人教版高中生物必修一学案：第2章组成细胞的分子第4节

第4节细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
1.元素组成和功能
（1）元素组成：C、H、O。
（2）功能：细胞中主要的能源物质。
2.种类与作用
项目
概念
常见种类
分布
主要功能
单糖
不能水解的糖类
核糖
动植物细胞等
组成RNA的物质
脱氧核糖
组成DNA的物质
葡萄糖
细胞的主要能源物质
二糖
水解后能够生成两个单糖分子的糖类
蔗糖
植物细胞
能水解成单糖而供能
麦芽糖
乳糖
动物细胞
多糖
水解后能够生成许多个单糖分子的糖类
淀粉
植物细胞
植物细胞中的储能物质
纤维素
构成植物细胞壁的主要成分
糖原
动物细胞
动物细胞中的储能物质
归纳总结（1）生物体的主要能源物质——糖类。
（2）细胞生命活动所需要的主要能源物质——葡萄糖。
（3）最常见的单糖——葡萄糖。
（4）生物体内绝大多数糖类的存在形式——多糖。
（5）最常见的多糖——淀粉。
（1）存在于植物细胞而不存在于动物细胞的单糖是葡萄糖（）
（2）细胞内的糖类都有甜味，其水解都可产生葡萄糖（）
（3）纤维素、淀粉和蔗糖都是植物细胞特有的多糖（）
答案（1）×（2）×（3）×
1.下图表示糖类的化学组成和种类，请据图回答下列问题：
（1）①②③依次代表＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿，其中能够继续水解的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）②中的＿＿＿＿＿＿＿属于还原糖，在加热条件下与斐林试剂发生反应产生＿＿＿＿＿＿＿色沉淀。
（3）④是植物细胞壁的主要成分，⑤是动物体的一种储能物质，它们的名称分别是＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿。
提示（1）单糖二糖多糖二糖和多糖（2）麦芽糖、乳糖砖红（3）纤维素肌糖原
2.糖尿病病人的饮食受到严格的限制，但受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食为什么也需要定量摄取？
提示米饭、馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后可以生成葡萄糖，进而使血糖升高。
二、细胞中的脂质、生物大分子
1.细胞中的脂质
（1）元素组成：脂肪、固醇含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P，相对于糖类，脂质分子O含量低，H含量高。
（2）分类和功能
分类
生理功能
脂肪
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
构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分
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
2.生物大分子以碳链为骨架
（1）多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。
（2）碳为生命核心元素的原因：氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架形成的，单体连接成多聚体，多聚体参与细胞和生物体的形成，碳原子在组成生物大分子中起着重要作用。
（1）在动物体内作为储能物质的主要是脂肪和糖原（）
（2）蛋白质、多糖、核酸和脂质都是以碳链为骨架的生物大分子（）
（3）磷脂是构成生物膜的重要物质，细胞膜中都含磷脂（）
答案（1）√（2）×（3）√
1.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、减压和保温等作用。
2.与糖原相比，为什么脂肪是良好的储能物质？
提示（1）相同质量的脂肪中碳、氢元素的含量比糖类多，氧元素含量远远少于糖类，因此在氧化分解时耗氧量比糖类多，释放的能量也多，产生的水也多。（2）单位质量的脂肪体积比糖原小很多，有利于储藏。
思维拓展
1.三大有机物的供能顺序
在细胞中，一般情况下是糖类氧化供能，当糖类供能不足时，依次由脂肪、蛋白质供能；正常代谢中蛋白质一般不供能，当生物体靠消耗自身蛋白质供能时，说明生物体已病重或生命接近终结。
2.大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物的区分
物质
初步水解产物
彻底水解产物
DNA
脱氧核苷酸
脱氧核糖、碱基、磷酸
RNA
核糖核苷酸
核糖、碱基、磷酸
蛋白质
多肽
氨基酸
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
1.（2018·山西运城月考改编）下列有关糖类的说法正确的是（）
A.蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
B.葡萄糖分子是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位
C.各种糖类分子都是生物体生命活动的能源物质
D.所有糖类都可以用斐林试剂检测
答案B
解析蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖，A错误；麦芽糖是由两分子葡萄糖缩合而成的，构成淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖分子，B正确；不是所有的糖类都能参与能量供应，例如纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，不参与能量供应，C错误；斐林试剂只能用于还原糖的检测，D错误。
2.（2018·福建厦门联考）下列选项属于动植物细胞共有的糖类的是（）
A.葡萄糖、核糖、脱氧核糖
B.葡萄糖、淀粉、果糖
C.淀粉、脱氧核糖、乳糖
D.麦芽糖、果糖、乳糖
答案A
解析葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类，A正确。
3.（2018·黑龙江大庆实验中学期中）下列关于脂质的叙述，正确的是（）
A.脂质只含有C、H、O三种元素
B.胆固醇能促进人体肠道对钙和磷的吸收
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
答案D
解析脂质中的磷脂除含有C、H、O三种元素外，还含有N和P，A错误；维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，B错误；脂肪存在于动物细胞和植物细胞中，C错误；海豹的皮下脂肪有减少热量散失，保温的作用，D正确。
4.（2018·福建泉州第一中学月考）下列关于脂质的说法，错误的是（）
A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
B.脂质具有构成生物膜、调节代谢等生物学功能
C.使用苏丹Ⅳ染液染色，可使脂肪呈现红色
D.脂肪氧化分解提供的能量比等质量糖类多，是主要能源物质
答案D
解析胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，A正确；脂质中的磷脂是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分，性激素能调节代谢，B正确；使用苏丹Ⅳ染液染色，可使脂肪呈现红色，C正确；脂肪氧化分解提供的能量比等质量糖类多，是主要的储能物质，D错误。
5.（2018·辽宁大连期中）生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键与其他原子连接成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明（）
①碳元素参与生物体内所有化合物的组成②地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的③碳元素是各种化合物中含量最多的元素④碳元素是构成生物体内有机化合物的基本元素
A.②③④ B.③④
C.②④ D.①②④
答案C
解析碳元素是生命的核心元素，地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的，②正确；碳元素是构成生物体内有机化合物的基本元素，④正确；碳元素参与生物体内所有有机化合物的组成，有些化合物中不含有碳元素，如水，①错误；碳元素不一定是各种化合物中含量最多的元素，③错误。
6.回答下列关于糖类和脂质的问题：
（1）青苹果果汁遇碘液显蓝色，如图为苹果成熟期各种有机物的变化曲线，据图回答下列有关问题：
①青苹果果汁遇碘液变蓝是因为其含有＿＿＿＿＿＿＿＿，该物质普遍存在于＿＿＿＿＿＿＿＿细胞中，其作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；在动物细胞中与此功能相同的同类物质是＿＿＿＿＿＿＿＿。
②由图可知，8月份有机酸减少的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。淀粉的最终水解产物是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内有很厚的脂肪层，其意义在于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
答案（1）①淀粉植物植物体内重要的储能物质糖原②有机酸逐渐转变成糖葡萄糖（2）脂肪作为很好的绝热体，可以防止体内热量的散失，起保温作用
题组一细胞中的糖类
1.（2018·河北邯郸联考）下列有关细胞中糖类的叙述，正确的是（）
A.单糖和二糖都能水解
B.某些糖类是组成细胞的结构物质
C.糖类都能为人体细胞提供能量
D.淀粉和纤维素水解的最终产物不同
答案B
解析单糖是不能再水解的糖，而二糖可以水解为单糖，A错误；某些糖类是细胞结构的重要组成成分，如纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，B正确；不是所有的糖类都能提供能量，纤维素、核糖、脱氧核糖不能为人体细胞提供能量，C错误；淀粉和纤维素水解的最终产物相同，都是葡萄糖，D错误。
2.（2018·山东泰安一中月考改编）下列有关糖类作用的叙述，错误的是（）
A.核酸的组成成分中有单糖
B.葡萄糖是细胞内重要的能源物质
C.淀粉和糖原是人体内的储能物质
D.纤维素是植物细胞壁的主要组成成分
答案C
解析核酸的组成成分中有核糖或脱氧核糖，核糖、脱氧核糖均为单糖，A正确；葡萄糖是细胞内重要的能源物质，B正确；糖原是人体内的储能物质，淀粉是植物细胞中的储能物质，C错误；纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，D正确。
3.（2018·山西大学附中月考）若“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”表示某生物体内糖类的部分转化过程，则下列说法正确的是（）
①此生物是动物，因为其能将淀粉转化为糖原
②上述关于糖类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类，而糖原是动物特有的糖类③此生物一定是植物，因为它含有淀粉和麦芽糖④淀粉和糖原都是储存能量的多糖，麦芽糖是二糖
A.②③B.①④C.①③④D.①②④
答案B
解析在某一动物的消化道内淀粉能被水解成麦芽糖，并进一步形成葡萄糖而被吸收，然后在肝脏或肌肉细胞中合成糖原，①正确、②错误；植物体内不含有糖原，③错误；淀粉、糖原分别是植物细胞、动物细胞中重要的储能物质，麦芽糖是二糖，④正确。
4.（2018·河北衡水中学一调）下列关于糖分解代谢的叙述，错误的是（）
A.甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖
B.乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖
C.发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖
D.落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
答案C
解析蔗糖是由葡萄糖和果糖脱水缩合而成的，因此蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖，A正确；乳糖是由葡萄糖和半乳糖脱水缩合而成的，因此乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖，B正确；麦芽糖由2分子葡萄糖脱水缩合而成，因此麦芽糖经水解可产生葡萄糖，不能产生果糖，C错误；纤维素的单体是葡萄糖，微生物可以分泌纤维素酶，因此落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖，D正确。
题组二细胞中的脂质
5.（2018·北京四中期中改编）下列有关细胞中脂质的叙述，不正确的是（）
A.磷脂是构成细胞膜的重要成分
B.脂肪仅由C、H、O三种元素组成
C.固醇类物质对生物体的生命活动主要起调节作用
D.磷脂是细胞内良好的储能物质
答案D
解析磷脂是构成细胞膜的重要成分，A正确；脂肪仅由C、H、O三种元素组成，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，B正确；固醇类物质是细胞中重要代谢调节物质，C正确；脂肪是细胞内良好的储能物质，D错误。
6.（2019·德州高一检测）下列关于脂肪分子的说法，错误的是（）
A.脂肪分解释放大量的能量是由于其分子中氢的含量多，氧的含量少
B.脂肪分子不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂
C.脂肪有缓冲和减压的作用
D.脂肪分子释放的能量可以直接用于生命活动
答案D
解析脂肪由C、H、O三种元素组成，而在这三种元素中C、H的含量多，O的含量少，A正确；脂肪属于脂溶性物质，溶于有机溶剂，不溶于水，B正确；内脏周围的脂肪有缓冲和减压的作用，C正确；细胞内的脂肪是良好的储能物质，释放的能量不能直接用于生命活动，D错误。
7.（2018·合肥高一检测）下列关于脂质的说法不正确的是（）
A.组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有N和P
B.当人过多地摄入脂肪类食物又缺少运动时，就有可能导致肥胖
C.胆固醇是一种对人体有害无益的脂质
D.性激素能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成
答案C
解析组成脂质的元素主要是C、H、O，有些脂质还含有N和P，A正确；当人过多地摄入脂肪类食物又缺少运动时，会使脂肪在体内积累，就有可能导致肥胖，B正确；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脂质的运输，C错误；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，D正确。
8.（2018·潍坊模拟改编）部分人仅认识到固醇的负面作用，甚至会谈固醇色变，这样的观念是不科学的。下列各项功能中与固醇类物质无直接关系的是（）
A.构成动物细胞膜
B.促进肠道对钙和磷的吸收
C.维持动物第二性征
D.细胞生命活动的主要能源物质
答案D
解析固醇类物质包括胆固醇（构成动物细胞膜的重要成分）、性激素（激发并维持动物第二性征）、维生素D（可促进肠道对钙和磷的吸收）等，A、B、C项不符合题意；葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，D项符合题意。
9.（2019·西安高一检测）某小儿患佝偻病，发烧时就会抽搐，根据所学知识，建议他平时要补充（）
A.钙片和维生素D B.新鲜水果和蔬菜
C.谷物种皮和胡萝卜 D.蛋白质和糖类
答案A
解析该小儿患佝偻病，且发烧时就会抽搐，说明缺钙，应该补充钙元素，维生素D的作用是促进钙的吸收，因此应该补充钙片和维生素D。
10.（2018·天津一中期中改编）下列有关糖类、脂质种类的划分正确的是（）
答案A
解析葡萄糖、果糖是不能水解的单糖，蔗糖不属于还原糖，B错误；脂肪是脂质的一种，脂肪与固醇互不从属，C错误；固醇不是生物大分子，D错误。
11.（2018·福建龙岩校级月考）根据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（）
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
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多
答案C
解析分析比较表中数据可知，由于脂肪、糖类均只含C、H、O三种元素，因此脂肪中H占12％，糖类中H占6％。与同质量的糖类相比，脂肪中H的含量较多，O的含量远远少于糖类，故其氧化分解时消耗的氧和生成的水较多，释放的能量也较多。
12.（2019·黑龙江哈尔滨六中高一上期末）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，进行分解利用，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4CM。
材料三幼儿常晒太阳，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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的作用。
（2）材料二说明脂肪具有＿＿＿＿＿＿＿＿作用。
（3）材料三说明维生素D能够＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。该物质属于脂质中的＿＿＿＿＿＿＿＿＿类物质，该类型物质除维生素D外还包括＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等。
答案（1）细胞内良好的储能物质缓冲减压（2）保温（3）促进人和动物肠道对钙和磷的吸收固醇胆固醇性激素
解析脂肪是细胞内良好的储能物质，需要时可以分解利用。另外，脂肪还可以起到保温、缓冲和减压的作用。维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
13.（2018·山西太原五中高一上段测）如图表示细胞内4种有机物的组成及主要功能，请分析回答下列问题：
（1）A是＿＿＿＿＿＿＿，E在动物肝脏和肌肉中是指＿＿＿＿＿＿＿，在植物细胞中主要指＿＿＿＿＿＿＿。
（2）F是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它是由B＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿构成的。除此之外，常见的脂质还包括磷脂和固醇等。
（3）C的通式是＿＿＿＿＿＿＿＿，C形成G的反应叫＿＿＿＿＿＿＿＿；G的结构具有多样性，主要原因是：①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）D是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，H是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；H由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿种D组成。
答案（1）葡萄糖糖原淀粉（2）脂肪甘油和脂肪酸（3）脱水缩合①氨基酸的种类、数目、排列顺序不同②肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同（4）脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核酸（DNA）4
解析（1）E为主要的能源物质，所以是糖类，其基本单位是葡萄糖，在动物肝脏和肌肉中主要是糖原，在植物细胞中主要是淀粉。（2）F是储能物质，主要是脂肪，脂肪由甘油和脂肪酸构成。除脂肪外，常见的脂质还有磷脂、固醇等。（3）G为蛋白质，其基本单位C是氨基酸，C通过脱水缩合形成G。蛋白质的结构具有多样性的原因主要是：①氨基酸的种类、数目、排列顺序不同；②肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同。（4）细胞生物的遗传物质是DNA，故H是DNA，由4种脱氧核糖核苷酸（D）组成。
14.油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如A图所示。将储藏的油料种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子（含幼苗）的脂肪含量和干重，其中干重的变化如图B所示。请据图回答下列问题：
（1）取A图中35D时的种子处理，获得提取液平均分成三份（甲、乙、丙），甲中加入斐林试剂并水浴加热，乙中加入碘液，丙中加入苏丹Ⅳ染液，能发生颜色反应的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，产生的具体颜色变化为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）A图中三种物质的组成元素都是＿＿＿＿＿＿，油菜种子成熟过程中脂肪增加较多，但小麦种子成熟过程中淀粉增加较多，等质量的脂肪要比糖类含有的能量多，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）B图中，油料种子从第2D到第7D干重增加，请根据萌发的环境条件判断，干重增加主要与＿＿＿＿＿（填“H2O”“CO2”或“N2”）有关，该时期内种子中的脂肪含量最可能＿＿＿＿＿。
答案（1）甲和丙甲产生砖红色沉淀，丙显红色
（2）C、H、O脂肪中H的比例相对较高，而O的含量远远少于糖类
（3）H2O减少
解析（1）据A图可知，35天后脂肪含量最多，其次是还原糖，但淀粉已经消失，所以乙中鉴定淀粉的实验组中没有颜色变化。甲中加入的是斐林试剂，会产生砖红色沉淀，丙中加入的是苏丹Ⅳ染液，与脂肪发生红色反应。（2）糖类和脂肪的组成元素相同，都是C、H、O三种。等质量的脂肪中含有更多的能量，因为脂肪中H的比例比糖类高。（3）该种子位于黑暗环境中，说明种子不能吸收CO2用于光合作用，种子又不能直接吸收N2，所以干重的增加只能与H2O有关。种子萌发过程中细胞呼吸强度明显增强，而细胞呼吸的主要底物是糖类，但油料种子中糖类含量很少，所以只能由脂肪转化而来，所以脂肪的含量会减少。