生物第3节 细胞中的糖类和脂质学案设计

这是一份生物第3节 细胞中的糖类和脂质学案设计，共13页。

一、细胞中的糖类
1．元素组成和功能
(1)元素组成：一般由C、H、O构成。
(2)功能：细胞中主要的能源物质。
2．分类
(1)单糖
①含义：不能水解的糖类。
②种类：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等，其中葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
(2)二糖
①含义：由两分子单糖脱水缩合形成的糖。
②种类：蔗糖在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富；麦芽糖在发芽的小麦等谷粒中含量丰富；乳糖在人和动物乳汁中含量丰富。
(3)多糖：生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。
判断正误
(1)糖类都能为生命活动提供能量，细胞内的糖都是能源物质( )
(2)淀粉和纤维素都是植物细胞内储存能量的多糖( )
(3)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时，肝糖原、肌糖原便会分解产生葡萄糖及时补充( )
答案 (1)× (2)× (3)×
解析 (1)糖类并不都是细胞内的能源物质，如纤维素是细胞壁的成分，不作为能源物质。
(2)纤维素不能储存能量。
(3)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时，肝糖原会分解产生葡萄糖及时补充，而肌糖原无法直接水解为葡萄糖补充血糖。
任务一：归纳糖类的分类及功能
1．请完善表格
2．细胞中的糖类按化学性质可分为还原糖和非还原糖，请分别列举。
(1)还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖等。
(2)非还原糖：蔗糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质等。
3．请将下列糖类按功能进行划分。
葡萄糖、核糖、脱氧核糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质
(1)细胞生命活动的主要能源物质：葡萄糖。
(2)储能物质：淀粉、糖原。
(3)结构物质：核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质。
1．如图表示糖类的化学组成和种类，下列相关叙述正确的是( )
A．①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解
B．①②均是可被细胞直接吸收利用的小分子物质
C．④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均储存能量，可作为储能物质
D．几丁质是多糖，是昆虫外骨骼的重要成分
答案 D
解析 ①②③依次代表单糖、二糖、多糖，单糖不可继续水解，A错误；①单糖是可被细胞直接吸收利用的小分子物质，②二糖不是，B错误；④⑤分别为纤维素、肌糖原，肌糖原可储存能量，可作为储能物质，纤维素是植物细胞壁的主要成分，不储存能量，C错误。
2．下列关于糖类化合物的叙述，正确的是( )
A．蔗糖和麦芽糖属于二糖，糖原是植物体内重要的储能物质
B．淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C．葡萄糖、果糖、半乳糖都具有还原性，但元素组成不同
D．蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
答案 B
解析 蔗糖和麦芽糖属于二糖，糖原是动物体内重要的储能物质，A错误；葡萄糖、果糖、半乳糖的组成元素都是C、H、O，C错误；斐林试剂用来检测还原糖，蔗糖是非还原糖，不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，D错误。
二、细胞中的脂质
1．元素组成：主要是C、H、O，有些还含有N、P。相对于糖类，脂质分子中氧含量低，氢含量高。
2．性质：脂质通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂。
3．分类和功能
4.糖类和脂质的相互转化
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代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。
判断正误
(1)苏丹Ⅲ染液可以将脂质染成橘黄色( )
(2)脂质存在于所有细胞中，脂肪只存在于动物的脂肪细胞中( )
(3)磷脂由C、H、O三种元素构成，是构成细胞膜的重要成分( )
答案 (1)× (2)× (3)×
解析 (1)脂质有脂肪、磷脂、固醇等，而苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色。
(2)磷脂是组成细胞膜的重要成分，故脂质存在于所有细胞中，但脂肪不只存在于动物脂肪细胞中，植物细胞中也有。
(3)磷脂除了含有C、H、O三种元素外，还含有N、P元素。
任务二：脂质的分类及功能
1．请结合教材P26图2－6脂肪分子式，回答下列问题：
(1)相同质量的糖类和脂肪相比，在元素组成上有以下特点：脂肪和糖类的组成元素都是C、H、O，但是脂肪的氢含量高，氧含量低。
(2)与糖原相比，脂肪是良好的储能物质的原因是：
①与糖类相比，脂肪分子中氧含量远远低于糖类，氢含量更高，所以等质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时，脂肪消耗的氧气多，产生的水多，释放的能量多。
②单位质量的脂肪的体积比糖原的小很多，有利于储藏。
2．植物细胞中也有脂肪，请据图分析导致花生油为液态，猪油为固态的原因。
提示 动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，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。
资料拓展 必需脂肪酸和反式脂肪酸
必需脂肪酸是指一些脂肪酸对维持身体的机能不可缺少，但是机体又不能合成，必须从食物中获取的脂肪酸。它们通常都是一些不饱和脂肪酸，例如：ω－3、ω－6以及最为知名的DHA(俗称脑黄金)。不饱和脂肪酸链上的双键上两个碳原子结合的两个氢原子，如果在同侧，我们则称之为顺式不饱和脂肪酸(如图1)，这是自然界中绝大多数不饱和脂肪酸的存在形式。反之，如果与双键上两个碳原子结合的两个氢原子，分别位于两侧，则称之为反式脂肪酸(如图2)。反式脂肪酸能够增加食品的口感和美味，成本更加低廉，常见的饼干、糕点、奶茶、炸薯条等，其中含量比较高。由于反式脂肪酸会增加人体血液的黏稠度和凝聚力，容易导致血栓的形成，所以健康的饮食习惯应该控制摄入反式脂肪酸。
3．为什么儿童晒太阳能预防佝偻病？
提示 日光中的紫外线能使皮肤表皮细胞中的胆固醇转变为维生素D(两者均为固醇类物质)，而维生素D可促进肠道对钙、磷的吸收，在一定程度上可预防佝偻病的发生。
4．给家畜、家禽提供富含糖类的饲料，为什么会起到“肥育”的效果？
提示 细胞中的糖类和脂肪是可以相互转化的，动物从体外吸收的多余糖类可以在体内转变成脂肪。
3．下列关于脂质的叙述正确的是( )
A．磷脂由C、H、O、N四种元素组成，是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分
B．性激素的化学本质是蛋白质，对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用
C．大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固
D．胆固醇会引起人心血管类疾病，应该不要摄入
答案 C
解析 磷脂由C、H、O、N、P五种元素组成，是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分，A错误；性激素的化学本质是脂质(固醇)，对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用，B错误；胆固醇是构成动物细胞膜的成分，还参与人体血液中脂质的运输，应该适量摄入，D错误。
4．科学研究表明：花生种子发育过程中，可溶性糖的含量逐渐减少，脂肪的含量逐渐增加，花生种子萌发过程中，脂肪的含量逐渐减少，可溶性糖含量逐渐增加。下列分析错误的是( )
A．花生种子萌发过程中，脂肪转变为可溶性糖，需要大量的O元素
B．同等质量的花生种子和小麦种子，萌发过程中耗氧较多的是花生种子
C．花生种子发育过程中，可溶性糖转变为脂肪，更有利于能量的储存
D．花生种子萌发过程中，脂肪转变为可溶性糖，该过程在人体内也可以大量转化
答案 D
解析 花生种子萌发过程中，脂肪转变为可溶性糖，在人体内脂肪不能大量转化为糖类，D错误。
题组一 细胞中的糖类
1．人体摄入的糖类，有的能被细胞直接吸收，有的必须经过水解后才能被细胞吸收，下列糖类中能直接被细胞吸收的是( )
A．葡萄糖 B．蔗糖
C．麦芽糖 D．乳糖
答案 A
解析 葡萄糖属于单糖，可被细胞直接吸收；蔗糖、麦芽糖、乳糖属于二糖，只有水解形成单糖才能被细胞吸收利用。
2．(2023·云南昆明高一期中)下列关于糖类的生理作用的叙述，不正确的是( )
A．核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分
B．葡萄糖是细胞的重要能源物质
C．纤维素是高等植物细胞壁的主要成分
D．糖原是植物细胞中重要的储存能量的物质
答案 D
解析 糖原是动物细胞中重要的储能物质，D错误。
3．壳多糖是已知的含氮多糖，其广泛存在于虾、蟹、昆虫的外壳中。下列关于壳多糖和其他多糖的叙述，错误的是( )
A．多糖均含有C、H、O这三种元素
B．糖原只分布在动物的肝脏细胞中
C．纤维素能促进胃肠的蠕动和排空
D．壳多糖可用于制作人造皮肤
答案 B
解析 糖原包括肝糖原和肌糖原，主要分布在人和动物的肝脏细胞和肌肉细胞中，B错误。
4．如图为糖的分类示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．图中①与②的区别为是否能够被水解
B．图中的③只代表葡萄糖
C．枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
D．图中的④都能与血液中的葡萄糖相互转化，以维持血糖浓度的相对稳定
答案 C
解析 图中①与②分别为二糖和多糖，两者都能水解，二糖可以水解为2个单糖，多糖可以水解为多个单糖，A错误；图中的③表示动植物共有的糖，除了葡萄糖外，还有核糖和脱氧核糖等，B错误；图中的④表示糖原，有肌糖原和肝糖原，肌糖原不能与血液中的葡萄糖相互转化，肝糖原能与血液中的葡萄糖相互转化，以维持血糖浓度的相对稳定，D错误。
5．肥胖与长期糖摄入超标有关，培养健康的饮食习惯，控制高糖类副食的摄入，是防止肥胖发生的有效手段。下列认识正确的是( )
A．糖是细胞内主要的储能物质，常被形容为“生命的燃料”
B．糖在生产生活中有广泛的用途，某些糖可用于废水处理、制作人造皮肤等
C．糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，在糖类代谢发生障碍时，脂肪也能大量转化为糖类
D．糖尿病是一种常见的糖代谢异常疾病，病人饮食中不能含任何糖类
答案 B
解析 葡萄糖是细胞内主要的能源物质，常被形容为“生命的燃料”，A错误；糖在生产生活中有广泛的用途，某些糖可用于废水处理、制作人造皮肤等，如几丁质，B正确；糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，在糖类代谢发生障碍时，脂肪不能大量转化为糖类，C错误；糖尿病是一种常见的糖代谢异常疾病，病人饮食不应该含有过多的糖类，但并不意味着不能含任何糖类，D错误。
题组二 细胞中的脂质
6．下列各项不属于脂肪的生理作用的是( )
A．良好的储能物质
B．维持体温
C．缓冲减压，保护内脏
D．细胞膜的组成成分之一
答案 D
解析 脂肪是细胞中良好的储能物质，还具有缓冲、减压、维持体温的作用，而细胞膜的组成成分之一为磷脂，不是脂肪，D符合题意。
7．基于对脂质的组成及其功能的理解，下列有关脂质的叙述正确的是( )
A．磷脂是构成动物细胞膜的重要成分，同时还能够参与血液中脂质的运输
B．脂质的元素组成是C、H、O、N
C．维生素D能够促进人体对钙和磷的吸收，所以在补钙的同时需要补充一定量的维生素D
D．性激素是一种蛋白质类激素，它可以促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的产生
答案 C
解析 胆固醇和磷脂是动物细胞膜的重要成分，胆固醇还能参与血液中脂质的运输，A错误；磷脂的元素组成是C、H、O、N、P，固醇和脂肪的元素组成是C、H、O，B错误；性激素是一种固醇类激素，而不是蛋白质类激素，D错误。
8．(2022·江苏金湖中学高一月考)常言道：“马无夜草不肥”，其实是有科学依据的。生物体内有一种被称为“BMAL1”的蛋白质，能促进脂肪堆积，这种蛋白质在白天减少，夜间增多。下列有关叙述正确的是( )
A．糖类和脂肪都是细胞中主要的能源物质
B．“BMAL1”在夜间可能会促进脂肪转化为糖类
C．脂肪不仅能储存能量，还具有保温作用
D．脂肪分子中氢的含量远远少于糖类
答案 C
解析 糖类是细胞中的主要能源物质，脂肪是细胞中良好的储能物质，A错误；“BMAL1”在夜间可能会促进糖类转化为脂肪，B错误；脂肪不仅有储存能量的作用，还有保温、缓冲的作用，C正确；脂肪分子中氢的含量多于糖类，氧的含量少于糖类，D错误。
9.下列概念与图示相符的是( )
A．a表示脂肪，b、c、d可分别表示三分子的脂肪酸
B．a表示固醇，b、c、d可分别表示脂肪、胆固醇、维生素D
C．a表示脂质，b、c、d可分别表示脂肪、磷脂、固醇
D．a表示固醇，b、c、d可分别表示胆固醇、性激素、几丁质
答案 C
解析 由题图可知，图中的a是由b、c、d构成的，脂肪由一分子的甘油和三分子的脂肪酸结合而成，A错误；脂肪不属于固醇，B错误；脂肪、磷脂、固醇属于脂质，C正确；几丁质属于糖类，其化学本质不是固醇，D错误。
10．如图是生物细胞中某种有机分子的结构式，下列相关叙述错误的是( )
A．这种物质在室温下往往呈固体形态
B．这种物质水解能产生合成磷脂的物质
C．构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短相同
D．人体皮下组织中含有丰富的这类物质
答案 C
解析 图中为脂肪分子，该脂肪含有的是饱和脂肪酸，在室温下往往呈固体形态，A正确；脂肪酸的种类和分子长短不相同，C错误；人体皮下组织中含有丰富的脂肪，D正确。
11．(2023·重庆江北区高一期末)低聚果糖是一种新型甜味剂，由 1分子蔗糖与1～3分子果糖聚合而成。低聚果糖甜度为蔗糖的0.3～0.6倍，不能被人体直接消化吸收，但能被肠道菌吸收利用，具有调节肠道菌群、促进肠道对钙的吸收、抗龋齿等保健功能。下列分析不正确的是( )
A．低聚果糖合成过程中会有水分子生成
B．低聚果糖可以作为糖尿病患者的甜味剂
C．低聚果糖与胆固醇的功能有相似之处，可有效防止骨质疏松症
D．低聚果糖具有抗龋齿功能，推测可能是因为其不能被口腔细菌利用
答案 C
解析 低聚果糖是由 1分子蔗糖与1～3分子果糖聚合而成，其合成过程中会有水分子生成，A正确；低聚果糖不能被人体直接消化吸收，可以作为糖尿病患者的甜味剂，B正确；低聚果糖可促进肠道对钙的吸收，有效防止骨质疏松症，胆固醇没有防止骨质疏松症的功能，C错误；低聚果糖可能是不能被口腔细菌利用，因此具有抗龋齿功能，D正确。
12．根据下表中同质量的脂肪和糖类在彻底氧化分解时的差异进行分析，以下说法错误的是( )
A.相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
B．脂肪中的H的比例是12%
C．相同质量的脂肪和糖类氧化分解时产生的水量X＞Y
D．脂肪中H的比例较高，氧化分解时释放的能量较少
答案 D
解析 根据元素守恒，脂肪和糖类氧化分解时H的去向是生成水，脂肪中H的比例大，生成水多，即X>Y，氧化分解时释放的能量较多，C正确，D错误。
13．如图是油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是( )
A．种子形成时，可溶性糖更多地转变为脂肪
B．种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，说明可溶性糖是油菜种子主要的储能物质
C．可溶性糖和脂质的化学元素组成完全相同
D．种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的N增加
答案 A
解析 种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，说明脂肪是油菜种子主要的储能物质，B错误；可溶性糖的组成元素为C、H、O，而脂质的化学元素组成主要为C、H、O，有的还含有P和N，显然可溶性糖和脂质的化学元素的组成不完全相同，C错误；种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，但脂肪和可溶性还原糖的组成元素均为C、H、O，据此不能推测种子需要的N增加，D错误。
14．如图分别表示动植物细胞中糖类和脂质的种类与关系，请回答下列问题：
(1)若图甲表示植物细胞中糖类的种类与关系图解，则a部分对应的糖是________。
(2)若图乙中①为良好的储能物质，则②表示______，其主要功能是____________________。
(3)动物细胞中某种脂质可以促进生殖器官的发育，则其应对应图乙中________(填序号)。
答案 (1)麦芽糖 (2)磷脂 构成细胞膜和细胞器膜的重要成分 (3)④
解析 (1)a为植物细胞中含有的二糖，且具有还原性，应为麦芽糖。(2)图乙中②为磷脂，主要功能是构成细胞膜及细胞器膜的重要成分。(3)性激素可促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，对应图乙中的④。
15．(2022·山东临沂第一中学高一期中)根据下列生物学事实回答问题：
材料1：熊在入冬之前要吃大量的食物，在体内转化为脂肪储存起来，以便冬眠时分解利用维持生命活动。生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4 cm。
材料2：“瘦素”是最近由研究人员发现的一种重要激素。注射“瘦素”后，人的食欲会下降，从而对人体是否发胖起到至关重要的作用。
(1)材料1说明脂肪具有________、__________的作用。
(2)某校生物兴趣小组想利用以下材料设计实验验证“瘦素”能控制动物的食欲，起到减肥作用。
材料用具：大鼠若干只、普通饲料、一定剂量的“瘦素”溶液、生理盐水，其他所需条件均满足。
请写出实验思路、实验结果及结论。
实验思路：_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________；
实验结果及结论：________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)保温 储能 (2)选取身体健康、生长状况基本相同的大鼠若干只，随机平均分为两组(甲、乙)；甲组每天注射一定剂量的“瘦素”溶液，乙组每天注射等量的生理盐水；在相同且适宜的条件下分别饲养一段时间，观察大鼠的食欲状况，称量并统计各组大鼠的体重 甲组大鼠的食欲与体重均比乙组的差，说明“瘦素”能控制动物的食欲，起到减肥作用种类
淀粉
糖原
纤维素
几丁质(壳多糖)
基本单位
葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
N－乙酰葡萄糖胺
作用
植物体内的储能物质
人和动物细胞的储能物质
构成植物细胞细胞壁的主要成分
甲壳类动物和昆虫的外骨骼的重要组成成分
分布
粮食作物的种子中，植物变态的茎或根及一些植物的果实中
主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中
植物的茎秆和枝叶及所有植物细胞的细胞壁
广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中
种类
常见种类
分布
功能
单糖
五碳糖
核糖(C5H10O5)
动植物细胞
组成RNA
脱氧核糖
(C5H10O4)
组成DNA
六碳糖
(C6H12O6)
葡萄糖
细胞中主要的能源物质
果糖
植物细胞(主要)
－
半乳糖
动物细胞(主要)
－
二糖
(C12H22O11)
蔗糖
(蔗糖→葡萄糖＋果糖)
甜菜、甘蔗、水果等植物细胞中，可用于加工红糖、白糖、冰糖
能水解成单糖而供能
麦芽糖
(麦芽糖→葡萄糖＋葡萄糖)
发芽的小麦等植物细胞中
乳糖
(乳糖→葡萄糖＋半乳糖)
人和动物的乳汁中
多糖
(C6H10O5)n
淀粉
(淀粉→许多葡萄糖)
玉米、小麦、水稻、马铃薯、山药等植物细胞中
植物细胞中重要的储能物质
纤维素
(纤维素→许多葡萄糖)
植物细胞壁
植物细胞壁的主要成分
糖原
(糖原→许
多葡萄糖)
肝糖原
主要存在于人和动物的肝脏和肌肉中
糖原是人和动物细胞中重要的储能物质，肝糖原可调节血糖含量，肌糖原可为肌肉供能
肌糖原
几丁质(壳多糖)
广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中
甲壳类动物和昆虫的外骨骼的重要组成成分
分类
组成
生理功能
脂肪
(三酰甘油)
三分子脂肪酸、一分子甘油
①细胞内良好的储能物质；
②很好的绝热体，有隔热、保温作用；
③具有缓冲和减压作用，可以保护内脏器官
磷脂
甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物
构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分
固醇
胆固醇
①构成动物细胞膜的重要成分；
②参与血液中脂质的运输
性激素
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素D
能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
物质
部分元素的比例
氧化分解
C
O
最终产物
产生的水量
脂肪
75%
13%
CO2、H2O
X
糖类
44%
50%
CO2、H2O
Y