第2章組成細胞的分子高中生物必修1分子與細胞第3節(jié)細胞中的糖類和脂質(zhì)一、細胞中的糖類1.元素組成和功能(1)元素組成:一般是C、H、O。(2)功能:細胞中重要的能源物質(zhì)。2.種類和作用(1)單糖:①含義:不能水解的糖類。(2)二糖:分布在植物中的二糖主要是蔗糖和麥芽糖;分布在動物中的二糖主要是乳糖。(3)多糖:微思考1馬拉松比賽中,能量膠是重要的補給品,其主要成分是麥芽糖和果糖。請思考能量膠能夠補充能量的原因。提示:糖類是重要的能源物質(zhì)。麥芽糖是二糖,可以水解為葡萄糖,而葡萄糖是細胞生命活動所需的主要能源物質(zhì);果糖是單糖,可直接被細胞吸收利用。微判斷1基于對細胞中糖類的種類和作用的認識,判斷下列表述是否正確。1.存在于植物細胞而不存在于動物細胞的單糖是葡萄糖。()2.細胞內(nèi)的糖類都有甜味,其水解都可產(chǎn)生葡萄糖。()3.纖維素、淀粉和蔗糖都是植物細胞特有的多糖。()4.幾丁質(zhì)是甲殼類動物體內(nèi)的主要儲能物質(zhì)。()××××微訓(xùn)練1糖類是細胞中重要的有機物,下列敘述錯誤的是(

)A.糖類一般由C、H、O三種元素組成B.淀粉水解會產(chǎn)生多個葡萄糖分子C.糖類以糖原的形式儲存在動植物的細胞和組織中D.葡萄糖是細胞內(nèi)主要的單糖,是細胞生命活動的主要能源物質(zhì)答案:C解析:糖類又被稱為碳水化合物,一般由C、H、O三種元素組成,A項正確。淀粉是多糖,水解后得到多個葡萄糖分子,B項正確。植物細胞內(nèi)沒有糖原,C項錯誤。葡萄糖是細胞內(nèi)主要的單糖,是細胞生命活動的主要能源物質(zhì),D項正確。二、細胞中的脂質(zhì)1.元素組成脂肪、固醇含C、H、O,磷脂除了含C、H、O,還含有P甚至N。與糖類不同的是,脂質(zhì)分子中氧的含量較低,氫的含量較高。2.分類和功能(1)脂肪:(2)磷脂:(3)固醇:3.糖類與脂質(zhì)的關(guān)系(1)關(guān)系:可以相互轉(zhuǎn)化。葡萄糖在富余的情況下可以轉(zhuǎn)化為脂肪和某些氨基酸。(2)轉(zhuǎn)化特點:轉(zhuǎn)化程度存在明顯差異。糖類在供應(yīng)充足的情況下,可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪;而脂肪一般只在糖類供能不足時,才會分解供能,而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類。微思考2醫(yī)生會建議骨質(zhì)疏松癥患者補鈣,同時還需要服用一種脂質(zhì)類物質(zhì),這種物質(zhì)是什么?請說明理由。提示:維生素D。維生素D能促進腸道對鈣的吸收。微判斷2基于對細胞中脂質(zhì)的種類和作用的認識,判斷下列表述是否正確。1.在動物體內(nèi)作為儲能物質(zhì)的主要是脂肪和糖原。()2.磷脂是構(gòu)成細胞膜的重要成分,細胞膜中都含磷脂。()3.脂肪中氫的含量高于糖類。()√√√微訓(xùn)練2下列有關(guān)脂質(zhì)的敘述,錯誤的是(

)A.膽固醇在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運輸B.脂質(zhì)分子中氧的含量遠遠少于糖類C.質(zhì)量相同的糖類和脂肪被徹底氧化分解時,糖類耗氧更少D.所有脂質(zhì)都只含有C、H、O三種元素答案:D解析:脂質(zhì)中的脂肪和固醇只含有C、H、O三種元素,而磷脂中還含有P甚至N。一

細胞中的糖類問題探究我們每天都會通過飲食攝入大量的糖類。但糖尿病患者的飲食會受到嚴格的限制,受限制的并不僅僅是有甜味的糖,米飯、饅頭等主食也需要定量攝取。請回答下列有關(guān)問題。(1)米飯和饅頭等食物中均含有較多的糖類,人體能否直接吸收食物中所有的糖類?請舉例說明。提示:米飯和饅頭等食物中的糖類包括單糖、二糖及多糖等,只有單糖能夠被人體直接吸收,二糖和多糖必須被分解為單糖后才能被吸收。(2)是否所有的糖類都能作為生物體內(nèi)的能源物質(zhì)發(fā)揮作用?請舉例說明。提示:否。核糖和脫氧核糖參與構(gòu)成核酸,纖維素是構(gòu)成植物細胞壁的主要成分,它們均不能作為生物體內(nèi)的能源物質(zhì)發(fā)揮作用。(3)糖尿病患者每天需要定量攝取米飯、饅頭等主食,而不能超量,為什么?提示:血糖是血液中的葡萄糖。米飯、饅頭等主食中的淀粉經(jīng)消化會被分解成葡萄糖,葡萄糖被機體吸收會使血糖濃度升高。(4)淀粉、糖原和纖維素的基本單位都是葡萄糖,為什么它們在化學(xué)性質(zhì)上有很大差異?提示:因為組成淀粉、糖原和纖維素的葡萄糖在數(shù)量、連接方式上都有所不同,所以它們的化學(xué)性質(zhì)也不同。歸納總結(jié)1.糖類的分類分類依據(jù)種類歸屬動植物細胞共有的糖核糖、脫氧核糖、葡萄糖存在于(或主要存在于)動物細胞中的糖半乳糖、乳糖、糖原、幾丁質(zhì)存在于(或主要存在于)植物細胞中的糖果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素分類依據(jù)種類功能細胞中主要的能源物質(zhì)葡萄糖細胞中的儲能物質(zhì)淀粉、糖原細胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)核糖、脫氧核糖、纖維素、幾丁質(zhì)是否具有還原性還原糖葡萄糖、果糖、麥芽糖等非還原糖蔗糖、淀粉、糖原、纖維素等2.有關(guān)糖類特性的幾個誤區(qū)(1)并不是所有的糖類都是能源物質(zhì),如纖維素。(2)并不是所有的糖類都能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀,如淀粉、糖原、纖維素等不具有還原性,不能與斐林試劑反應(yīng)。(3)并不是所有多糖的基本單位都是葡萄糖,幾丁質(zhì)的基本單位為N-乙酰葡糖胺。(4)并不是所有的糖類都有甜味,如淀粉、纖維素沒有甜味。典例剖析【例1】下圖表示糖類的化學(xué)組成和種類,下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.①②③依次為單糖、二糖、多糖,均可水解B.①②均可與斐林試劑發(fā)生反應(yīng),出現(xiàn)磚紅色沉淀C.④⑤分別為纖維素、肌糖原,均可作為儲能物質(zhì)D.④可參與構(gòu)成植物的細胞壁D解析:①②③依次為單糖、二糖、多糖,單糖不可水解,A項錯誤。很多糖類不是還原糖,在加熱條件下不能與斐林試劑發(fā)生顏色反應(yīng),如②中的蔗糖不是還原糖,B項錯誤。④⑤分別為纖維素、肌糖原,肌糖原可儲存能量,纖維素是構(gòu)成植物細胞壁的主要成分,不能儲存能量,C項錯誤。學(xué)以致用1.糖類是重要的能源物質(zhì)。下列有關(guān)糖類的敘述,錯誤的是(

)A.幾丁質(zhì)廣泛存在于甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中B.葡萄糖常被稱為“生命的燃料”C.淀粉和糖原是人體內(nèi)的儲能物質(zhì)D.纖維素是植物細胞壁的主要組成成分答案:C解析:糖原是人和動物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì),淀粉是植物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)。二

細胞中的脂質(zhì)問題探究常溫下,花生油是液態(tài)的,而動物油一般是固態(tài)的;醫(yī)生讓兒童曬太陽以預(yù)防佝僂病;飼養(yǎng)員給家畜、家禽飼喂富含糖類的飼料以使它們肥育等。請回答下列問題。(1)什么原因?qū)е鲁叵禄ㄉ褪且簯B(tài)的,而動物油是固態(tài)的?動物油(脂肪)在動物體內(nèi)有哪些作用?提示:植物脂肪大多含有不飽和脂肪酸,在常溫下呈液態(tài);大多數(shù)動物脂肪含有飽和脂肪酸,在常溫下呈固態(tài)。脂肪是動物細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì),還具有緩沖、減壓和保溫的作用。(2)為什么兒童曬太陽能預(yù)防佝僂病?提示:日光中的紫外線能使皮膚表皮細胞中的膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D(兩者均為固醇類物質(zhì)),而維生素D可促進腸道對鈣、磷的吸收,一定程度上可預(yù)防佝僂病的發(fā)生。(3)給家畜、家禽提供富含糖類的飼料,為什么會起到肥育的效果?提示:細胞中的糖類和脂肪是可以相互轉(zhuǎn)化的,動物從體外吸收的糖類在富余的情況下可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成脂肪。歸納總結(jié)1.脂質(zhì)的分類注

圖中圓圈不表示量的大小,只表示包含關(guān)系。2.脂肪和糖類的區(qū)別與聯(lián)系

比較項目脂肪糖類區(qū)別相同質(zhì)量時,碳、氧、氫元素所占比例氧相對含量遠低于糖類,碳、氫相對含量高碳、氫相對含量低于脂肪,氧相對含量高比較項目脂肪糖類區(qū)別相同質(zhì)量徹底氧化分解釋放的能量多少產(chǎn)生的水多少消耗的氧氣多少主要功能良好的儲能物質(zhì)重要的能源物質(zhì)徹底氧化分解產(chǎn)物二氧化碳、水二氧化碳、水比較項目脂肪糖類聯(lián)系糖類供應(yīng)充足時,可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪;而脂肪一般只在糖類供能不足時,才會分解供能,而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類典例剖析【例2】

下列關(guān)于脂質(zhì)的敘述,正確的是(

)A.磷脂由C、H、O3種元素組成,是構(gòu)成細胞膜的主要成分B.性激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),對生物體的生殖過程起重要的調(diào)節(jié)作用C.脂肪只存在于動物細胞中,在植物細胞中沒有D.脂質(zhì)存在于所有細胞中,是組成細胞和生物體的重要有機化合物答案:D解析:磷脂除了含有C、H、O,還含有P甚至N,它是構(gòu)成細胞膜的主要成分,A項錯誤。性激素的化學(xué)本質(zhì)是固醇,屬于脂質(zhì),B項錯誤。脂肪不僅存在于動物細胞中,也存在于植物細胞中,C項錯誤。磷脂是組成細胞膜的重要成分,故脂質(zhì)存在于所有細胞中,D項正確。學(xué)以致用2.科學(xué)研究表明:花生種子發(fā)育過程中,可溶性糖的含量逐漸減少,脂肪的含量逐漸增加;花生種子萌發(fā)過程中,脂肪的含量逐漸減少,可溶性糖的含量逐漸增加。下列分析錯誤的是(

)A.花生種子萌發(fā)過程中,脂肪轉(zhuǎn)變成可溶性糖,需要大量的氧元素B.同等質(zhì)量的花生種子和小麥種子,萌發(fā)過程中耗氧較多的是花生種子C.花生種子發(fā)育過程中,可溶性糖轉(zhuǎn)變成脂肪,更有利于能量的儲存D.花生種子萌發(fā)過程中,脂肪轉(zhuǎn)變成可溶性糖,在人體內(nèi)脂肪也可以大量轉(zhuǎn)化為糖類D解析:花生種子萌發(fā)過程中,脂肪轉(zhuǎn)變成可溶性糖,在人體內(nèi)脂肪不能大量轉(zhuǎn)化為糖類,D項錯誤。1.某植物體內(nèi)可以完成下圖所示的反應(yīng),其中

、○代表不同的單糖,則○—

代表的二糖可能是(

)A.麥芽糖 B.乳糖C.蔗糖 D.乳糖和蔗糖答案:C解析:由題圖可知,該二糖水解可形成兩分子不同的單糖,故其可能是蔗糖或乳糖,又由于該反應(yīng)發(fā)生在植物體內(nèi),因此該二糖是蔗糖。2.把一小塊生物組織搗碎后,經(jīng)化學(xué)分析發(fā)現(xiàn)含有水、蛋白質(zhì)、DNA和糖原,由此可判斷該組織可能是(

)A.小麥的 B.家兔的C.真菌的 D.細菌的答案:B解析:糖原是動物細胞特有的糖類,真菌和細菌不含糖原。小麥是植物,不含糖原。家兔是動物,含水、蛋白質(zhì)、DNA和糖原。3.人體的膽固醇含量過高會使血液黏稠度升高,引發(fā)動脈粥樣硬化、心腦血管等方面的疾病;長期攝入過多糖類,容易導(dǎo)致糖尿病。下列敘述正確的是(

)A.合成膽固醇需要氮元素作為原料,而合成糖類則不需要B.膽固醇和糖類攝入過多會導(dǎo)致各種疾病,因此要選擇低糖和不含膽固醇的食物C.動物內(nèi)臟、蛋黃等膽固醇含量較高,膽固醇高的人不宜食用D.膽固醇是所有生物的細胞膜的重要成分C解析:膽固醇的元素組成為C、H、O,不需要氮元素作為原料,A項錯誤。膽固醇可參與構(gòu)成動物細胞膜,而非所有生物細胞膜,此外膽固醇在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸,故應(yīng)適當食用含有膽固醇的食物,B、D兩項錯誤。膽固醇高的人需低脂、清淡飲食,不宜食用膽固醇含量高的食物,C項正確。4.下圖表示細胞中由C、H、O三種元素組成的某種化合物的形成過程,據(jù)圖回答下列問題。(1)A是指

,除核糖、脫氧核糖外,還有

、

、