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第4节细胞中的糖类和脂质1．知识与技能(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。2．过程与方法(1)尝试进行自主学习和合作学习。(2)运用生物学知识解决社会生活中一些实际问题。(3)运用互联网、图书、杂志进行资料的收集和整理。学习目标3．情感态度与价值观(1)参与小组合作与交流，培养学生自主、探究、合作式的学习方式。(2)认识生物科学的价值。(3)养成健康的生活方式和习惯。一、细胞中的糖类1．主要功能：糖类是主要的①__________物质。2．元素组成：只有②__________三种元素，多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2：1。3．分类(1)单糖：不能水解的糖。①③__________是细胞生命活动所需的主要能源物质。②常见的单糖还有④__________、半乳糖、核糖和⑤__________等。知识清单(2)二糖：能水解为两个单糖的糖(3)多糖：可水解为多个单糖的糖。①植物细胞中的淀粉是主要的储能物质，⑨__________是构成细胞壁的主要成分。②动物细胞中的⑩__________是主要的储能物质。③构成淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是⑪__________。名称组成分布蔗糖一分子果糖和一分子⑥__________植物细胞麦芽糖两分子⑦__________植物细胞乳糖一分子⑧__________和一分子半乳糖人和动物的乳汁二、细胞中的脂质1．元素组成：主要是⑫__________，有些脂质还含有P和N。2．化学性质：脂质的分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性⑬__________。3．分类和功能(1)脂肪是细胞内良好的⑭__________物质，在动物体内还有⑮__________作用，分布在内脏器官周围的脂肪还有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。(2)磷脂：是构成⑯__________的重要成分。(3)固醇包括：胆固醇、性激素和维生素D等。①⑰__________是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。②⑱__________能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成。③⑲__________能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。三、生物大分子以碳链为骨架每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成⑳__________。单体(基本单位)多聚体(生物大分子)○21________多糖○22________蛋白质核苷酸○23________答案：①能源②C、H、O③葡萄糖④果糖⑤脱氧核糖⑥葡萄糖⑦葡萄糖⑧葡萄糖⑨纤维素⑩糖原⑪葡萄糖⑫C、H、O⑬有机溶剂⑭储能⑮保温⑯细胞膜⑰胆固醇⑱性激素⑲维生素D⑳多聚体○21单糖○22氨基酸○23核酸难点1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光合作用的产物细胞的主要能源物质果糖C6H12O6植物细胞能源物质难点互动种类分子式分布主要功能二糖：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基本组成成分糖原动物细胞动物细胞中重要的储能物质特别提示：①各种糖类在动物、植物细胞中的分布如图所示②葡萄糖、果糖、半乳糖是由六个碳原子构成的六碳糖，核糖和脱氧核糖是由五个碳原子组成的，称为五碳糖。③葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖是常见的还原糖，可用斐林试剂检测，蔗糖、淀粉、纤维素、糖原是非还原糖。④糖尿病患者不仅限食甜味食品，对于米饭、馒头等也要定量摄取，原因是米饭、馒头中富含淀粉，淀粉经消化分解最终会生成葡萄糖。⑤生活中常用的红糖、白糖、冰糖都是由蔗糖加工制成的。⑥麦芽糖、蔗糖、乳糖都是单糖缩合失去1分子水形成的，2分子葡萄糖――→脱水缩合麦芽糖；1分子果糖＋1分子葡萄糖――→脱水缩合蔗糖；1分子半乳糖＋1分子葡萄糖――→脱水缩合乳糖。⑦纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，不能做能源物质。而原核细胞(如细菌)的细胞壁不含纤维素，而是由肽聚糖构成的。⑧按糖类的功能分类：a．生物细胞生命活动的主要能源物质：葡萄糖；b．生物细胞中的储能物质：淀粉、糖原；c．生物细胞中的结构物质：核糖、脱氧核糖、纤维素。例1下列哪一项表示的是对多糖的功能进行分类()答案：C解析：糖原是动物细胞的储能物质，淀粉是植物细胞的储能物质，二者功能一致。纤维素是植物细胞壁的组成成分，是结构物质。变式训练1如右图是某高等生物组织示意图，其细胞质内含有的多糖和核酸主要是()A．淀粉和RNAB．淀粉和DNAC．糖原和RNAD．糖原和DNA答案：A解析：该细胞有细胞壁和液泡，为植物细胞。植物细胞储存的多糖中淀粉最多。细胞质中的核酸主要是RNA。DNA主要在细胞核中，还有少量DNA位于细胞质中。难点2细胞中的脂质1．脂质的元素组成(1)脂质分子主要由C、H、O三种元素构成，有的脂质还有N、P。(2)化学性质：通常不溶于水，溶于脂溶性的有机溶剂，如丙酮等，遵循化学中的“相似相溶”原理，易被细胞吸收。2．脂质的种类与功能(如下表)种类功能脂肪主要的储能物质(动、植物)；高等动物和人：保温、减少内脏器官之间摩擦和缓冲外界压力类脂磷脂是构成细胞膜的主要成分固醇类胆固醇是细胞膜的组成成分之一，对维持膜的正常的流动性有重要作用，在人体内还参与血液中脂质的运输性激素促进生殖细胞的形成和生殖器官的发育，激发并维持第二性征维生素D促进人和动物的肠道对钙和磷的吸收，维生素D可预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等应用指南：①由于脂肪中含氢量比糖高，所以单位质量的脂肪放出的能量比糖类多，因此脂肪是良好的储能物质；脂肪氧化分解时产水多，如骆驼靠驼峰的脂肪水解获水耐渴11～12天。②熊等冬眠动物储存脂肪，既御寒，又能供能。③磷脂主要分布在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中，生活中多补充此食品，以保证营养与健康。④太阳中紫外线使皮下脂肪中的7－去氢胆固醇转化为维生素D，促进人和动物的肠道对钙的吸收，预防佝偻病和骨质疏松症的发生。例2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的叙述，其中属于磷脂的生物学功能的是()①生物膜的重要成分②储存能量③构成生物体表面的保护层④很好的绝热体，具有保温作用⑤具有生物活性，对生命活动起调节作用A．①③B．⑤C．①D．②④答案：C解析：脂肪的生物学功能是储存能量和具有保温、缓冲等作用。固醇类物质的生物学功能主要是对生命活动起调节作用。构成生物体表面保护层的是蜡质，属于脂质但不是磷脂。磷脂是构成生物膜的重要成分。变式训练2维持高等动物第二性征的物质属于()A．核酸B．糖类C．蛋白质D．脂质答案：D解析：首先要明确维持高等动物第二性征的物质是性激素，性激素的化学本质是脂质中的固醇类，故正确答案为D选项。难点3对“碳是生命的核心元素”，”没有碳，就没有生命”的理解1．碳元素的特性(1)碳原子比较小，有4个外层电子，能和别的原子及碳原子形成4个强共价键。(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形成双键或三键等。(3)单体和多聚体单体(基本单位)多聚体(生物大分子)单糖(葡萄糖)多糖(淀粉、纤维素、糖原)氨基酸蛋白质核苷酸脱氧核苷酸核酸DNA核糖核苷酸RNA(4)碳是生命的核心元素①单体以碳链为骨架(如下图：葡萄糖的结构)②许多单体连接成多聚体(如下图所示)所以从元素角度分析，碳是生命的核心元素，是最基本的元素，没有碳就没有生命。例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．碳原子含有4个价电子C．碳原子之间能以共价键结合D．许多含碳有机物能连接成链或环答案：A解析：碳元素是组成生物体的主要成分之一，并非含量最多，在生物体内含量最多的元素是氧；碳原子的最外层电子是4个，碳原子可形成4个共价电子；这4个共价电子可以与许多原子结合，也可与其他碳原子形成共价键；碳原子以共价键的形式形成链状或环状结构，从而构成有机物的基本骨架。变式训练3组成胃蛋白酶和RNA的单体分别是()A．核苷酸和氨基酸B．氨基酸和氨基酸C．单糖和脱氧核苷酸D．氨基酸和核糖核苷酸答案：D解析：胃蛋白酶是蛋白质，其单体是氨基酸；RNA的单体是核糖核苷酸。回答这类题的关键是理解单体的概念，明确多糖、蛋白质、核酸的化学组成。常见多聚体的单体归纳如下：多聚体——单体多糖淀粉——葡萄糖纤维素——葡萄糖糖原——葡萄糖蛋白质——氨基酸核酸DNA——脱氧核苷酸RNA——核糖核苷酸糖类和脂质的比较糖类和脂质作为生物体的两类有机化合物，在生物体中起重要作用，但二者在元素组成、含量、种类等方面有不同之处，见下表：元素组成组成特点含量种类糖类C、H、O与脂质相比含氧多，含氢少很少，低于1%～1．5%单糖葡萄糖、果糖、脱氧核糖、核糖二糖蔗糖、麦芽糖、乳糖多糖淀粉、纤维素、糖原脂质主要C、H、O(很多种类还含N、P等元素)与糖类相比含氧少，而含氢多1%～2%脂肪类脂(磷脂)固醇(胆固醇、性激素等)随堂练习例相同质量的脂肪比蛋白质和糖类含的能量都高，这是因为()A．脂肪是由C、H、O三种元素组成的B．脂肪中O含量少，C、H含量多C．脂肪的相对分子质量小D．脂肪能够转变成蛋白质和糖类答案：B解析：脂肪中O含量少，C、H含量多，氧化分解时需氧气更多，氧气与[H]结合生成水多，释放能量多。点拨：解此类题目，需要掌握各种化合物的元素组成与供能顺序等。①不同物质元素的组成不同，氧化放能不同。由于有机物中C、H、O三种元素的含量不同，故氧化时消耗的氧气不同，释放的热量不同。脂肪结构中C、H元素含量较多，氧化分解时耗氧量多，释放的热量多，其次是蛋白质，最低是糖类。②各种物质供能特点不同：糖类是主要能源物质，脂肪是生物体的主要储能物质，蛋白质一般不用来供能。供能顺序是：糖类→脂肪→蛋白质。变式训练种子萌发的需氧量与种子所贮藏有机物的元素组成和元素比例有关，在相同条件下，消耗同质量的有机物，油料作物种子(如花生)萌发时需氧量比含淀粉多的种子(如水稻)萌发时的需氧量()A．少B．多C．相等D．无规律答案：B解析：油料作物种子含脂肪较多，水稻等谷类种子含淀粉多。脂肪含C、H原子数量较多，含O较少。糖类则正好相反，有氧呼吸时，O2的作用是与[H]结合生成H2O，因此，消耗同质量的有机物，含C、H多的物质需氧量大。种子萌发时呼吸作用(主要是有氧呼吸)增强。因此，油料作物种子(如花生)萌发时需氧量比含淀粉多的种子(如水稻)萌发时需氧量多。2．胰岛素和性激素分别属于()A．蛋白质和蛋白质B．蛋白质和固醇C．固醇和固醇D．固醇和蛋白质答案：B解析：二者都是激素，但它们的化学本质不同，胰岛素是由氨基酸缩合形成的蛋白质类激素，而性激素属于脂质中的固醇类物质。3．下列表格中所列对应关系正确的是()物质组成单位基本元素A淀粉蔗糖C、H、OB蛋白质氨基酸C、H、O、N、PCDNA脱氧核苷酸C、H、O、N、PDRNA脱氧核苷酸C、H、O、N答案：C解析：淀粉的基本组成单位是葡萄糖，元素组成是C、H、O；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，元素组成是C、H、O、N；DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，元素组成是C、H、O、N、P；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，元素组成也是C、H、O、N、P。4．有关糖类生理作用的下列概括中，错误的是()A．核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分B．葡萄糖是重要的能源物质C．纤维素是植物细胞壁的主要成分D．淀粉、纤维素和糖原是细胞内重要的储能物质答案：D解析：糖类可以分为单糖、二糖和多糖，单糖中最重要的是葡萄糖、核糖、脱氧核糖，葡萄糖是进行生命活动的重要能源物质，核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分；多糖主要有淀粉、糖原、纤维素，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植