人教版高中生物必修一细胞中的糖类和脂质

第4节细胞中的糖类和脂质•课程标准•概述糖类的种类和作用。•举例说出脂质的种类和作用。•课标解读•1.概述糖类的种类和作用。•2.举例说出脂质的种类和作用。•3.说明生物大分子以碳链为骨架。1．元素组成：由三种元素组成。2．主要功能：糖类是主要的物质。细胞中的糖类C、H、O能源3．分类单糖1不能的糖2常见单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖，其中是细胞生命活动所需的主要能源物质水解葡萄糖二糖1蔗糖――→水解葡萄糖＋2麦芽糖――→水解葡萄糖＋3乳糖――→水解葡萄糖＋多糖1是植物细胞中主要的储能物质2是构成植物细胞壁的主要成分3是人和动物细胞中主要的储能物质果糖葡萄糖半乳糖淀粉纤维素糖原•[思维激活1]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？•提示不是。如纤维素、核糖、脱氧核糖等均不是能源物质。•[思维激活2]常见的糖类中，哪些能与斐林试剂发生颜色反应？•提示葡萄糖、果糖、麦芽糖等。•细胞中糖类的种类、分布和功能种类分子式分布主要功能单糖：不能水解的糖核糖C5H10O5动、植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖C5H10O4葡萄糖C6H12O6光合作用产物，细胞的主要能源物质果糖植物细胞半乳糖动物细胞二糖：水解后能够生成两分子单糖的糖蔗糖C12H22O11植物细胞能水解成葡萄糖而供能麦芽糖乳糖动物细胞多糖：水解后能够生成许多单糖的糖淀粉(C6H10O5)n植物细胞植物细胞中重要的储能物质纤维素植物细胞壁的主要成分糖原动物细胞动物细胞中重要的储能物质•特别提醒淀粉、纤维素、糖原均由葡萄糖聚合而成，由于葡萄糖连接方式的差异，导致其在结构和性质上的差异。•【巩固1】下列有关糖类生理功能的叙述，错误的是()。•A．核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分之一•B．葡萄糖是重要的能源物质•C．淀粉和糖原是各种生物体的储能物质•D．纤维素是植物细胞壁的主要成分•解析核糖是RNA的组成成分，脱氧核糖是DNA的组成成分；生物体主要通过氧化分解葡萄糖获得能量，所以，葡萄糖是重要的能源物质；淀粉是植物体内的储能物质，糖原是动物细胞内的储能物质，纤维素是植物细胞壁的主要成分。•答案C•1．元素组成•主要是，有些脂质还含有P和N。•2．化学性质•脂质分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于。细胞中的脂质C、H、O有机溶剂•3．分类和功能种类生理功能脂肪(1)细胞内良好的物质(2)很好的绝热体，有隔热、保温作用(3)能，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类胆固醇(1)构成的重要成分(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的吸收储能缓冲和减压细胞膜Ca、P•[思维激活3]为什么“瘦子怕碰”，“胖子怕热”？•提示瘦子的皮下及内脏器官之间脂肪少，胖子则相反；脂肪具有缓冲压力和保温作用。•1．脂肪是细胞中良好储能物质的原因•脂肪和糖类的元素组成相同，都是C、H、O，但所含元素的比例不同，脂肪中含C、H的比例高，故1g脂肪彻底氧化分解比1g糖类彻底氧化分解消耗的氧气更多，产生的水也多，释放的能量也更多。•2．细胞中的三大能源物质及其作用•在细胞中，糖类、脂肪、蛋白质都是有机化合物，其中贮存着大量化学能。当其被氧化分解时，这些化学能就释放出来，供生命活动利用。因此，它们都是能源物质，但它们的作用有所不同。•(1)主要能源物质：在正常情况下，糖类分解供能约占总能量的70%以上，因此糖类是生命活动的主要能源物质。•(2)主要贮能物质：脂肪分子中贮存着大量能量，是生物体内主要贮能物质。•(3)结构和调节物质：蛋白质在细胞内主要参与细胞结构的构成和代谢调节，因此蛋白质一般作为结构物质和调节物质。•3．日常饮食应注意的问题•(1)胆固醇：限制高胆固醇食物的过量摄入→防止胆固醇沉积堵塞血管。•(2)脂肪：适量食用脂肪类食物→防止肥胖，减轻肝脏负担。•(3)糖类：糖尿病病人应严格控制甜味食品，米饭、馒头也要定量摄取。•(4)蛋白质：经常食用奶制品、肉类、蛋类、大豆制品→保证必需氨基酸的供应→促进各种蛋白质的合成。•【巩固2】脂质在细胞中具有独特的生理功能，下面叙述中属于磷脂的生理功能的是()。•A．是储能物质，具有保温作用•B．是生物膜的重要成分•C．具有生物活性，对生命活动起调节作用•D．构成生物体表面的保护层•解析脂肪是储能物质，具有保温作用，磷脂是细胞膜、细胞器膜及核膜的重要成分，固醇类具有生物活性，对生命活动起调节作用，构成生物体表面的保护层的是蜡质，属于脂质，但不属于磷脂。•答案B•1．生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为，这些生物大分子又称为单体的多聚体。常见的多聚体是多糖、蛋白质和核酸等，相应的单体是、和等。•2．每一个单体都以为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。•3．是生命的核心元素。生物大分子以碳链为骨架单体单糖核苷酸若干个相连的碳原子构成的碳链碳氨基酸•碳是生命的核心元素原因分析•(1)碳原子有4个价电子，这4个价电子可与许多原子相结合，也可以与其他碳原子形成共价键。•(2)不同数目的碳原子可以通过共价键形成不同长度的碳链，它们可以是直链，也可以结合成环状或分支状，相邻碳原子之间还可以结合成双键或叁键等。•上图中碳原子上游离的键可以与氢、氧、氮、硫、磷等结合，形成许多有机化合物。没有碳就没有有机化合物，没有有机化合物就没有生命。因此，碳是生命的核心元素。•【巩固3】下列关于“地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的”原因的叙述，错误的是()。•A．碳元素在生物体内含量最多•B．单体的基本骨架是碳链•C．多聚体由许多单体连接而成•D．许多碳原子能连接成链或环•解析生物体内含量最多的元素是氧。•答案A【例1】下列动植物糖类、脂质的分类与比较正确的是()。糖类和脂质•思维导图：•深度剖析B项中蔗糖不属于还原糖，葡萄糖、果糖不属于二糖。C项中脂肪不能包含固醇。D项中固醇属于小分子物质。•答案A•规律方法糖的分类分类依据种类按功能细胞中主要能源物质葡萄糖细胞中储能物质淀粉、糖原细胞的结构物质核糖、脱氧核糖、纤维素还原糖葡萄糖、果糖、麦芽糖按是否具有还原性非还原糖蔗糖、淀粉、糖原、纤维素•【例2】下图表示构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d代表不同的小分子物质，请分析回答下列问题。细胞内有机化合物的综合考查•(1)物质a是________，在动物细胞内，与物质A作用最相似的物质是________。若物质A在动物、植物细胞中均可含有，并且作为细胞内最理想的储能物质，不仅含能量多而且体积较小，则A是________。•(2)物质b是________，其分子结构的特点是________________。若某种B分子由n个b分子(平均相对分子质量为m)组成的2条链组成，则该B分子相对分子质量大约为________。•(3)物质c在人体细胞中共有________种，分子中________的不同决定了c的种类不同。•(4)物质d是________，d和________、________都属于固醇类物质。•常见错误第(1)问易误答为物质a是“单糖”；第(3)问易误答为“8”种；第(4)问易误答为物质d是“性激素”。•错因分析导致该题误答的原因是：•第(1)问是用词不准确。淀粉的单体是葡萄糖，葡萄糖是单糖，但单糖并不只有葡萄糖；应由A的信息来推断a的名称。第(3)问对题干关键信息挖掘不透。B和C是组成染色体的主要成分，染色体主要由DNA和蛋白质组成，结合元素组成可判断C是DNA，则c是脱氧核苷酸，人体内脱氧核苷酸有4种。•第(4)问审题不细致，忽视了题干中“雄性动物”的关键信息，雄性动物的第二性征由雄性激素激发并维持。答案(1)葡萄糖糖原脂肪(2)氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上mn－18(n－2)(3)4含氮碱基(4)雄性激素胆固醇维生素D•技法必备•探究性实验与验证性实验的结果预测是不一样的。•(1)对于探究性实验来说，结果是不确定的，要对所有的可能均进行预测。•(2)对于验证性实验来说，结果确定的，应该与实验目的相吻合。—————探究性实验与验证性实验的结果预测—————•能力展示•某校生物兴趣小组想设计两个实验：•(1)探究某人是否患有糖尿病；(2)证明血液中存在葡萄糖。•现提供：新取尿液样品、加有柠檬酸钠的鸡血、清水、试管、离心机、三脚架、大烧杯、火柴、酒精灯、石棉网等。回答下列问题：•(1)在实验过程中，上述两个实验均需要增加的一种试剂是________，实验原理是______________________。•(2)实验2比实验1复杂，其原因是______________•_______________________________________________。•(3)实验1预测：•①无砖红色沉淀生成，说明______________________。•②有砖红色沉淀生成，出现该现象可能的原因是•_________________________________。•(4)写出实验2的实验步骤、观察到的现象。•步骤1：取加有柠檬酸钠的鸡血5mL，用离心机离心，获得上清液；•步骤2：__________________________________。•现象：_____________________________________。•解析“探究”、“证明”已暗示出实验1是一种探究性实验，实验2是验证性实验。葡萄糖属于还原糖，在50～65℃水浴加热下，加入斐林试剂，出现砖红色淀沉。血液中的葡萄糖存在于血浆中，为了避免血细胞的颜色对实验的干扰，可先采取离心的方法使血细胞沉淀，然后取淡黄色的上清液(血浆)来做实验。正常人尿液中是不含葡萄糖的，但如果患有糖尿病或一次食用过多的糖，尿液中会出现葡萄糖。•答案(1)斐林试剂葡萄糖是还原糖，水浴加热与斐林试剂发生反应，生成砖红色(Cu2O)沉淀(2)血液呈红色，若直接用斐林试剂检测葡萄糖，则产生的现象与血液颜色相近。而尿液的颜色不会干扰显色反应(3)①此人没有患糖尿病•②此人患有糖尿病(4)取2mL上清液，加入新制的斐林试剂，水浴加热有砖红色沉淀出现1．下列各种糖类物质中，既存在于黄牛细胞内又存在于黄豆细胞内的是()。A．淀粉和核糖B．糖原、乳糖、蔗糖C．葡萄糖、核糖和麦芽糖D．核糖、脱氧核糖和葡萄糖•解析动、植物体内均有核糖、脱氧核糖，它们是组成RNA和DNA不可缺少的五碳糖。葡萄糖是光合作用的产物。动物摄取的淀粉等糖类食物都要经过消化变成葡萄糖才能被吸收进入血液，形成血糖(即血液中的葡萄糖)，葡萄糖是细胞的主要能源物质。在植物细胞中最重要的二糖是蔗糖和麦芽糖，在动物细胞中，最重要的二糖是乳糖。在植物细胞中，最重要的多糖是淀粉和纤维素，前者是储能物质，后者是细胞壁的主要组成成分。在动物细胞中最重要的多糖是糖原，它在肝脏和肌肉细胞中含量最多。•答案D•2．下列关于糖的叙述，正确的是()。•A．葡萄糖和果糖分子均具有还原性•B．葡萄糖和麦芽糖可被水解•C．构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖•D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收•解析葡萄糖是单糖，不可水解；纤维素的单体是葡萄糖；乳糖是二糖，不可被细胞直接吸收。•答案A•3．在人体中既是构成细胞膜的重要成分，又参与血液中脂质运输的物质是()。•A．磷脂B．胆固醇C．脂肪D．维生素D•解析脂肪是储能物质，与缓冲、减压、保温有关；胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输，又是构成细胞膜的成分；磷脂是构成膜的重要成分，与脂质运输无关；维生素D能促进人体对Ca、P的吸收。•答案B•4．东北虎主要分布在我国长白山、小兴安岭等地；华南虎主要分布于我国长江流域以南地区。根据我们学过的知识判断，东北虎与其生存环境相适应，与华南虎相比，下列物质含量所占比例较高的是()。A．脂肪B．糖原C．蛋白质D．核酸•解析东北虎生活在寒冷环境中，与之