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×细胞中的糖类和脂质
新课程标准 核心素养
1.举例说出糖类的种类和作用，阐明糖类既是细胞结构的重要组成成分，又是生命活动的主要能源物质。2.举例说出脂质的主要种类和作用。3.举例说出糖类和脂质的相互转化。4.关注糖类、脂肪等的过量摄入对健康的影响。 1.生命观念——认知不同类型的物质其作用不同。2.社会责任——理解细胞中与能量供给有关的物质，关注身体健康。
知识点(一)细胞中的糖类
1．元素组成：由C、H、O三种元素组成。
2．主要作用：糖类是主要的能源物质。
3．分类
(1)单糖
①含义：不能水解的糖类。
②常见种类
(2)二糖：分布在植物中的二糖主要是蔗糖和麦芽糖；分布在动物中的二糖主要是乳糖。
(3)多糖
举例 分布 功能
淀粉 植物细胞 储存能量
纤维素 植物细胞 植物细胞壁的主要成分
糖原 动物细胞 储存能量
几丁质 甲壳动物和昆虫 外骨骼的重要组成成分
(1)细胞内的糖类都有甜味，其水解都可产生葡萄糖。(×)
(2)存在于植物细胞而不存在于动物细胞的单糖是葡萄糖。(×)
(3)蔗糖由两分子果糖缩合而成，只存在于植物细胞中。(×)
(4)纤维素、淀粉和蔗糖都是植物细胞特有的多糖。(×)
1．(生命观念)是否所有的糖类都能作为生物体内的能源物质发挥作用？请举例说明。
提示：不是。核糖和脱氧核糖组成核酸，纤维素构成细胞壁，均不能作为生物体内的能源物质。
2．(科学思维、社会责任)糖原、淀粉和纤维素都是由葡萄糖组成的，为什么特性不同？几丁质及其衍生物在医药、化工等方面的用途有哪些？
提示：因为组成糖原、淀粉和纤维素的葡萄糖分子之间的连接方式不同。
用于废水处理；用于制作食品的包装纸和食品添加剂；用于制作人造皮肤等。
1．糖类分布图
2．糖类的功能
(1)生物体的主要能源物质，如葡萄糖氧化分解释放能量。
(2)生物体重要的结构物质，如纤维素是植物细胞细胞壁的组成成分。
(3)细胞中储存能量的物质，如植物的淀粉、动物的糖原等。
[特别提醒]
1．并不是所有的糖类都是能源物质，核糖、脱氧核糖、纤维素不能氧化分解提供能量，只是生物体的组成成分。
2．并不是所有的糖类都有甜味，细胞中的单糖、二糖一般有甜味，而多糖如淀粉、糖原、纤维素则没有甜味。
3．肝糖原可水解为葡萄糖，补充生物体内的血糖，肌糖原不能补充血糖。
1．下列有关糖的叙述，错误的是( )
A．常见的单糖有葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖
B．玉米、小麦、水稻的种子中都含有丰富的淀粉
C．纤维素不溶于水，人和动物细胞中不含纤维素
D．淀粉由葡萄糖缩合形成，水解产物只有葡萄糖
解析：选D 糖类分为单糖、二糖、多糖，常见的单糖有果糖、核糖、脱氧核糖、葡萄糖等，A正确；多糖有淀粉、纤维素、糖原，淀粉、纤维素存在于植物细胞中，淀粉在植物体内是储存能量的物质，禾谷类植物玉米、小麦、水稻的种子中都含有丰富的淀粉，B正确；纤维素是构成植物细胞壁的成分，不溶于水，人和动物细胞不含纤维素，C正确；淀粉由葡萄糖缩合形成，其水解是麦芽糖和葡萄糖，D错误。
2．若“淀粉—麦芽糖—葡萄糖—糖原”表示某生物体内糖类的某些转化过程，则下列说法正确的是( )
①在动物的肝脏细胞中，可发生葡萄糖与糖原的相互转化过程
②此生物一定是植物，因为它含有淀粉和麦芽糖
③淀粉和糖原都是储存能量的多糖，麦芽糖是二糖
④上述关于糖的转化不可能发生在同一生物体内，因为淀粉和麦芽糖是植物特有的糖，而糖原是动物特有的糖
A．①③④ B．①②④
C．①③ D．②③
解析：选C 在动物的肝脏细胞中，葡萄糖可以合成肝糖原，肝糖原也可分解为葡萄糖，因此可发生葡萄糖与糖原的相互转化过程，①正确；此生物能将淀粉分解为麦芽糖进而分解为葡萄糖，然后用葡萄糖合成糖原，该生物一定是动物，②错误；淀粉和糖原都是储存能量的多糖，麦芽糖是二糖，③正确；上述关于糖的转化可能发生在同一生物体内，淀粉作为食物被吃到动物的消化道内，在消化道中被分解为麦芽糖进而分解为葡萄糖，葡萄糖被肠道吸收后运送到全身各处，在肝脏、肌肉等处可以用于合成糖原，④错误。
知识点(二)细胞中的脂质
1．脂质的元素组成：主要是C、H、O，有些脂质还含有N、P。
2．脂质的化学性质：脂质分子结构差异很大，通常不溶于，而溶于脂溶性有机溶剂。
3．脂质的特点：与糖类不同，脂质分子中的含量远远低于糖类，而的含量更高。
4．脂质的分类及功能
5．糖类和脂质的关系：糖类和脂质可以相互转化。
(1)糖类在供应充足时，可以大量转化为脂肪和某些氨基酸。
(2)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。
(1)在动物体内作为储能物质的主要是脂肪和糖原。(√)
(2)磷脂是构成生物膜的重要成分，细胞膜中都含磷脂。(√)
(3)脂肪中的C和H两种元素的含量高于糖类。(√)
(4)性激素的化学本质是蛋白质。(×)
1．(生命观念)导致公鸡出现“大红冠子花外衣”的主要物质是什么？其化学本质是哪一类？主要作用是什么？
提示：雄激素；固醇类；促进生殖器官发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征。
2．(科学思维、社会责任)俗语说“瘦人怕撞，胖人怕热”，请结合脂质的有关内容分析其中的原因。
提示：脂肪具有缓冲、减压和保温作用。
1．脂质的元素组成及种类
2．脂质的种类及功能
1．下面是关于脂质的叙述，正确的是( )
A．磷脂由C、H、O三种元素组成，是构成细胞膜的重要成分
B．性激素的化学本质是蛋白质，对维持生物体生殖过程起重要的调节作用
C．脂肪只存在于动物的脂肪细胞中，而其他部位和植物细胞中没有
D．脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物
解析：选D 磷脂是由C、H、O、N、P五种元素组成的，它是构成细胞膜的重要成分；性激素的化学本质是固醇，属于脂质；脂肪不仅存在于动物细胞中，在植物细胞中也有，如花生种子；脂质存在于所有细胞中，因为磷脂是构成细胞膜的重要成分。
2．在生物体中脂肪比糖类更适宜作为储能物质的原因不包括( )
A．同等质量的脂肪比糖类所含能量多
B．必要时脂肪可直接氧化分解供能，也可转化为糖类供能
C．同等质量的脂肪比糖类氧化分解时需要消耗的氧气少
D．脂肪疏水，而糖类亲水，前者在细胞中所占体积小
解析：选C 同等质量的脂肪比糖类储存能量多，必要时脂肪可直接氧化分解供能，也可转化为糖类供能，另外脂肪疏水，而糖类亲水，前者在细胞中所占体积小，故脂肪更适合作为储能物质。同等质量的脂肪比糖类氧化分解时需要消耗的氧气多。
[要语必背·网络构建]
一、要语必背
1．不是所有的糖类都能作为生物体内的能源物质。核糖和脱氧核糖组成核酸，纤维素构成细胞壁，均不能作为生物体内的能源物质。
2．麦芽糖、蔗糖和乳糖都是二糖，在分子组成上的共同点都含有两个单糖残基，并且都有一个葡萄糖残基。不同点是麦芽糖的两个单糖残基都是葡萄糖残基，蔗糖的两个单糖残基分别是葡萄糖残基和果糖残基，乳糖的两个单糖残基分别是葡萄糖残基和乳糖残基。
3．多糖的组成单位并不都是葡萄糖。淀粉、糖原、纤维素的组成单位都是葡萄糖，其差别在于分支不同及连接葡萄糖残基的糖苷键不同。几丁质的组成单位是N 乙酰葡糖胺。
4．糖类和脂肪氧化分解供能顺序不同。糖类是主要的能源物质，脂肪是体内储备的能源物质，只有在糖类供能不足时才由脂肪氧化分解功能。糖类、脂肪氧化分解的最终都只有CO2和H2O。
5．糖类和脂肪转化为对方的过程不同。糖类在细胞内通过形成甘油和脂肪酸进一步转化为脂肪，脂肪转化为糖类是由脂肪首先分解为甘油和脂肪酸，然后由甘油和脂肪酸转化为糖类。
6．糖类和脂肪的转化是有条件的。只有在糖类供给充足，糖类就有可能转化成脂肪；只有当细胞中糖类严重不足时，脂肪才可能转化为糖类。
7．转化程度存在明显差异。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。
二、网络构建
1．下图是细胞内葡萄糖和脂肪相互转换过程简图。下列有关葡萄糖和脂肪相互转化的叙述，错误的是( )
A．葡萄糖转化为脂肪一定需要通过丙酮酸
B．脂肪转化为葡萄糖一定需要通过乙酰CoA
C．体内糖类供应充足才有可能大量转化为脂肪
D．体内脂肪供应充足也不可能大量转化为糖类
解析：选B 从图解可以看出葡萄糖转化为脂肪的过程一定经过：葡萄糖→磷酸丙糖→丙酮酸→乙酰CoA→脂肪的过程，A正确；脂肪转化为葡萄糖一定经过：脂肪→甘油→磷酸丙糖→葡萄糖，但不需要通过乙酰CoA，B错误；血液中的葡萄糖合成糖原后还有富余，就可以转变成脂肪，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，C正确；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，D正确。
2．某植物体内可以完成下图所示的反应，其中代表不同的单糖，则代表的二糖可能是( )
A．麦芽糖 B．乳糖
C．蔗糖 D．乳糖和蔗糖
解析：选C 由题图可知，该二糖水解形成的两个单糖不同，因此可能是蔗糖或乳糖，又由于该反应发生在植物体内，因此该二糖应是蔗糖。
3．如图是两种二糖的组成示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．图中M、N代表的物质分别是葡萄糖、果糖
B．图中M代表的物质也是纤维素和糖原的基本组成单位
C．因葡萄糖和果糖都是还原糖，故麦芽糖和蔗糖也是还原糖
D．细胞内的二糖以及单糖的作用只能是能源物质
解析：选B 麦芽糖是由两分子葡萄糖组成的，蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成的，故图中M、N代表的物质都是葡萄糖，A错误；葡萄糖是纤维素和糖原的基本组成单位，B正确；葡萄糖和果糖、麦芽糖都是还原糖，但蔗糖不是还原糖，C错误；单糖中的核糖和脱氧核糖不是能源物质，脱氧核糖是DNA的组成成分，核糖是RNA的组成成分，D错误。
4．下列关于脂肪和磷脂的叙述，错误的是( )
A．脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油组成
B．使用苏丹Ⅲ染液染色，可使脂肪呈现橘黄色
C．在人和动物的肝脏中，磷脂含量丰富
D．磷脂和脂肪都属于脂质，二者结构完全相同
解析：选D 磷脂和脂肪的结构不同，组成磷脂的甘油的一个羟基(—OH)不是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其他衍生物结合，D错误。
5．下列各组物质中，组成元素不完全相同的是( )
A．淀粉、几丁质、维生素D
B．胆固醇、脂肪、磷脂
C．乳糖、蔗糖、纤维素
D．脂肪酸、性激素、肝糖原
解析：选B 淀粉、几丁质属于糖类，组成元素是C、H、O，维生素D属于脂质中的固醇，组成元素是C、H、O，A不符合题意。胆固醇和脂肪的组成元素是C、H、O，磷脂的组成元素除C、H、O外，还含有P甚至N，B符合题意。乳糖、蔗糖、纤维素属于糖类，组成元素是C、H、O，C不符合题意。脂肪酸、性激素、肝糖原的组成元素均是C、H、O，D不符合题意。
6．根据下列生物学事实回答问题：
材料一 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，冬眠时，进行分解作用，维持生命活动。
材料二 生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4 cm。
材料三 幼儿晒太阳，可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D，预防佝偻病。
(1)材料一说明脂肪是________，分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有________的作用。
(2)材料二说明脂肪具有________的作用。
(3)材料三说明维生素D具有________的作用，维生素D、性激素和胆固醇都属于________类的脂质。
(4)材料中没有提到的一类脂质是________，其主要作用是_________________________。
(5)检测脂肪所用的试剂是________，呈现的颜色应是________。
解析：(1)材料一说明脂肪是生物体内的储能物质，可作为备用能源；动物内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用。(2)材料二说明脂肪具有保温的作用。(3)材料三说明维生素D能够促进人和动物对钙和磷的吸收，维生素D、性激素和胆固醇均属于固醇类的脂质。(4)材料中没有提到的一类脂质是磷脂，其主要作用是构成生物膜。(5)检测脂肪所用的试剂是苏丹Ⅲ染液，发生的颜色反应是橘黄色。
答案：(1)生物体良好的储能物质 减少摩擦，缓冲外界压力 (2)保温 (3)促进人和动物对钙和磷的吸收 固醇 (4)磷脂 构成细胞膜和各种细胞器膜 (5)苏丹Ⅲ染液 橘黄色
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