2.3细胞中的糖类和脂质的学案-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1（含答案）

细胞中的糖类和脂质的学案
【学习目标】
（一）学习目标
1、概述糖类的种类和作用；举例说出脂质的种类和作用；
2、尝试进行自主学习与合作学习，收集和整理相关信息，解决生活中和糖、脂相关的实际问题。
3、养成自主、探究、合作的学习方式，健康的生活方式和习惯，认识生物科学的价值。
【学习重难点】
（一）学习重难点
1.糖类的种类和作用
2.脂质的种类和作用
【预习新知】
（一）细胞中的糖类
一、 是主要的能源物质。
二、糖类分子都是由 三种元素构成的。因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2∶1，类似水分子，因而糖类又被称为“碳水化合物”，简写为 。
三、糖类大致可以分为 、 和 等几类。
单糖：不能 的糖类就是单糖。常见的单糖还有果糖、 、 和脱氧核糖等。 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”。葡萄糖不能水解，可直接被细胞吸收。
二糖：二糖由两分子 脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收。生活中最常见的二糖是蔗糖，红糖、白糖、冰糖等都是蔗糖。常见的二糖还有在发芽的小麦等谷粒中含量丰富的 ，以及在人和动物乳汁中含量丰富的 。
多糖：生物体内的糖类绝大多数以 的形式存在。 是最常见的多糖，作为植物体内的储能物质存在于植物细胞中。人体摄入的淀粉，必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用。
四、糖原
（1）基本构成单位： 。由葡萄糖脱水缩合形成。
（2）主要分布：人和动物的肝脏和肌肉中。
（3）种类： （存在于肝脏）； （存在于肌肉）。
（4）主要功能：人和动物细胞的 物质；调节血糖。
五、纤维素
（1）基本构成单位： 。
（2）主要分布：植物细胞。例如，棉、棕榈和麻类植物的茎秆和枝叶中纤维素含量丰富。
（3）主要功能：构成植物 的主要成分。
（4）特点： 溶于水，人和动物很难消化。
六、几丁质
（1）基本构成单位：葡萄糖。
（2）主要分布： 动物和昆虫的外骨骼中，也存在于一些绿藻中。
（3）主要功能：作为支撑身体的骨架，以及对身体起保护作用。
（一）细胞中的脂质
1.组成脂质的化学元素主要是 ，有些脂质还含有 。与糖类不同的是，脂质分子中氧的含量远远 糖类，而氢的含量更 。通常都 溶于水， 溶于脂溶性有机溶剂。
2.种类：常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等。
（1）脂肪：最常见的脂质。脂肪是 发生反应而形成的酯，即三酰甘油（又称 ）。其中甘油的分子比较简单，而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的，也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有 脂肪酸，在室温时呈液态，如日常炒菜用的食用油（花生油、豆油和菜籽油等）：大多数动物脂肪含有 脂肪酸，室温时呈固态。
脂肪是细胞内良好的 ，当生命活动需要时可以分解利用。脂肪还是一种 。皮下有厚厚的脂肪层，起到 的作用。分布在内脏器官周围的脂肪还具有 的作用，可以保护内脏器官。
（2）磷脂：磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基（一OH）不是与脂肪酸结合成酯，而是与 结合。因此，磷脂除了含有C、H、O外，还含有 。
磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种 的重要成分。在 ，磷脂含量丰富。
（3）固醇：固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。
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 的运输；性激素能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
的吸收。
3.细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成 储存起来；如果葡萄糖还有富余，就可以转变成 和某些氨基酸。糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为 ；而脂肪一般只在 ， ，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。
【易错提示】
（一）易错提示
1．四种与能量有关的物质
(1)葡萄糖：主要的能源物质。
(2)脂肪：细胞内良好的储能物质。
(3)淀粉：植物细胞内重要的储能物质。
(4)糖原：动物细胞内重要的储能物质。
2．相同质量的糖类和脂肪的代谢特点
(1)共同点：都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物都是CO2、H2O。
(2)不同点：①糖类中氧的相对含量多，碳、氢的相对含量少，耗氧少，释放的能量少；②脂肪中氧的相对含量少，碳、氢的相对含量多，耗氧多，释放的能量也多。
3．糖类和脂质的转化
(1)在糖类供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪。
(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。
误区警示(1)脂肪不等同于脂质：脂肪只是脂质中的一种，脂质除了脂肪外，还包括磷脂和固醇等。
(2)胆固醇不等同于固醇：固醇和胆固醇虽然都是脂质，但其范围不同，胆固醇是固醇中的一种。
【深化探究】
（一）深化探究
探究点一 细胞中糖类的组成、分类和功能
结合葡萄糖和蔗糖的结构分析：
1．为什么将糖类称为“碳水化合物”？
答案：糖类分子都是由 C、H、O 三种元素构成的，多数糖类分子中H、O原子的比例是2：1，类似于水分子。
2．葡萄糖和蔗糖都是还原糖吗？蔗糖水解产物中只有葡萄糖吗？
答案：葡萄糖是还原糖，蔗糖不是还原糖。蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。
3．下图是一个汉堡中的几种多糖的组成，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异？
答案：三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖连接的方式不同，使它们具有了不同的化学性质。
4．糖类是主要的能源物质，是不是意味着所有的糖类都是能源物质？
答案：不是。如核糖、脱氧核糖、纤维素等均不是能源物质。
5．从糖类的元素组成上分析糖类彻底氧化分解的产物是什么？
答案：CO2和H2O。
探究点二 细胞中的脂质
1．分析有关脂质的几个问题：
(1)公鸡有鲜艳的羽毛，鸣叫嘹亮，这与公鸡体内的哪种物质直接有关，其化学本质是什么？
(2)黑熊在冬眠前要大量地进食，为冬眠积聚能量，这些能量主要储存在哪种成分中？
答案：
(1)与性激素有关，化学本质是脂质。
(2)脂肪是动物体内主要的储能物质，所以能量主要存在于脂肪中。
2．脂质是指一类在化学组成和分子结构上差异很大，不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等脂溶性有机溶剂的有机物。结合教材内容，分析下面材料并回答问题。
(1)脂肪
材料　与糖类类似，脂肪也由C、H、O三种元素组成，所不同的是脂肪中氧的含量远远少于糖类，而H的含量更多。据分析，1 g脂肪氧化分解可释放出约39 kJ的能量，1 g糖原氧化分解可释放出约17 kJ的能量，但1 g脂肪在体内储存所占的体积是1 g糖原的1/5。
①脂肪的元素组成是C、H、O，固醇类物质还含有N元素，而磷脂中还含有P等元素。
②与糖原相比，为什么脂肪是良好的储能物质？
③分析材料，并归纳脂肪的其他功能。
(2)磷脂和固醇
材料　细胞膜的化学组成基本相同，主要由脂质、蛋白质和糖类组成。各成分含量分别约为50%、40%、2%～10%。膜脂质主要由磷脂、胆固醇构成。在大多数细胞的膜脂质中，磷脂占总量的70%以上，胆固醇不超过30%。胆固醇还参与血液中脂质的运输，但过多摄入会在血管壁上沉积，造成血管阻塞，危及生命。
据材料分析，细胞膜中含有哪些脂质类物质？
答案：
(1)②a.由于脂肪中含碳和氢量比糖类多，因此在氧化分解时的耗氧量要比糖类多，释放出来的能量也多，产生的水也多。b.单位质量的脂肪体积比糖原小很多，有利于储藏。③脂肪除是细胞内良好的储能物质外，还具有保温、缓冲和减压作用。
(2)磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的主要成分，胆固醇也是细胞膜的重要成分。
【巩固训练】
（一）巩固训练
1.下列选项中，属于动植物细胞共有糖类的是( )
A.葡萄糖、核糖、脱氧核糖 B.葡萄糖、淀粉和果糖
C.淀粉、脱氧核糖、乳糖 D.麦芽糖、果糖、乳糖
2.《黄帝内经》说：“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充”，以上食物中富含糖类、蛋白质、油脂等营养物质。下列说法正确的是( )
A.“五果”富含糖类，其中的麦芽糖、蔗糖和果糖均为还原糖
B.糖类、蛋白质和油脂这些营养物质都是生物大分子，以碳链为骨架
C.“五畜”富含脂肪和蛋白质，它们的组成元素相同
D.虽然脂肪可通过氧化分解释放能量，但其不是运动的主要能量来源
3.糖类是细胞的主要组成成分之一，下列有关糖类的叙述，正确的是( )
A.葡萄糖、果糖、麦芽糖等还原性糖溶液中加入斐林试剂，振荡均匀后，溶液呈蓝色
B.糖类又被称为“碳水化合物”，均由C、H、O三种元素组成
C.淀粉在淀粉酶的催化作用下，水解为CO2、H2O
D.细胞骨架能锚定并支撑许多细胞器，其主要成分是纤维素
4.下列关于糖类和脂质的叙述，正确的是( )
A.几丁质属于多糖，广泛存在于高等植物细胞中，可以用于制作人造皮肤等
B.磷脂是构成细胞膜的重要成分，均含C、H、O、N、P等元素
C.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸
D.糖类中氧的含量远远低于脂质，而氢的含量更高
5.下列关于脂质的叙述，正确的是( )
A.磷脂中的磷酸“头”部是疏水的，脂肪酸“尾”部是亲水的
B.脂肪、磷脂和固醇的分子结构差异不大，都易溶于有机溶剂
C.人体细胞中的某些脂质可以转化为糖类物质
D.胆固醇能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
6.基于对脂质的组成及其功能的理解，下列有关描述错误的是( )
A.胆固醇是动物细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输，过多摄入不利于健康
B.原核细胞和真核细胞中都含磷脂
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.人体的油脂细胞大多含有不饱和脂肪酸
7.下列关于糖类和脂质的表述正确的是( )
A.磷脂是所有细胞必不可少的脂质
B.脂肪、淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质
C.植物细胞和动物细胞的组成成分都含有纤维素
D.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，其熔点较高，易凝固
8.如图表示糖类的化学组成和种类，则相关叙述正确的是( )
A.①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解
B.①②均属于还原糖，在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀
C.生物体内的糖大多以③的形式存在
D.④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均储存能量，可作为储能物质
参考答案
1.答案：A
解析：A、动植物细胞共有的糖是葡萄糖、核糖和脱氧核糖，A正确；
B.淀粉和果糖是植物细胞中的糖，B错误；
C.淀粉是植物细胞中的多糖，乳糖是动物细胞的糖，
C错误；
D.麦芽糖和果糖是植物细胞中的糖，乳糖是动物细胞的糖，D错误。
故选：A。
2.答案：D
解析：A、蔗糖不属于还原糖，A错误;B、糖类中只有多糖属于生物大分子，油脂不属于生物大分子，B错误C、脂肪的元素组成是C、H、O，蛋白质的元素组成是C、H、O、N,C错误;D、虽然脂肪可通过氧化分解释放能量，但其不是运动的主要能量来源，主要能量来源是糖类，D正确。故选:D。
3.答案：A
解析：A、加入斐林试剂，没有水浴加热，反应非常缓慢，斐林试剂是含有铜离子，振荡均匀后，溶液呈蓝色，A正确；
B、糖类一般由C、H、O三种元素组成，但几丁质含有N元素，B错误；
C、淀粉在淀粉酶的催化作用下，水解为葡萄糖，C错误；
D、细胞骨架的成分是蛋白质纤维，D错误。
故选A。
4.答案：C
解析：A、几丁质是一种多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中，几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛用途；可以用于制作食品的包装纸和食品的添加剂；可以用于制作人造皮肤等，A错误；
B、磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分，除含C、H、O外，还含有P甚至N，但并不是所有的磷脂均含有N，B错误；
C、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态，C正确。
D、脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量高于糖类，同质量的脂肪与糖类相比，氧化分解耗氧多，D错误；
故选C。
5.答案：C
解析：A、组成细胞膜的磷脂分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的，A错误；
B、不同脂质的分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于有机溶剂，B错误；
C、在一定条件下，脂肪可以转化为糖类物质，脂肪属于脂质，C正确；
D、维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，D错误。
故选C。
6.答案：D
解析：胆固醇是动物细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输，但是过多摄入不利于健康，A正确；磷脂是构成细胞膜的重要成分，原核细胞和真核细胞都有细胞膜，故都含有磷脂，B正确；维生素D能够促进入和动物肠道对钙和磷的吸收，所以在补钙的同时需要补充一定量的维生素D，C正确；植物油脂大多含有不饱和脂肪酸，大多数动物油脂含有饱和脂肪酸，D错误。
7.答案：A
解析：A.磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分, A正确。
8.答案：C