组成细胞的分子
第3节 细胞中的糖类和脂质
【知识梳理】
一、细胞中的糖类:
组成元素:一般由 三种元素组成。
主要作用:糖类是主要的 物质。
分类
单糖:不能水解的糖类
常见 五碳糖:核糖、脱氧核糖
种类 六碳糖: 、 、半乳糖
二糖:由两分子的单糖 而成,一般水解成单糖才能被细胞吸收。分布在植物中的二糖主要是 ;分布在动物中的二糖主要是 。
多糖:基本组成单位是葡萄糖。
举例 分布 功能
淀粉 细胞
纤维素 植物细胞 的主要成分; 被称作“第七类营养素”
糖原 细胞 肝糖原可以
几丁质 甲壳类动物和昆虫 的重要组成成分;
二、细胞中的脂质
1、元素组成:组成脂质的化学元素主要是 ,有些脂质还有P和N。与糖类相比,脂质中的 含量高,而 的含量则远远低于糖类。
2、化学性质:脂质分子结构差异很大,通常不溶于水,而溶于 。
3、分类和功能:
(1)脂肪:
元素组成: 饱和脂肪酸:主要分布在 物中,呈 态。
结构组成: +脂肪酸
不饱和脂肪酸:主要分布在 物中,呈 态。
功能: ①细胞内良好的
②很好的绝热体,有 作用;③具有 作用,可以保护内脏器官
磷脂
元素组成:
作 用:构成 、细胞器膜的重要成分。
(3)固醇
分类 生理功能
固 醇 胆固醇 构成动物 的重要成分 在人体内参与血液中 的运输
性激素 促进任何动物生殖器官的发育以及 的形成
维生素D 能有效的促进任何动物肠道对 的吸收
三、糖类和脂肪的相互转化
1、体内葡萄糖和脂肪的主要去路
(1)血液中的葡萄糖除了供给细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,既可以转变成 。
(2)食物中的脂肪被消化吸收后,可以在 等处以脂肪组织的形式储存起来。
2、细胞中的糖类和脂质相互转化
(1)糖类在供应充足的情况下,可以 转化为脂肪。
(2)脂肪一般只能在糖类代谢发生障碍时,引起 时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
【深化探究】
观察下面二糖的种类和组成,完成相关问题:
发芽的小麦等谷粒中含量丰富的麦芽糖是由 脱水缩合而成的。
在甜菜和甘蔗里面含量丰富的蔗糖是由 脱水缩合而成的。
人和动物乳汁中含量丰富的乳糖是由 脱水缩合而成的。
所有的激素本质都是蛋白质吗?如果不是,请举例说明。
细胞膜的组成成分中包含哪些种脂质?含有脂肪吗?
1g糖原和1g脂肪放出的能量各为多少?
等量的脂肪比糖类释放的能量多,为什么一般情况下脂肪却不是生物利用的主要能源物质?
【巩固练习】
填空题
是细胞进行生命活动的主要能源物质。
(2) 是植物细胞内的储能物质。
(3) 是动物细胞内的储能物质。
(4) 是构成植物细胞壁的物质。
(5 参与构成甲壳类动物和昆虫的外骨骼。
2.油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是( )
A.种子形成过程中,甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B.种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖
C.种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量上升
D.种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类增多
3.保山江坝得益于得天独厚的地理条件,所产小粒咖啡浓而不苦、香而不烈,驰名中外。下列叙述正确的是( )
A.咖啡所必需的微量元素可以来自土壤,也可来自空气和水
B.组成咖啡的化学元素在无机自然界中都可以找到
C.叶肉细胞的糖类和脂质都含有C、H、O元素,都可为生命活动提供能量
D.咖啡豆经去皮晾晒、焙炒、研磨后,其剩余的物质主要是无机盐
4.电影《热辣滚烫》中贾玲减肥近100斤引起热议,事实上“减肥”减掉的体重中80%左右来自脂肪,20%~25%来自非脂肪。下列叙述正确的是( )
A.脂肪是人体重要的能源物质,是饥饿状态时能量的直接来源
B.脂肪的组成元素与葡萄糖相同,两者在机体内可大量进行相互转化
C.观察植物组织中的脂肪时,可能观察到细胞内、细胞间均有脂肪颗粒
D.脂肪的组成元素中氧多氢少,氧化分解时释放的能量比葡萄糖多
5.海藻糖是一种在植物体内广泛存在的非还原性二糖,由两分子的葡萄糖连接而成,在植物生长发育过程中起到重要作用。在植物应对非生物胁迫过程中,海藻糖在维持植物体内渗透压、保持膜结构、参与信号转导过程等方面发挥了重要作用,且对作物栽培和育种改良有着重要的意义。下列有关海藻糖的叙述,错误的是( )
A.海藻糖的组成元素是C、H、O
B.由两分子葡萄糖合成海藻糖的过程中会有水生成
C.海藻糖可以直接氧化分解为植物生命活动提供能量
D.海藻糖和蔗糖都不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
6.如图可表示生物概念模型,下列相关叙述错误的是( )
A.若①表示人体细胞内的储能物质,则②③④可分别表示脂肪、淀粉、糖原
B.若①表示固醇,则②③④可分别表示胆固醇、性激素、维生素D
C.若①表示糖类和脂肪的组成元素,则②③④可分别表示C、H、O
D.若①表示动植物共有的糖类,则②③④可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
7.香蕉果实成熟过程中,果实中的储藏物不断代谢变化,香蕉逐渐变甜。图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。现取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉进行研磨,分别加入等量的蒸馏水中制成两种提取液,然后在a、b试管中各加5mL第x天的提取液,在c、d试管中各加5mL第y天的提取液(图B)。下列说法不正确的是( )
A.在a、c试管中各加入等量碘液摇匀后,可观察到两管均呈蓝色,但c管颜色较浅
B.在b、d试管中各加入等量斐林试剂摇匀后,可观察到两管均呈砖红色,d管颜色较深
C.若提供适量的斐林试剂(甲液和乙液)和蒸馏水可检测香蕉果肉是否含有蛋白质
D.图A中I、Ⅱ曲线所表示的物质的组成元素都是C、H、O
8.骆驼素有“沙漠之舟”的称呼。驼峰里储存的大多是脂肪,使骆驼长时间不吃不喝也能维持生命体征。下列有关脂肪的说法正确的是( )
A.骆驼脂肪和胆固醇都属于脂质,但二者分子结构不同
B.组成脂肪的化学元素主要是C、H、O,有的还含有N和P
C.骆驼长时间不吃不喝而供能不足时,脂肪可以大量转化为糖类
D.驼峰里储存的脂肪呈固态,是因为动物脂肪含有不饱和脂肪酸
9、(多选)植物性食物中的纤维素具有较强的吸水性和黏性,且人体缺乏相应的消化酶,不能被消化吸收,但有利于人体健康,在营养学上称为“第七类营养素”。纤维素的生理功能往往与其特点相关联。以下关于纤维素的功能叙述正确的是( )
A.纤维素具有较强的吸水性,故能增加食物体积,使人有饱腹感,防止食物过多摄入,利于血糖的控制
B.纤维素不能被消化,但能促进肠道的蠕动,利于排便,减少肠道癌变的发生概率
C.纤维素的黏度能发挥降低血液中胆固醇浓度的作用,有利于减少心血管疾病的发生概率
D.纤维素与淀粉都属于多糖,在细胞中水解成葡萄糖后可给细胞提供能量
10、(多选)苏东坡诗云:“小饼如嚼月,中有酥与饴”。据考证,早在殷商末年,我们的先民们就用谷物来制造饴糖(麦芽糖)。下图是麦芽糖制作的传统工艺流程。下列相关叙述正确的是( )
A.小麦种子发芽过程中,其细胞内的自由水含量明显增加
B.经过图示工艺流程将糯米中的淀粉大量转变为麦芽糖
C.麦芽糖是单糖,麦芽糖可被小肠黏膜上皮细胞直接吸收
D.推测发芽的小麦中淀粉可以转化成麦芽糖
11、(多选)中秋节怎能少了吃月饼呢!为了能让大家“安心”吃月饼,一些号称“无糖”的月饼深受消费者追捧。月饼是一种糖油混合物,糖油混合物是将糖类和脂类经过人工混合进行精制的一类食物,人体过量摄入会导致心肥胖症、糖尿病、肠胃炎等疾病。下列相关叙述错误的是( )
A.“油”的主要成分是脂肪,脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油形成的
B.相同质量的糖类和脂肪,脂肪中H、O的含量更多,储存的能量更多
C.“无糖”月饼属于无糖食品,不会影响血糖,糖尿病患者可以放心食用
D.糖类和脂肪具有相同的组成元素,但二者相互转化的条件不同,转化量也存在差异
12、(多选)种子中储藏着大量淀粉、脂质和蛋白质,不同植物的种子中,这些有机物的含量差异很大。通常根据有机物的含量将种子分为淀粉种子、油料种子和豆类种子。下图是油料种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。以下说法错误的是( )
A.在油料种子成熟与萌发过程中,糖类和脂肪是相互转化的
B.油料种子萌发初期,干重会先增加,导致种子干重增加的主要元素是C
C.种子成熟后进入休眠状态,其中结合水含量下降
D.种子成熟和萌发过程中,脂肪酶和蔗糖酶的活性较高
13、根据材料,回答下列问题:
I.根据不同农作物种子化学成分的差别,可将种子分为淀粉类种子、蛋白质类种子、油脂类种子,下表中的三种作物种子分别属于上面三类种子,表中数据为三种种子的化学成分及含量。
蛋白质 淀粉及可溶性糖 脂肪 纤维素
小麦 11.0 68.5 1.9 1.9
大豆 36.0 26.0 17.5 4.5
油菜 23.0 25.0 48.0 -
请回答下列相关问题:
(1)用双缩脲试剂进行检测时,上表中 种子最适合作为实验材料,双缩脲试剂由 溶液配制而成。
(2)实验表明,三类种子浸入水中后,大豆的体积变化大于小麦,远胜于油菜,这说明表中前三种物质中,亲水性的大小依次为 。
(3)上图为油脂类种子成熟过程中有机物相对含量的变化趋势,图中可溶性糖逐渐减少,据图分析可能的原因是 。
II.有机化合物中具有不同的化学基团,它们对水的亲和力不同,易与水结合的基团称为亲水基团(如—NH2、—COOH、—OH),具有大量亲水基团的蛋白质、淀粉等易溶于水;难与水结合的基团称为疏水基团,如脂质分子中的碳氢链。脂质分子往往有很长的碳氢链,因难溶于水而聚集在一起。请回答下列问题:
(4)等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中,如图所示,容器中的自由水含量甲比乙 。
(5)相同质量的花生种子(含油脂多)和大豆种子(含蛋白质多),当它们含水量相同时,自由水含量较多的是 种子。
(6)以占种子干重的百分比计算,种子萌发时干燥大豆种子的吸水量比干燥花生种子的吸水量 。
(7)某同学在一家餐饮店食用了如下早餐:二两牛肉包子、一碟凉拌蔬菜、一碗炒肝,一个煮鸡蛋,该早餐中植物油中主要含 脂肪酸,牛肉中主要含 脂肪酸。
14.糖类和脂质的种类与作用
(1)单糖 被水解,可被细胞 。动植物细胞都有的单糖是 ;只存在于植物细胞中的单糖是 ;只存在于动物细胞中的单糖是 。
(2)二糖一般需要水解成 才能被吸收。只存在于植物体内的二糖是 ,只存在于动物体内的二糖是 。蔗糖由一分子 和一分子 脱水缩合而成。
(3)生物体内的糖主要是 (填“单糖”、“二糖”或“多糖”),最常见的多糖是 。植物细胞中特有的多糖有 ;动物细胞中特有的多糖有 。淀粉、纤维素和糖原的组成单位(单体)都是 。几丁质也是一种多糖。
(4)作为储能物质的糖类是 。纤维素是 的重要成分。几丁质是 的重要组成成分。糖类是生物体生命活动的主要能源物质,但并非所有糖类都能提供能量,如 。(写2个)
(5)脂质包括 、 和 。其中 又可以分为 、 和 。脂肪的功能有 、 和 。
(6)胆固醇是构成 的重要成分,在人体内还参与 的运输。