
专题二
细胞的物质基础
细胞的糖(3年15考,四川卷1次) ★★ 常以选择题的形式结合细胞分子组成、物质运输或细胞代谢综合考查。
细胞的脂质(3年17次) ★★ 常以选择题的形式结合生物膜系统考查脂类的种类和功能
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(3年14考,四川卷1次) ★★ 多于考查细胞中的元素和化合物等其他知识点一起考察
近三年(2024-2026)考情分析
目录
01
细胞中的糖
02
03
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
细胞中的脂质
细胞的物质基础
化学
元素
化合物
C,H,O
C,H,O等
C,H,O,N等
C,H,O,N,P等
H2O
多种
多以离子状态
水
无机盐
单糖
二糖
多糖
糖类
脂肪
磷脂
固醇
脂质
氨基酸
多肽
蛋白质
核苷酸
核酸
核苷酸链
无机物
有机物
5
细胞的物质基础——糖类|脂质
细胞的物质基础——糖类
:元素|种类|分布|作用
白糖
冰糖
红糖
淀粉
纤维素
核糖:C5H10O5
脱氧核糖:C5H10O4
葡萄糖、果糖、半乳糖:C6H12O6
麦芽糖、蔗糖、乳糖:C12H22O11
观察下列几种糖的分子式
C、H、O
元素组成:
碳水化合物
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二级
三级
四级
五级
植物细胞特有
动物细胞特有
果 糖
蔗 糖
麦芽糖
淀 粉
纤维素
葡萄糖
核 糖
脱氧核糖
半乳糖
乳 糖
糖 原
共有
:元素|种类|分布|作用
细胞的物质基础——糖类
8
细胞的物质基础——糖类
:元素|种类|分布|作用
a,按能否被水解分:
麦芽糖
葡萄糖
麦芽糖酶
二糖:有两分子单糖脱水缩合而成。可水解为两分子单糖。
脱水缩合
包括:葡萄糖、半乳糖、果糖、核糖、脱氧核糖
包括:蔗糖、麦芽糖、乳糖
单糖:单糖是不能水解的糖,可以被细胞直接吸收利用。
由多个单糖缩合而成。可水解为多个单糖。
细胞的物质基础——糖类
:元素|种类|分布|作用
(必修1 P31“图2-12拓展”)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,为什么它们在化学性质上有很大差距?
提示 虽然三种多糖的基本单位都是葡萄糖,但是葡萄糖连接的方式、数量等不同,因此它们具有了不同的化学性质。
[深挖教材·长句溯源]
问题1:上述哪些是还原糖?还原糖一定是单糖吗?
葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖等,但不一定是单糖。
问题2:是不是所以的糖都有甜味?是不是有甜味的都属于糖?
不甜的糖类有:淀粉、纤维素、糖原、核糖等
甜的非糖物质有:甘油、木糖醇、糖精等甜味剂
问题拓展
:元素|种类|分布|作用
细胞的物质基础——糖类
12
:元素|种类|分布|作用
五碳糖(构成细胞中复杂化合物)
核糖(C5H10O5)
ATP
核糖核苷酸
RNA
核糖核酸
c,按单体含碳的个数:
细胞的物质基础——糖类
:元素|种类|分布|作用
脱氧核糖核苷酸
DNA
脱氧核糖(C5H10O4)
脱氧核糖核酸
细胞的物质基础——糖类
:元素|种类|分布|作用
__________
乳酸(C3H6O3)
C2H5OH+CO2
H2O+CO2
+O2
丙酮酸
葡萄糖
①氧化分解:
提供能量
②原料:
CO2+
H2O
→纤维二糖→纤维素
光
→麦芽糖 淀粉
+
→
←
蔗糖
果糖
葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
六碳糖(能源物质)
→
←
细胞的物质基础——糖类
:元素|种类|分布|作用
植物细胞壁的组成成分。人和哺乳动物体内没有纤维素酶,因此不能将纤维素水解成葡萄糖,一些细菌、真菌和某些低等动物(昆虫、蜗牛),尤其是反刍动物胃中共生的细菌含有活性很高纤维素酶,能水解纤维素,所以,牛、羊、马等动物可以靠吃草维持生命。
虽然纤维素不能被人类消化吸收,但人类食品中必须含纤维素。因为它可以促进胃肠蠕动、促进消化和排便。食品中缺乏纤维素容易导致肠癌。(膳食纤维)
生活中的棉、麻的主要成分是纤维素。
纤维素(构成细胞结构)
细胞的物质基础——糖类
:元素|种类|分布|作用
Glc:葡萄糖Gal:半乳糖GalNAc:N-乙酰半乳糖胺Fuc:岩藻糖
与细胞中其他物质结合:作为信息分子
细胞的物质基础——糖类
:元素|种类|分布|作用
:元素|种类|分布|作用
C、H、O
单糖、麦芽糖、乳糖
多糖、蔗糖
果糖
麦芽糖 蔗糖
淀粉 纤维素
葡萄糖
核糖
脱氧核糖
半乳糖
乳糖
糖原
几丁质
小结:
(2)常见的单糖有果糖、核糖、葡萄糖等,可被人体直接吸收( )
(3)乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收利用( )
(1)细胞中的糖类和脂质的组成元素都是C、H、O( )
提示 糖类分子一般由C、H、O三种元素组成,组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。
×
√
×
提示 乳糖属于二糖,二糖不能被细胞直接吸收。
(4)淀粉和蔗糖均是谷物中含量丰富的多糖( )
×
提示 淀粉是谷物中含量丰富的多糖,蔗糖是二糖。
[回归教材.固基础]
19
(5)生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在( )
(6)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”( )
(7)核糖是构成HIV遗传物质的必需成分( )
(8)多糖都可以作为细胞中的能源物质( )
提示 纤维素是植物细胞壁的主要成分,不是能源物质。
√
√
√
×
(9)糖原和淀粉的彻底水解产物虽然不同,但都是能源物质( )
提示 糖原和淀粉的水解产物相同,都是葡萄糖。
×
[回归教材.固基础]
(10)肝糖原在适宜条件下能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀( )
提示 肝糖原不属于还原糖,不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。
(11)纤维素先在人体肠道中水解为葡萄糖,再氧化分解提供能量( )
×
×
提示 人体不能分解纤维素。
(12)几丁质是一种广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中的脂质( )
×
提示 几丁质是一种广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中的多糖。
[回归教材.固基础]
[深挖教材·深化概念]
1.(必修1 P24图2-3)构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是________,但是__________________不同。
2.(必修1 P26图2-6拓展)与糖类相比,脂肪的组成元素中H比例____,相同质量的糖类和脂肪,脂肪氧化分解时需氧____,释放的能量____,这种差异使脂肪成为生物体内良好的________物质。
葡萄糖
葡萄糖的连接方式
高
多
多
储能
3.(必修1 P24“旁栏思考题”)糖尿病病人的饮食受到严格的限制,受限制的并不仅仅是有甜味的糖,米饭和馒头等主食也都需定量摄取,原因是米饭和馒头等主食富含________,经消化分解后可生成________。
4.(必修1 P24图2-3拓展)多糖中的淀粉、糖原、纤维素有相同的组成单位,功能却相差很大,其原因是它们构成的分子________不同,结构决定________。
淀粉
葡萄糖
结构
功能
[深挖教材·深化概念]
1.下列有关细胞中糖类物质的相关叙述,正确的是( )
A.真核细胞中葡萄糖的彻底氧化分解需借助线粒体
B.若细胞表面的糖蛋白减少,则说明细胞已发生癌变
C.可使用斐林试剂检测甘蔗中蔗糖的水解产物是果糖
D.纤维素是构成植物细胞与外部环境边界的主要成分
A
[反馈练习]
多糖和二糖水解的终产物是其单体,如淀粉水解的产物是葡萄糖,蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖;糖氧化分解的终产物是CO2和H2O,即糖参与有氧呼吸后的最终产物。
多糖的“水解”与“氧化分解”
[题后反思]
2.用葡萄糖培养液培养脂肪细胞时,即使没有向培养液中添加脂肪,新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。下列相关叙述正确的是
A.葡萄糖在培养液中转化为脂肪后进入脂肪细胞
B.葡萄糖转化为脂肪后,其元素的种类会发生改变
C.与糖类相比,脂肪中含氢较多
D.葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的合成
C
[反馈练习]
[反馈练习]
3.(2025·甘肃卷)马铃薯是世界第四大主粮作物。甘肃“定西马铃薯”是中国国家地理标志产品,富含淀粉等营养物质。下列叙述正确的是( )
A.淀粉是含有C、H、O、N等元素的一类多糖
B.淀粉水解液中加入斐林试剂立刻呈现砖红色
C.淀粉水解为葡萄糖和果糖后可以被人体吸收
D.食用过多淀粉类食物可使人体脂肪含量增加
D
4.(2026·山东·高考真题)生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。下列关于多糖的说法错误的是( )
A.组成元素中都有C、H、O
B.不能通过转运蛋白运输
C.是由许多单体连接成的多聚体
D.是构成细胞骨架的主要成分
D
[反馈练习]
脂肪酸
甘油
储能
保温
缓冲
减压
甘油
脂肪酸
磷酸
细胞膜
细胞器膜
细胞的物质基础——脂质
皮下脂肪
内脏脂肪
保温
缓冲、减压
思考:植物细胞中也有脂肪,植物脂肪与动物脂肪有何区别?
大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态;
植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温时呈液态。
细胞的物质基础——脂质
细胞的物质基础——脂质
:脂肪|磷脂|固醇
:元素: 。
C、H、O、P(N)
特性:
功能:
元素: 。
C、H、O
胆固醇
性激素
维生素D
动物细胞膜的重要成分,在人体中参与血液中的脂质的运输。
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
促进钙和磷的吸收
细胞的物质基础——脂质
:脂肪|磷脂|固醇
糖类和脂质的五个易错点
(1)多糖的单体除几丁质外都是葡萄糖,几丁质单体为N-乙酰葡萄糖胺;但二糖并不都是由葡萄糖组成的,如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的。
(2)并非所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解提供能量。
(3)并非所有的糖都是还原糖,如淀粉、纤维素、蔗糖都是非还原糖,不能用斐林试剂检测。
糖类和脂质的五个易错点
(4)具有甜味的不一定是糖,如山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、木糖醇、天冬苯丙二肽、糖精、应乐果甜蛋白等;糖类不一定都具有甜味,如淀粉、糖原、纤维素、几丁质等。
(5)脂质中并不是只有磷脂才构成生物膜,胆固醇也是构成动物细胞膜的成分。
1.(必修1 P27正文拓展)医生建议缺钙的婴幼儿服用钙剂的同时,还要服用少量鱼肝油,为什么?
_____________________________________________________。
2.(必修1 P27正文信息)细胞中的糖类和________是可以相互转化的。但是糖类和________之间的转化程度是有明显差异的。
3.(必修1 P27“概念检测”T1)磷脂是________(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
鱼肝油含丰富的维生素D,维生素D能有效促进肠道对钙的吸收
脂质
脂肪
所有细胞
[深挖教材·深化概念]
(1)蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖,乳糖的水解产物是半乳糖,麦芽糖的水解产物是葡萄糖( )
(2)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( )
(3)不是所有细胞的组成成分都含有纤维素( )
(4)细胞中的糖类都是能源物质( )
(5)淀粉水解的终产物是二氧化碳和水( )
(6)脂肪酸和磷脂含有的元素相同( )
×
×
×
×
√
×
[诊断常考语句,澄清易错易混]
(7)所有的脂质都能参与膜结构的构成( )
(8)细胞膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的( )
(9)人体大脑活动所需要的能量主要来自脂肪的直接氧化分解( )
×
×
×
[诊断常考语句,澄清易错易混]
(P27拓展应用)为什么等量的脂肪比糖类含能量多,但在一般情况下脂肪却不是生物体利用的主要能源物质?
糖类一般只含C、H、O三种元素,脂肪只含C、H、O三种元素,脂肪中氧的含量低于糖类,氢的含量高于糖类,所以氧化分解可以释放较多能量。但由于脂肪的分解进程比糖类的慢,且需要消耗大量的氧气,而糖类的分解既可以在有氧条件下进行,也可以在无氧条件下进行,所以对于生物体的生命活动而言,糖类和脂肪都可以作为储备能源,但糖类是生物体利用的主要能源物质,而脂肪不是。
[深挖教材·长句溯源]
1.(2025·北京·高考真题)2025年,国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”,应持有的正确认识是( )
A.饮食中元素种类越多所含能量越高
B.饮食中用糖代替脂肪即可控制体重
C.无氧运动比有氧运动更有利于控制体重
D.在生活中既要均衡饮食又要适量运动
[反馈练习]
D
[反馈练习]
2.(2025·河南省部分高中新未来联考)马拉松比赛过程中运动员的能量供应主要依赖于糖类和脂肪的代谢。研究表明,随运动强度变化,运动员体内糖类和脂肪的供能比例会发生如图所示变化。下列叙述正确的是( )
A.脂肪分子中氧的含量远远高于糖类
B.脂肪储存能量更多,因此随着运动强度增大,脂肪供能比例逐渐增加
C.比赛初期,运动员主要依赖脂肪供能,脂肪可大量转化为糖类
D.一段时间内高强度运动主要依赖糖类供能
D
3..(2025·合肥三模)脂肪和糖类都可为生命活动提供能量,但细胞的重要能源物质却是糖类,而脂肪是良好的储能物质。下列对此的解释,不合理的是( )
A.糖类是水溶性分子,可直接通过体液运输,运输效率高于脂肪
B.等质量的脂肪和糖类中,脂肪含H较多且体积小,更适合储能
C.脂肪是细胞膜和部分细胞器的主要成分,不适合作为主要能源
D.脂肪分解会消耗大量O2,机体的气体交换功能难以满足其需求
[反馈练习]
C
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
你能举例说出哪些植物器官的细胞中富含糖类,脂质和蛋白质吗?如何检测呢?
42
实验原理:
脂肪 + 苏丹Ⅲ染液 ----→ 橘黄色
蛋白质 + 双缩脲试剂 ----→ 紫色
还原糖 + 斐林试剂 ----→ 砖红色沉淀
某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。如:
注意:葡萄糖、果糖、麦芽糖。(蔗糖、淀粉不是还原糖)
水浴加热
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2.实验步骤与实验结论
(1)还原糖的检测
提醒 葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖和乳糖等是还原糖,可以用斐林试剂检测。蔗糖和所有的多糖都不具有还原性,不能与斐林试剂发生反应。
斐林试剂
砖红色沉淀
温水加热
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
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44
(2)脂肪的检测和观察
苏丹Ⅲ
橘黄色
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
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45
(3)蛋白质的检测和观察
提醒 双缩脲试剂不能用于检测氨基酸的含量。
A液
B液
紫色
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
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46
斐林试剂与双缩脲试剂的比较
斐林试剂 双缩脲试剂
甲液 乙液 A液 B液
成分
(质量浓度)
鉴定物质
添加顺
序方法
反应条件
反应现象
原理
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
0.1g/mLNaOH
0.01g/mLCuSO4
还原糖(葡萄糖等)
蛋白质
甲、乙液等量混合均匀后注入
先加入A液摇匀,后加入B液摇匀
50-650C水浴加热
不加热
蓝色→棕色→砖红色沉淀
浅蓝色→紫色
还原性糖+Cu(OH)2→Cu2O (砖红色沉淀)
碱性条件下蛋白质(含两个以上肽键)+Cu2+→紫色络合物
47
糖类、脂肪和蛋白质检测的三个易错点
(1)无颜色变化≠无色:进行物质检测时,有些检测剂本身带有颜色,将其加入含有某些化合物的试管中,若不呈现特定颜色反应,表明试管中不含被检测物质,但不可说成“试管中无色”,此时试管中可显示试剂本身颜色(如斐林试剂原本为“蓝色”,碘液原本为橙黄色等)。
易错警示
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48
1.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。
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) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
下列叙述正确的是( )
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
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
D
2.(2025·四川·高考真题)下列以土豆为材料的实验描述,错误的是( )
A.土豆DNA溶于酒精后,与二苯胺试剂混合呈蓝色
B.向土豆匀浆中加入一定量的碘液后,溶液会呈蓝色
C.利用土豆匀浆制备的培养基,可用于酵母菌的培养
D.土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响
A
[反馈练习]
3.(2026·云南·高考真题)生物学实验常用到不同体积分数的酒精。下列说法错误的是( )
A.用95%的酒精洗去苏丹Ⅲ染色后花生子叶薄片上的浮色
B.用无水乙醇提取绿叶中的色素
C.用95%的酒精冲洗经卡诺氏液浸泡的根尖
D.用70%的酒精对植物组织培养的外植体进行消毒
A
[反馈练习]
(2)双缩脲≠双缩脲试剂:双缩脲是由两分子尿素缩合,脱去一分子氨形成的化合物;双缩脲试剂是由A液0.1 g/mL的NaOH溶液和B液0.01 g/mL的CuSO4溶液组成的。
(3)能与双缩脲试剂呈现紫色反应的化合物不一定是蛋白质:凡是具有两个或两个以上肽键的化合物均可以与双缩脲试剂呈现紫色反应。
易错警示
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52
(必修1 P18~19“探究·实践”拓展)现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有一定量葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有一定量蛋白质)的尿液样品,如何进行区分?
___________________________________________________________。
方法一,用斐林试剂对两瓶尿样进行检测:有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样,没有砖红色沉淀生成的是肾小球肾炎患者的尿样。
方法二,用双缩脲试剂来检测:有紫色产生的是肾小球肾炎患者的尿样,另一瓶是糖尿病患者的尿样
[深挖教材·长句溯源]
要语必背
1.(必修1 P23)糖类是重要的能源物质;生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在。
2.(必修1 P26)脂肪和糖类均由C、H、O三种元素组成,但脂肪中“C”“H”含量高,而“O”含量低,故脂肪氧化分解释放的能量多,需要O2多,产生的H2O多。
3.(必修1 P26)脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油组成。植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,室温时呈液态;大多数动物脂肪含饱和脂肪酸,室温时呈固态。脂肪是细胞内良好的储能物质。
要语必背
4.磷脂是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分,所有细胞均含磷脂分子。
5.哺乳动物体内胆固醇并非有害无益,原因是胆固醇是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。
6.(必修1 P27)细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而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。
总结回顾
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