第二章 第三节 细胞中的糖类和脂质
单选题
糖类是细胞的主要组成成分之一。下列叙述错误的是( )
A.植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖
B.糖原是人和动物细胞的储能物质
C.麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖
D.葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
乳糖不耐受,又称乳糖酶缺乏症,是一种临床常见的消化系统疾病。下列相关说法正确的是( )
A.乳糖属于二糖,由两分子葡萄糖脱水缩合而成
B.乳糖存在于动植物细胞中,均可水解为细胞供能
C.乳糖是机体重要储能物质
D.饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状
脂质包括脂肪、磷脂和固醇类,人的生命活动不可缺少。下列有关脂质的叙述,不正确的是( )
A.胆固醇和雌性激素属于固醇类脂质
B.脂质在哺乳动物精子形成过程中具有重要作用
C.脂肪只存在于动物细胞中,植物细胞中没有
D.海豹的皮下脂肪有减少热量散失、保温的作用
体脂率是指人体内脂肪重量在人体总体重中所占的比例,正常成年人的体脂率分别是男性15%~18%和女性25%~28%。体脂率应保持在正常范围,这是因为( )
①脂肪能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 ②脂肪是细胞内良好的储能物质 ③脂肪是一种很好的绝热体,起到保温作用 ④脂肪是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分 ⑤脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官
A.①②③ B.②③⑤
C.③④⑤ D.②④⑤
脂质在细胞中具有独特的生物学功能,下面是有关脂质的生物学功能,其中属于磷脂的生物学功能的是( )
A.是生物膜的重要成分 B.是储能物质,具有保温作用
C.构成生物体表面的保护层 D.具有生物学活性,对生命活动起调节作用
糖类和脂质是人体的重要营养物质,下列关于糖类和脂质的叙述,正确的是( )
A.糖类的组成元素都为C、H、O,其分子简式都可写成(CH2O)
B.所有的糖都需经水解后才能被人体细胞吸收,且都能用于细胞供能
C.等质量的糖原与脂肪相比,糖原氧化分解释放的能量更多
D.胆固醇既可参与构成人体的细胞膜,又可参与血液中脂质的运输
7.节食减肥是指通过减少饮食,控制热量摄入,降低体重的一种方式。过度节食减肥会引起营养不良、头晕甚至昏迷等情况,节食终止后会导致体内脂肪快速积累和肥胖。下列叙述正确的是( )
A.等量脂肪比糖类含能量多,脂肪是生物体利用的主要能源物质
脂肪被分解为甘油、脂肪酸和胆固醇后才能用于氧化分解供能
C. 开始节食后,为满足能量供应,体内脂肪可以大量转化为糖类
D. 节食终止后,糖类转化为脂肪的过程中氧元素的含量降低
8.下图表示糖类的化学组成和种类,下列相关叙述正确的是( )
A.①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.①、②均属于还原糖,在水浴加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀
C.④、⑤分别为纤维素、肌糖原、二者均储存能量,可作为储能物质
D.④是植物细胞壁的主要成分
9.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,可溶性糖的含量逐渐增加。下列分析不正确的是( )
A.花生种子萌发过程中,脂肪转变为可溶性糖,需要大量的氧元素
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
10.棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F,检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B.曲线乙表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C.15~18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D.提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
多选题
11.奶茶中既有糖分如葡萄糖、麦芽糖和蔗糖等,也含有一定量的脂质等,是一种高糖高脂的饮品,长期饮用会导致肥胖,甚至影响健康。下列说法正确的是( )
A.大多动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态
B.糖类转化成脂肪的过程中,元素的种类会发生变化
C.糖类和脂肪都是人体内的能源物质,应合理地控制摄入比例
D.高糖饮食容易引起肥胖,糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪
12.下表为两种降低血液中胆固醇的药物及其作用机理。下列关于胆固醇的叙述错误的是( )
药物名称 作用机理
PCSK-9抑制剂 增加肝脏重复利用胆固醇的能力
依折麦布 抑制胆固醇的吸收
A.胆固醇是形成动脉粥样斑块的原料,在血液中含量越少越好
B.增加水的摄入量可增加胆固醇在血液中的溶解以加快代谢
C.PCSK-9抑制剂可增加胆固醇的利用以降低血液中胆固醇的含量
D.依折麦布主要抑制小肠的功能,降低对各种营养物质的消化和吸收
非选择题
13.(1)淀粉、糖原、纤维素的基本组成单位都是_________,但功能却各不相同的主要原因是______________________________。
(2)与糖原相比,脂肪是良好的储能物质的原因是:
与糖类相比,脂肪分子中 (填元素种类)含量远远低于糖类, (填元素种类)含量更高,所以等质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时, 消耗的氧气多,产生的水多,释放的能量多。单位质量的脂肪体积比糖原小很多,有利于储藏。
14.花生种子中储藏的物质以脂肪为主,并储藏在细胞的油体(植物细胞的一种细胞器)中。种子萌发时,脂肪水解成脂肪酸和甘油,其脂肪酸和甘油又分别在多种酶的催化作用下,形成葡萄糖,最后转变成蔗糖,并转运至胚轴,供给胚的生长和发育(如图)。请回答下列问题:
(1)花生种子中储存的脂肪大多含有 脂肪酸(填“不饱和”或“饱和”)。和脂肪相比,磷脂多了 元素。
(2)油料种子萌发初期(真叶长出之前,此时不能进行光合作用),导致种子干重增加的主要元素是氧元素,请从脂肪和糖类的元素组成及比例角度分析其原因是__________________
__________________________________________________________________。与萌发前相比,萌发过程中的花生种子细胞内,有机物种类的变化是 (填“变多”或“变少”或“不变”)。
(3)葡萄糖和蔗糖都是生活中常见的能源物质,但是医生在为低血糖患者补充能量时往往采取静脉注射葡萄糖溶液而非蔗糖溶液,试从细胞吸收的角度解释原因:__________________
______________________________________________________________________________
15.下图1、图2表示小麦开花数天后测定种子中几种物质的变化,请据图分析并回答下列问题:
(1)构成小麦植株的细胞中含量最多的化合物是________,种子成熟后期,含水量________(填“上升”或“下降”),结合水/自由水的值________(填“上升”或“下降”),进而改变干物质的量,干重的变化主要与________元素密切相关。
(2)小麦成熟过程中糖类物质之间可以发生转化,____________含量增多,用________试剂检测还原糖的量,还原糖的多少可通过________________来判断。
(3)红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含________酶,所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一说法,他们进行了相关实验,请帮助其完成以下实验。
实验原理:
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;
②____________________________________________________________。
备选材料与用具:去掉淀粉和还原糖的红薯提取液、去掉淀粉的土豆提取液、双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、斐林试剂甲液、斐林试剂乙液、苏丹Ⅲ染液、质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为3%的蔗糖溶液等。
实验步骤:(请补充完整)
第一步
第二步 向A、B两支试管中分别加入等量的___________________,水浴加热至60 ℃,保温5 min
第三步 将______________________________注入C试管混合均匀后,向A、B试管中各加入1 mL,然后________________________________
实验结果预测:该实验最可能的结果是_____________________________________________
____________________________________________________________
单选题
1. 【答案】C
【解析】纤维素是多糖,是植物细胞壁的主要成分之一,A正确;糖原是多糖,是人和动物细胞的储能物质,B正确;麦芽糖、乳糖是二糖,核糖是单糖,C错误;葡萄糖是还原糖,能与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,D正确。
2. 【答案】D
【解析】A、乳糖属于二糖,水解形成葡萄糖和半乳糖,即乳糖是由葡萄糖和半乳糖组成的,A错误;
B、乳糖只存在于动物细胞中,可水解为细胞供能,B错误;
C、淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质,C错误;
D、乳糖不耐受,又称乳糖酶缺乏症,乳糖酶能够分解乳糖,故饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状,D正确
3.【答案】C
【解析】脂质中的性激素有促进哺乳动物生殖细胞形成的作用,B正确;脂肪存在于动物细胞和植物细胞中,C错误。
4. 【答案】B
【解析】①维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收;④脂质中的磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分
5. 【答案】A
【解析】磷脂是生物膜的重要组成成分,A正确;储能且有保温作用的是脂肪,B错误;磷脂不能构成生物体表面的保护层,C错误;脂质中对生命活动起调节作用的是固醇类,D错误
6. 【答案】D
【解析】A、多数糖类分子的组成元素都为C、H、O,几丁质是一种动物多糖,其中还含有N元素,简式不都是(CH2O),如脱氧核糖C5H10O4 ,A错误;
B、单糖不经水解就可被人体细胞吸收,有的糖氧化分解供能,有的糖用来构成细胞结构,B错误;
C、等质量的脂肪比糖原含有更多的氢原子,因此在氧化分解的过程中消耗更多的氧气释放更多的能量,C错误;
D、胆固醇是脂质的一种,既可参与构成动物细胞膜,又可参与血液中脂质的运输,D正确。
7. 【答案】D
【解析】A、等量脂肪比糖类中含有的氢多、氧少,因此脂肪在氧化分解时消耗的氧气多,因而释放的能量更多,故脂肪是生物体内良好的储能物质,A错误;
B、脂肪的单体是甘油和脂肪酸,因此脂肪被分解为甘油、脂肪酸后才能用于氧化分解供能,B错误;
C、开始节食后,为满足能量供应,体内脂肪可以转化为糖类实现供能,但脂肪不能大量转化为糖类,C错误;
D、等量的脂肪与糖类相比,其中含有的氢多、氧少,因此,节食终止后,糖类转化为脂肪的过程中氧元素的含量降低,D正确。
8. 【答案】D
【解析】单糖不能水解,A错误;蔗糖是非还原糖,B错误;纤维素是植物细胞壁的主要成分,但不是储能物质,C错误,D正确
9. 【答案】D
【解析】花生种子萌发过程中,脂肪转变为可溶性糖,但在人体内,脂肪不能大量转化为糖类,D错误。
10. 【答案】C
【解析】纤维素的基本组成单位是葡萄糖,A错误;品系F的纤维细胞SUT表达水平高,蔗糖经SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成,曲线甲纤维细胞中的蔗糖含量最先升高,之后降低,说明曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量,B错误;曲线乙表示普通棉花品系纤维细胞中的蔗糖含量,推测15~18天为纤维细胞的加厚期,此时期蔗糖被大量水解,所以15~18天曲线乙下降,C正确;由题图可知,品系F纤维细胞的加厚期在9~12天,普通棉花品系纤维细胞的加厚期在15~18天,提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期提前,D错误
多选题
11. 【答案】ACD
【解析】饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,大多动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态,A项正确;葡萄糖和脂肪的组成元素均为C、H、0,葡萄糖转化成脂肪的过程中,元素的种类不发生变化,B项错误;糖类和脂肪都是人体内的能源物质,前者是主要能源物质,后者是细胞中的储能物质,应合理地控制摄入比例,这样有利于身体健康,C项正确;高糖饮食容易引起肥胖,是因为糖类可以大量转化为脂肪,而脂肪不能大量转化为糖类,D项正确。
12. 【答案】ABD
【解析】A、胆固醇是形成动脉粥样斑块的原料,但是胆固醇还是组成动物细胞膜的成分并参与血液中脂质的运输,不是在血液中含量越少越好,A错误;
B、胆固醇属于脂质,不溶于水,因此增加水的摄入量不能增加胆固醇在血液中的流动速度,B错误;
C、PCSK-9抑制剂的作用机理是增加肝脏重复利用胆固醇的能力,通过增加胆固醇的利用以降低血液中胆固醇的含量,C正确;
D、依折麦布主要抑制小肠对胆固醇的吸收功能,不影响对其他营养物质的消化和吸收,D错误。
非选择题
13. 【答案】(1)葡萄糖 三者虽然都由葡萄糖组成,但其分子结构各不相同
(2)O H 脂肪
【解析】(1)淀粉、糖原、纤维素的基本组成单位都是葡萄糖,但功能却各不相同的主要原因是三者虽然都由葡萄糖组成,但其分子结构各不相同
(2)与糖原相比,脂肪是良好的储能物质的原因是:与糖类相比,脂肪分子中 O(氧)含量远远低于糖类,H(氢)含量更高。脂肪和糖类都是由 C、H、O 三种元素组成的。脂肪中 C、H 比例高,氧化分解时,需要更多的氧气与氢结合生成水,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。单位质量的脂肪体积比糖原小很多,有利于储藏。
14. 【答案】(1)不饱和 N、P或P
(2)脂肪不断转变成糖类等,且糖类分子中氧的含量高于脂肪 变多
(3)蔗糖是二糖,人体中没有水解蔗糖的酶,必须要水解成单糖才能被细胞吸收;而葡萄糖是单糖,可以直接被细胞吸收
【解析】(1)植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,所以花生种子中储存的脂肪大多含有不饱和脂肪酸。脂肪的组成元素是C、H、O,而磷脂的组成元素是C、H、O、N、P,因此和脂肪相比,磷脂多了 N、P。
(2)油料种子萌发初期(真叶长出之前),干重先增加、后减少,其原因是早期由于大量脂肪在不断转变成糖类等其他形式的有机物,糖类物质中O含量大于脂肪,因此导致种子干重增加的主要元素是氧元素。与萌发前相比,萌发过程中的花生种子细胞内,由于细胞呼吸作用产生了一些中间产物,因此有机物种类变多。
(3)由于蔗糖是二糖,必须要水解成单糖才能被细胞吸收;而葡萄糖是单糖,可以直接被细胞吸收,所以静脉注射葡萄糖溶液而非蔗糖溶液。
15. 【答案】
(1)水 下降 上升 碳
(2)淀粉 斐林 砖红色沉淀的多少(或砖红色颜色的深浅)
(3)淀粉 ②还原糖与斐林试剂反应能生成砖红色沉淀 质量分数为3%的淀粉溶液 等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液 50~65 ℃恒温水浴2 min A试管内液体为蓝色,B试管内出现砖红色沉淀
【解析】(1)活细胞中含量最多的化合物是水。在种子成熟后期,代谢减慢,含水量下降,结合水/自由水的值上升。积累有机物增多,干重增加跟碳元素关系最大。
(2)小麦成熟过程中糖类物质之间主要发生单糖转化为多糖(淀粉),可以用斐林试剂检测还原糖的含量。
(3)该实验中还原糖的鉴定原理:①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;②还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。由还原糖的鉴定步骤可得该实验步骤:第一步:将A、B试管的提取液在60℃条件下保温备用;第二步:需加入实验材料;第三步:加斐林试剂,其作用条件为50~65℃水浴保温2min。实验现象:有还原糖的试管出现砖红色沉淀,无还原糖的试管为蓝色(斐林试剂的颜色)。