2018-2019版高中生物 第二章 细胞的化学组成 第二节 细胞中的生物大分子（第1课时）学案 苏教版必修1.doc

第二节细胞中的生物大分子第1课时生物大分子的基本骨架，糖类、脂质的种类和功能学习目标1.说出生物大分子以碳链为骨架。2.概述糖类的种类、功能和检测方法(重点)。3.举例说出脂质的种类、功能和检测方法(重点)。|预知概念|一、 生物大分子的基本骨架 1.碳原子之间可以通过单键相结合，也可以通过双键或三键相结合，形成不同长度的链状、分支链状或环状结构，这些结构称为有机物的碳骨架。2.碳骨架的结构、长短以及与碳骨架相连接的原子团，决定了有机化合物的基本性质。二、糖类的种类和功能 1.元素组成C、H、O 三种元素组成。2.种类3.功能(1)生物体维持生命活动的主要能量来源。(2)生物体重要的结构物质。(3)与蛋白质结合形成复杂的化合物，在生命活动中发挥重要作用。4.糖类的鉴定单糖、麦芽糖、乳糖是还原性糖，它们与斐林试剂反应可以产生砖红色沉淀，蔗糖、淀粉是非还原性糖，它们不能发生上述颜色反应。三、脂质的种类和功能 1.主要组成元素C、H、O。2.种类及特性(1)种类：脂肪、类脂(如磷脂)和固醇(如胆固醇)等。(2)共同特性：不溶于水。3.功能(1)脂肪：是细胞内重要的储能物质。(2)类脂：类脂中的磷脂是构成细胞膜的重要物质。(3) 固醇类物质：如维生素D、性激素和胆固醇等，在细胞的营养、代谢中具有重要功能。4.鉴定脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色。|过程评价|(1)原子的化学性质主要由原子核决定。()(2)碳原子的4个价电子可与其他碳原子结合，也可与其他原子结合，但主要与氢、氧、氮及硫结合。()(3)有机化合物的基本性质不仅与碳骨架结构的排列和长短有关，还与和碳骨架相连的原子团有关。()(4)还原性糖加入斐林试剂马上出现砖红色沉淀。()(5)不论动物细胞还是植物细胞，脂肪都是主要的储能物质。()(6)花生种子中没有蛋白质，只有脂肪，故可用来作为检测脂肪的材料。()(7)苏丹染液与脂肪作用产生橘黄色反应。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)|联想质疑|碳是生命的核心元素：没有碳，就没有生命。斐林试剂甲乙两液混合后使用，需水浴加热。糖类是主要能源物质，在正常代谢中首先氧化供能；脂肪是储能物质，当糖类供能不足时，可氧化分解补充能量。维生素D为固醇类物质，能促进人和动物对钙和磷的吸收。想一想有人认为“驼峰，对骆驼来说，不仅解渴又解饿”。请你根据脂肪的特点解释一下。提示：脂肪氧化分解释放大量能量，同时还产生大量代谢水。科学探究1糖类的种类和功能1.填写动植物体内的糖类易错警示并不是所有的二糖和多糖的水解产物都是葡萄糖。2.运动员在进行比赛之前往往喝一些葡萄糖，原因是葡萄糖可以为肌肉收缩提供能量。3.从糖类的元素组成上分析糖类彻底氧化分解的产物是什么？提示：糖类的组成元素是C、H、O，彻底氧化分解的产物是CO2和水。4.是否所有的糖类都可以作为生命活动的能源物质？为什么？ 提示：不是。植物体内的纤维素参与细胞壁的构成，不是能源物质；核糖和脱氧核糖参与核酸的组成，也不是能源物质。5.糖尿病人的饮食受到严格限制，受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需定量摄取，试分析其原因。糖尿病人要管住嘴提示：米饭和馒头等主食的主要成分为淀粉，淀粉是一种多糖，消化水解后生成的是葡萄糖。【探究应用】下图表示糖类的化学组成和种类，则相关叙述正确的是()A.依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解B.均属还原糖，在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀C.分别为纤维素、糖原，二者均储存能量，可作为储能物质D.是植物细胞壁的主要成分，说明多糖也可以参与细胞结构的形成解析依次代表单糖、二糖和多糖，单糖不能再水解，A错误；单糖中的五碳糖、二糖中的蔗糖不是还原糖，B错误；分别是纤维素、糖原，纤维素不能储存能量，不是储能物质，它是构成植物细胞壁的成分，参与植物细胞壁的形成，C错误、D正确。答案D【一题多变】(1)图中不能提供能量的单糖有哪些？多糖具有还原性吗？提示：核糖和脱氧核糖；不具有。(2)的水解产物中共有的单糖是什么？淀粉、和的水解产物相同吗？提示：葡萄糖；相同，都是葡萄糖。1.三个角度对糖类进行分类分类依据种类按归属动植物细胞共有的糖核糖、脱氧核糖、葡萄糖主要存在于动物细胞中的糖乳糖、糖原主要存在于植物细胞中的糖蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素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、纤维素按是否具有还原性还原性糖葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等非还原性糖蔗糖、淀粉、糖原、纤维素2.糖类功能的全面理解(1)糖类是生物体的主要能源物质糖类是生物体维持生命活动的主要能源物质。淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质。(2)糖类是细胞和生物体的重要结构成分五碳糖是构成核酸的主要成分。纤维素是植物细胞壁的主要成分。科学探究2脂质的种类和作用1.脂质的共同特性是什么？脂质中构成细胞膜的重要成分有哪些？所有细胞都含有磷脂，对吗？提示：(1)共同特性：不溶于水。(2)类脂中的磷脂是构成细胞膜的重要成分，胆固醇也是构成动物细胞膜的成分。(3)对，因为所有细胞都有细胞膜。2.“脂质脂肪”对吗？为什么？ 提示：不对。脂质并不等于脂肪，脂肪只是脂质的一种，脂质除包括脂肪以外，还包括类脂(如磷脂)和固醇(如胆固醇)等，脂肪的主要功能是储存能量，但是磷脂和固醇等其他脂质却没有储存能量的作用。3.儿童晒太阳会预防佝偻病(骨骼发育不全)，其原理是什么？提示：在人的表皮细胞中有胆固醇，在日光中的紫外线照射下能转变成维生素D，维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，促进骨骼的发育。4.有人认为：“血脂过高，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，危及生命，脂类物质还是不摄入为好”。你赞同这种观点吗？提示：不赞同。因为脂类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能。【探究应用】下面是关于脂质的叙述，其中正确的是()A.磷脂由C、H、O三种元素组成，是构成生物膜的主要成分B.性激素的化学本质是脂肪，有促进动物生殖器官发育的作用C.脂肪只存在于动物细胞中，而植物细胞中没有D.企鹅体内的脂肪有减少热量散失、维持体温稳定的作用解析脂质包括脂肪、类脂和固醇，主要由C、H、O三种元素组成，磷脂中还含有N、P，是构成生物膜的主要成分，A错误；性激素的化学本质是固醇，有促进动物生殖器官发育的作用，B错误；脂肪分布于动植物细胞中，C错误；脂肪有保温的作用，D正确。答案D【一题多变】(1)常见的脂质有哪几类？它们的元素组成分别是什么？提示：脂肪、类脂和固醇；脂肪含有C、H、O三种元素，类脂含有C、H、O、N、P五种元素，固醇含有C、H、O三种元素。(2)胆固醇和维生素D的作用分别是什么？ 提示：胆固醇是构成动物细胞的成分之一，在人体内还参与血液中脂质的运输；维生素D能促进人和动物对钙和磷的吸收。(3)为什么脂肪比淀粉更适合储存能量？提示：等质量的脂肪含有的能量多于淀粉。1.图解细胞中的脂质2.走出与糖类、脂质有关的二个误区(1)误认为糖类都能提供能量：核糖和脱氧核糖组成核酸、纤维素构成细胞壁，它们都不提供能量。(2)脂质中并非只有磷脂参与构成细胞膜：胆固醇也是构成动物细胞膜的成分。科学探究3 鉴定生物组织中的糖类、脂肪鉴定生物组织中的糖类、脂肪1.斐林试剂由何类物质构成？使用时应注意哪些问题？使用条件如何？ 提示：斐林试剂由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液混合配制而成，使用时应现配现用，且需水浴加热处理。2.结合教材P16课题研究“洋葱根尖细胞中含有脂肪吗？”探讨下列问题：(1)实验中用何种染液染色，用何种试剂洗去浮色？能否直接用蒸馏水洗去浮色？ 提示：用苏丹染液染色，用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色；不能。因为洗去浮色主要是为了洗去被染玻片标本上的苏丹染液，而染液不溶于蒸馏水易溶于乙醇，所以要用体积分数为50%的乙醇溶液，但要注意用乙醇洗浮色的时间不要过长，以防脂肪被溶解。(2)橘黄色的脂肪颗粒能用肉眼直接观察到吗？ 提示：不能，需借助显微镜观察。两大有机物检测的三个误区(1)易忽略斐林试剂本身的颜色。非还原性糖(如蔗糖)斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。(2)易写错“斐”和“脲”字。“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”。(3)误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜。若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只观察颜色变化，则不必使用显微镜。【探究应用】某商场所卖脱脂奶粉被怀疑为假冒伪劣产品。生物学研究性学习小组的同学想把调查脱脂奶粉的合格率作为研究课题。假如你是课题组成员，交给你的任务是鉴定脱脂奶粉的真假。(1)搜集资料：a.全脂奶粉含有蛋白质、脂肪和蔗糖等成分，脱脂奶粉蛋白质含量高而脂肪含量较少。b.假冒脱脂奶粉有两种：一是用全脂奶粉冒充脱脂奶粉，二是用淀粉冒充脱脂奶粉。(2)鉴定是否用全脂奶粉冒充： 简述方法：_。结果分析：_。(3)鉴定是否用淀粉冒充： 简述方法：_。结果分析：_。解析由题目所获得的信息是：脱脂奶粉与全脂奶粉和淀粉冒充的“脱脂奶粉”所含有机化合物的种类及含量有所差别。解决此问题，应正确选择鉴定脂肪、淀粉的试剂。(1)要鉴定是否为全脂奶粉冒充，关键是检测脂肪含量的高低，应选择苏丹染液。还应注意，通过对比被测奶粉与标准全脂奶粉中试剂变色的程度来确定被测奶粉中脂肪含量高低。(2)要鉴定是否为淀粉冒充，应选用碘液，根据是否变蓝色，确定有无淀粉存在。答案(2)取采样来的“脱脂奶粉”和全脂奶粉各少许且等量，分别配成适当等浓度的溶液，并取等量的两种溶液各加入A、B两试管中；向两试管中各加入23滴苏丹染液，比较A、B两试管的颜色变化。如果A、B两试管橘黄色对比不明显，证明是用全脂奶粉假冒的，如果A试管颜色比B试管明显淡了，则证明不是全脂奶粉(3)将采样来的“脱脂奶粉”少许配成适当浓度的溶液，向其中加12滴碘液，观察颜色变化 如果变蓝色证明是用淀粉冒充的，不变蓝则证明不是用淀粉假冒的1.实验材料的选择 (1)还原性糖的鉴定实验中，最理想的材料是含还原性糖较高的生物组织，且颜色较浅，易于观察，如苹果、梨、白萝卜等。 (2)脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选择富含脂肪的种子，如花生、核桃仁等。2.实验流程图示 (1)鉴定淀粉：(2)鉴定还原性糖： (3)鉴定脂肪： 制片：将要探究的植物组织，如花生和大豆的种子等，制成临时装片。染色：用苏丹染液对装片进行染色，并用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色 观察：先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，看组织细胞中是否有被染成橘黄色的脂肪颗粒 结果与结论：若所观察的植物组织细胞中有橘黄色颗粒，说明该植物组织细胞中含有脂肪，否则，不含有脂肪3.淀粉、还原性糖、脂肪鉴定实验归纳比较项目淀粉还原糖脂肪鉴定试剂碘液斐林试剂苏丹染液苏丹染液颜色反应蓝色砖红色沉淀橘黄色红色实验条件需水浴加热；试剂需现配现用可切片观察也可制成研磨液观察1.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.碳原子含有四个价电子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状或环状解析碳元素是组成生物体的主要成分之一，但并非含量最多，在生物体内含量最多的元素是氧。但由于碳原子的四个价电子可与许多原子结合，也可以与其他碳原子以共价键的形式形成不同长度的链状或环状结构，从而构成有机物的基本骨架，所以碳是构成细胞的基本元素。答案A2.用斐林试剂鉴定可溶性的还原性糖时，溶液的颜色变化过程为()A.浅蓝色棕色砖红色B.无色浅蓝色棕色C.砖红色浅蓝色棕色D.棕色绿色无色答案A3.(2018四川眉山期中)下列关于糖的叙述中，正确的是()A.葡萄糖和果糖都是还原性糖B.葡萄糖和麦芽糖均可被水解C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖D.乳糖可被小肠上皮细胞直接吸收解析葡萄糖和果糖都属于还原性糖，A正确；葡萄糖是单糖，是不能被水解的糖，B错误；构成纤维素的单体是葡萄糖，C错误；乳糖是二糖不能被直接吸收，D错误。答案A4.下列叙述中，哪项是淀粉、纤维素和糖原的共同点()A.都是生物体储存能量的主要物质B.都含有C、H、O、N四种元素C.在玉米种子中都可以找到D.基本组成单位都是六碳糖解析淀粉、纤维素和糖原都是多糖，基本组成元素都是C、H、O，基本组成单位都是葡萄糖，葡萄糖是六碳糖；纤维素是细胞壁的主要组成成分，没有储存能量的作用，淀粉和糖原有储存能量的作用，但生物体储存能量的主要物质是脂肪；糖原是动物体特有的多糖，玉米种子中不含有。答案D5.用苏丹染液检测脂肪时，脂肪颗粒被染成橘黄色，但要立即观察，否则脂肪颗粒将被溶解。能够溶解脂肪的是()A.染液中的苏丹B.染液中的酒精C.颜色反应产生的热量D.颜色反应中的生成物解析脂肪不溶于水，易溶于酒精等有机溶剂。染液中的苏丹是染色剂，不是用来溶解脂肪的。答案B6.下列有关表述正确的是()A.磷脂是所有细胞必不可少的脂质B.所有细胞的组成成分都有纤维素C.胆固醇可引发心脑血管疾病，故胆固醇对人体有害D.被形容为“生命的燃料”的物质是指储存能量的多糖解析磷脂是细胞膜的主要成分，所以磷脂是所有细胞必不可少的脂质。纤维素是植物细胞特有的组成成分。胆固醇是人体所必需的，只是过多时，可能引发心脑血管疾病。葡萄糖是细胞内直接氧化分解的糖，被称为“生命的燃料”。答案A一、选择题(共13小题，每小题2分，共26分)1.(2018北京四中期中)下列关于糖类的表述错误的是()A.单糖、二糖和多糖均可做能源物质B.同质量的糖类和脂肪氧化分解释放的能量不同C.脱氧核糖与核糖都是五碳糖D.丝、毛、棉、麻类衣物穿着舒适，因为其主要成分是纤维素解析单糖、二糖和多糖均可做能源物质；同质量的糖类和油脂氧化分解释放的能量不同，前者释放能量较少；脱氧核糖与核糖都是含有5个碳原子的单糖；丝、毛的主要成分是蛋白质。答案D2.植物细胞和动物细胞中储存能量的物质依次是()A.纤维素和糖原 B.麦芽糖和乳糖C.淀粉和糖原 D.葡萄糖和纤维素解析在植物细胞中储存能量的物质是淀粉，在动物细胞中储存能量的物质是糖原。纤维素是结构多糖，是植物细胞壁的主要组成成分，葡萄糖、麦芽糖、乳糖都是能源物质，但不是储能物质。答案C3.下列有关脂质的描述，正确的是()A.脂肪的主要作用是保温和缓冲压力B.胆固醇是构成细胞膜的主要脂质C.激素的化学本质是固醇类D.人体在补钙的时候最好补充一定量的维生素D解析脂肪具有储能、保温、缓冲压力等作用，但其在生物体中的主要作用是储能。构成细胞膜的主要脂质是磷脂，而不是胆固醇。并非所有的激素均是固醇类物质，如生长激素的化学本质是蛋白质。维生素D能有效地促进人体对钙的吸收，所以补钙时最好补充一定量的维生素D。答案D4.纤瘦的人，体内含量最少的脂质是()A.脂肪 B.磷脂 C.胆固醇 D.性激素解析纤瘦的人体内的脂肪虽然没有胖人多，但其含量比性激素要多；磷脂是生物膜的成分，含量较高；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，因此含量也比较多；激素在体内的含量是很少的，且性激素和人体胖瘦没关系。答案D5.某生物体内能发生如下的反应：淀粉麦芽糖葡萄糖糖原，则下面的说法不正确的是()A.此生物一定是动物，因为能合成糖原B.淀粉和糖原都属于多糖C.此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖D.糖类在生物体内的主要作用是提供能量解析糖类是生物体的主要能源物质。能够合成糖原是动物细胞的特征，而动植物细胞都能利用葡萄糖。答案C6.某动物体内可以完成下列反应式(其中、代表不同的单糖)，则代表的二糖可能是()水A.麦芽糖 B.乳糖C.蔗糖 D.B或C解析图示二糖分子水解后产生的单糖分子不相同，符合此条件的二糖有乳糖和蔗糖。乳糖水解后产生一分子葡萄糖和一分子半乳糖，蔗糖水解后产生一分子葡萄糖和一分子果糖。而题干中描述的是动物体内完成的反应，故选B。答案B7.下列哪一项表示的是对多糖的功能进行分类()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。答案C8.生物体内脂肪的生理功能包括()生物膜的重要成分储能物质缓冲和减压、保护内脏器官具有生物学活性，对生命活动具有调节作用促进人和动物肠道对钙和磷的吸收隔热，保温作用A. B.C. D.解析磷脂是生物膜的重要成分；具有生物学活性，对生命活动具有调节作用的是激素；能促进人和动物肠道对钙和磷吸收的是维生素D，属于固醇类。答案B9.下列关于生物体内糖类物质的叙述，正确的是()A.麦芽糖在动植物细胞中都能检测到B.糖类物质在细胞内不能贮存C.糖类物质都是细胞内的能源物质D.单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化解析麦芽糖是植物二糖；糖原和淀粉分别是动物、植物细胞内的储存能量的物质；纤维素、核糖和脱氧核糖等不能为生命活动提供能量。答案D10.有关还原性糖、脂肪两种有机物的鉴定实验，以下叙述错误的是()A.利用核桃种子进行脂肪的鉴定时需要使用显微镜B.葡萄糖、果糖为还原性糖C.使用斐林试剂最好是现用现配D.还原性糖的鉴定可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀解析利用核桃种子进行脂肪鉴定时需要用显微镜观察着色的脂肪颗粒；葡萄糖、果糖为还原性糖；斐林试剂现用现配效果明显；还原性糖的鉴定，需放在大烧杯中水浴加热。答案D11.根据下表分析同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异，以下说法错误的是 ()物质各元素比例氧化分解时CO耗氧量释放能量产生的水脂肪75%13%较大较多x糖类44%50%较小较少yA.相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量大B.脂肪中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xyD.脂肪中H的比例较高，所以释放的能量较多解析由表中可以看出，脂肪与糖类相比，C/O比值大，相同质量条件下，氧化分解耗氧量大。糖类和脂肪都是由C、H、O三种元素组成的，根据表中数据可知，脂肪中的H的比例是175%13%12%，糖类中H的比例是144%50%6%，脂肪中H的含量较高，因此氧化分解时产生的水也多，即xy。答案C12.下列图中有关动植物糖类、脂质的种类与关系正确的是()解析B项中，蔗糖是非还原性糖，葡萄糖和果糖是单糖；C项中，脂肪和固醇同属于脂质，两者不是包含关系；D项中，固醇不是生物大分子，因此只有A项中关系图正确。答案A13.下列关于脂质和糖类的叙述正确的是()A.所有脂类物质都由C、H、O、N、P等元素构成B.等质量的葡萄糖和脂肪完全燃烧，产生的CO2、H2O和能量完全相同C.脂质和糖类均只由C、H、O三种元素组成D.葡萄糖易溶于水，而脂肪不溶于水解析等质量的葡萄糖和脂肪完全燃烧，脂肪释放的能量多；糖类只由C、H、O三种元素组成，脂质的组成元素有C、H、O，有些还含有N、P，其中脂肪的组成元素为C、H、O；葡萄糖易溶于水，而脂肪为脂溶性，不溶于水。答案D二、非选择题(共24分)14.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4 cm。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_的作用。(3)材料三说明维生素D具有_的作用。该物质属于_类物质，除此之外，该类物质还包括_和_等。解析脂肪以其体积小储能多而成为动物体内主要的储能物质。同时以其良好的弹性、绝缘隔热的特点，可以进行缓冲、减压、保温。皮肤中的胆固醇在紫外线照射下转化成的维生素D可以促进人体小肠对Ca、P的吸收，它属于固醇。答案(1)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 15.科学家研究发现，有一种俗称“熊虫”的动物，若进入“隐生状态”(这时它的代谢速率几乎可降至0)，能耐受271 的冰冻数小时，据研究，“熊虫”进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。根据上述资料，有人认为“熊虫”体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。请设计一实验方案，用于探究题中假设的真实性(操作时只要定性即可)。(1)设计实验的目的是： _。 (2)实验材料的选择及要求：用于实验的材料：取同一动物个体的组织或器官，经过动物细胞培养技术获得大量细胞供实验用。要求所培养的细胞内_(填“含有”或“不含有”)海藻糖。 (3)实验步骤：_; 向甲组细胞的培养液中添加_，乙组细胞的培养液中不加； 将上述细胞培养液在_的条件下培养数小时； 观察并记录两组细胞的生活状况。(4)实验预期结果及结论：若甲组细胞均生活良好，乙组细胞均(或绝大部分)死亡，则说明_；若_。 解析(1)该实验的目的是探究“熊虫”产生的海藻糖是否