2021新版新教材人教版高中生物必修1分子与细胞全册书各章节教学课件()

第2章组成细胞的分子P61第1章走近细胞第3章细胞的基本结构P212第4章细胞的物质输入和输出P331第5章细胞的能量供应和利用P403第6章细胞的生命历程P638人教版高中生物必修1分子与细胞全册教学课件第1节细胞是生命活动的基本单位第2节细胞的多样性和统一性P26章末复习P60第一章走近细胞学习目标1.通过观察人体解剖图、阅读显微观察资料、观看受精卵分裂视频等活动,分析细胞学说建立过程,说出科学发现的特点,认识植物与动物在细胞水平上的统一性,认同细胞学说的重大意义。2.通过观察以冷箭竹和大熊猫为例的生命系统的结构层次图,分别写出单细胞生物、多细胞生物(如动物、植物)的生命系统结构层次。3.通过模拟建构生命系统结构层次间关系的活动,分析不同结构层次之间的构成关系,认同细胞是基本的生命系统。一、细胞学说及其建立过程1.连线。2.建立者:主要是施莱登和施旺。3.细胞学说的内容(1)细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。(3)新细胞是由老细胞分裂产生的。4.意义(1)揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。(2)标志着生物学的研究进入细胞水平。预习反馈1.判断正误。(1)细胞学说阐明了生物界的统一性。(

√

)(2)一切动植物都是由细胞和细胞产物构成的。(√)(3)施旺的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”。(

×

)2.下列关于细胞学说及其内容的叙述,错误的是(

)A.细胞学说认为细胞分为动物细胞和植物细胞B.细胞学说认为一切动植物都是由细胞和细胞产物构成的C.所有的细胞必定是由已存在的活细胞产生的D.细胞学说的建立者主要是德国科学家施莱登、施旺答案

A解析

细胞分为动物细胞和植物细胞不是细胞学说的内容。二、细胞是基本的生命系统1.生物体与细胞的关系(1)单细胞生物:依赖细胞就能独立完成生命活动的生物。(2)多细胞生物:依赖各种分化的细胞密切合作共同完成生命活动的生物。2.生理活动与细胞的联系(1)生物与环境之间物质和能量交换的基础:细胞代谢。(2)生物生长发育的基础:细胞增殖、分化。(3)生物遗传与变异的基础:细胞内基因的传递和变化。3.生命系统的结构层次细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落

↓

生物圈←生态系统(1)冷箭竹的结构层次:细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统。(2)大熊猫的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统。预习反馈判断正误。(1)基本的生命系统是细胞。(√)(2)最大的生命系统是生物圈。(√)(3)所有生物都具有生命系统的所有结构层次。(

×

)(4)病毒属于生命系统的结构层次。(

×

)(5)一个池塘中的所有鱼、所有生物分别属于生命系统的种群、群落。(

×

)探究点一细胞学说19世纪德国的两位科学家施莱登和施旺提出的细胞学说,是自然科学史上的一座丰碑。植物学家施莱登通过对花粉、胚珠和柱头组织的观察,发现这些组织都是由细胞构成的,而且细胞中都有细胞核。在此基础上,他进行了理论概括,提出了植物细胞学说。施旺研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程,发表了研究报告《关于动植物的结构及一致性的显微研究》。施旺还说:“现在,我们已推倒了分隔动植物界的巨大屏障。”1.施旺为什么说“现在,我们已推倒了分隔动植物界的巨大屏障”?试分析原因。答案

植物学家施莱登提出,植物体都是由细胞构成的,施旺通过研究发现动物体也是由细胞构成的,说明动物和植物有着共同的结构基础,因此说推倒了分隔动植物界的巨大屏障。2.【科学方法】

施莱登和施旺观察了部分动植物的组织,得出“所有的动植物都是由细胞构成的”这一结论,这是利用了完全归纳法还是不完全归纳法?答案

不完全归纳法。【归纳提升】细胞学说对生物学发展的意义(1)细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础,从而在思想观念上打破了植物学和动物学之间的壁垒,也促使解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础。(2)细胞学说中关于细胞是生命活动基本单位的观点,使生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平,并为后来进入分子水平打下基础。(3)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了个体发育,也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。要点笔记

(1)细胞学说只揭示了动植物具有统一性,没有揭示差异性。(2)细胞学说涉及动植物,不涉及原核生物、真菌和病毒。【探究应用】1.细胞学说经历了漫长而曲折的建立过程。下列说法正确的是(

)A.德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说B.细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞C.德国科学家魏尔肖指出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”D.细胞学说揭示了生物的统一性和多样性答案

C解析

细胞的发现者是英国科学家罗伯特·虎克;细胞学说是针对动植物体而言的,认为一切动植物都由细胞发育而来;细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础;细胞学说阐明了生物界的统一性。2.下列关于细胞学说主要内容的叙述,不准确的是(

)A.一切动物和植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成B.细胞是一个相对独立的有机体,具有自己的生命C.细胞对与其他细胞共同构成的整体生命起作用D.从老细胞的细胞核中长出一个新细胞,或者是在老细胞的细胞质中像结晶那样产生新细胞答案

D解析

细胞学说的主要内容:一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;细胞既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用;新细胞从老细胞中产生。施莱登对新细胞产生的解释“从老细胞的细胞核中长出一个新细胞,或者是在老细胞的细胞质中像结晶那样产生新细胞”是不准确的。后来魏尔肖进行了修正,认为“细胞通过分裂产生新细胞”。3.下列关于细胞学说及其建立的叙述,不正确的是(

)A.它揭示了动植物细胞的多样性B.建立者主要是施莱登和施旺C.显微镜的发明是细胞学说建立过程的重要一环D.是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的答案

A解析

细胞学说揭示了动植物细胞的统一性,并未揭示细胞多样性,A项错误;细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺,B项正确;显微镜的发明让人们直接观察到了组成动植物的结构单位——细胞,进而得出“一切动植物都由细胞构成,都是由细胞发育而来”,C项正确;细胞学说是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的,D项正确。探究点二细胞是基本的生命系统一方面,生命截然不同于无生命物质;另一方面,生命和无生命物质之间没有不可逾越的鸿沟,生命是从无生命的物质发展而来的。只有核酸和蛋白质,究竟还不是完整的生命。因为这一简单的系统还不能从外界摄取必要的物质和能量。只有当这些大分子和其他必要的分子,如脂质、糖类、水、各种无机盐等组合成有一定结构的细胞,自然界才出现了完整的生命。请结合下图探讨生命系统的结构层次及其相互关系。1.分子、原子为什么不属于生命系统的结构层次?答案

分子、原子不能独立完成生命活动,因此不属于生命系统的结构层次。2.不同类型的生物,其生命系统的结构层次有无差别?答案

有差别。单细胞生物不具有“组织、器官、系统”等生命系统的结构层次,因为一个生物体仅由一个细胞构成,即细胞水平就是个体水平。植物体不具有“系统”这一生命系统的结构层次,一株绿色开花植物由根、茎、叶、花、果实和种子六大器官构成。3.为什么病毒不属于生命系统?答案

因为病毒不能独立进行生命活动。特别提醒

(1)物种与一类生物人们生活中对某类生物的统称并不能准确地代表某种生物。如蛇类、羊、草、树等就不属于分类学名词,再如鱼、鸟、昆虫等名词代表的也不是一种生物。但像眼镜王蛇、山羊、蒲公英、马尾松、草鱼、喜鹊、东亚飞蝗等就是明确的物种名。由此可推知“一个池塘中所有的鱼”不是一个种群,而“一片农田中的所有东亚飞蝗”就是一个种群。(2)种群与群落种群是指某一区域内,同种生物个体的总和。群落强调的是某一区域内的全部生物构成的群体。我们容易忽视的是其中的微生物,如“一片森林中的全部动物和植物构成一个生物群落”就是典型的错误表述,正确的说法应该是“一片森林中的全部动物、植物及各种微生物共同构成了一个生物群落”,或直接说成“一片森林中的全部生物构成一个生物群落”。(3)有关生态系统的描述,虽然字面上只带有其中最具代表性的某些生物,但它真正的含义包括该地区的生物群落和无机环境,如一片草原、一片森林、一个湖泊等,均应理解为是对生态系统的描述。【探究应用】1.下列各项中与“神经细胞→神经组织→脑→神经系统→羊”的层次一致的是(

)A.分生区细胞→分生组织→根→茎→小麦B.骨骼肌细胞→骨骼肌→骨骼→运动系统→牛C.神经细胞→神经组织→脑→神经网→水螅D.上皮细胞→上皮组织→肺→呼吸系统→马答案

D2.从生命系统的结构层次来分析,以下描述各自对应的层次依次是(

)①池塘中的一个衣藻②池塘中的所有生物③草原中的所有蒲公英④草原A.个体、种群、群落、生态系统 B.个体、群落、种群、生态系统C.细胞、种群、群落、生态系统 D.细胞、群落、种群、生物圈答案

B解析

①池塘中的一个衣藻既是一个细胞,同时又是一个个体;②池塘中的所有生物构成一个生物群落;③草原中的所有蒲公英形成一个种群;④草原既包括其中的生物群落,又包括它们所生活的无机环境,因此属于生态系统。3.下列有关生命系统的叙述,正确的是(

)A.能完整表现生命活动的基本的生命系统是细胞B.蛋白质和核酸等生物大分子也属于生命系统的结构层次C.生态系统是生命系统的一个层次,它代表一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物D.生物个体中由器官组成的系统层次,是每种生物个体都具备的答案

A解析

生命系统的结构层次除细胞外,还包括组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈,这些层次都是建立在细胞的基础之上的,因此,细胞是生命系统中基本的结构层次。蛋白质、核酸不能独立完成生命活动,不属于生命系统的结构层次。生态系统是一定区域内所有生物及其无机环境组成的统一整体,而不仅仅是所有生物。系统仅存在于多细胞动物个体中,植物没有系统这一结构层次。第2节细胞的多样性和统一性学习目标1.通过制作和观察临时装片,学会规范使用高倍镜,归纳出不同细胞的异同。2.通过收集、整理和交流有关原核生物的信息,阐明原核细胞的多样性。3.通过比较真核细胞和原核细胞的模式图,归纳两类细胞的区别和联系。4.通过讨论水华和赤潮发生的原因、水华的治理和发菜的保护,认同环境保护的必要性和重要性。一、使用高倍显微镜观察几种细胞1.显微镜的使用低倍镜:取镜→安放→对光→压片→调焦→观察。①在低倍镜下观察,找到物像,并调节至清晰。

⇓②移动装片,将物像移至视野中央。

⇓③转动转换器,换成高倍物镜。

⇓④调焦:转动细准焦螺旋,直到看清物像为止;若视野暗,可调节反光镜或光圈,增加进光量。要点笔记

使用高倍镜时,只能调节细准焦螺旋。2.显微镜的成像特点:显微镜成的像为左右、上下颠倒的虚像。3.显微镜下物像移动规律:若物像偏左上方,则装片应向左上方移动,即物像偏向哪个方向,则应向哪个方向移动装片。预习反馈判断正误。(1)使用高倍镜时,只需调节反光镜。(

×

)(2)由低倍镜转换为高倍镜观察后,视野中的细胞数目变少了。(√)(3)显微镜的放大倍数是指对所观察物体面积的放大倍数。(

×

)(4)换用高倍物镜后,应先调节粗准焦螺旋再调节细准焦螺旋,直到物像清晰。(

×

)二、原核细胞和真核细胞1.分类依据:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。由真核细胞构成的生物叫作真核生物,如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物。要点笔记

真核细胞不是都含有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞就没有细胞核。2.蓝细菌:蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物。蓝细菌的细胞比其他的细菌大,直径约为10μm,有的甚至可以达到70μm,如颤蓝细菌。淡水水域污染后富营养化,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖,会形成水华。3.细胞的统一性:细胞都有相似的基本结构,如细胞膜和细胞质;都以DNA为遗传物质。【微思考】

你如何解读“原核细胞”和“真核细胞”中的“原”字和“真”字?答案

“原核细胞”中的“原”字是指从进化上看比较原始,意味着其结构简单,无真正的细胞核;“真核细胞”中的“真”字是指具有真正的细胞核,真核细胞结构复杂,有以核膜为界限的细胞核。预习反馈1.判断正误。(1)在电子显微镜下,颤蓝细菌和水绵细胞中都能观察到的结构是核膜。(

×

)(2)科学家从我国腾冲热泉中分离得到的硫化细菌无拟核。(

×

)(3)乳酸菌、蓝细菌和酵母菌都有核糖体。(√)2.常见的原核生物、真核生物举例(连一连)。

探究点一高倍显微镜的使用1.使用高倍显微镜的步骤和要点是什么?答案

用低倍镜把物像观察清楚→将观察清楚的物像移到视野中央→转动转换器,换成高倍镜→调节细准焦螺旋,直到物像清晰。2.为什么要先用低倍镜观察清楚后,把要观察的物像移至视野中央,再换用高倍镜观察?答案

低倍镜下视野范围大,高倍镜下视野范围小。如果直接用高倍镜观察,往往会因要观察的物像不在视野范围内而观察不到。3.试比较高倍镜和低倍镜的视野差异。

小大少暗大小多亮4.观察写有“b”字母的玻片,你能看到的物像是什么?试总结物像与实物之间的位置关系。答案

物像是“

”。实物旋转180°与物像相同。【归纳提升】1.目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系(1)物镜越长,放大倍数越大,距离装片越近,如h1;反之,则放大倍数越小,距离装片越远,如h2。(2)目镜越长,放大倍数越小;反之,则放大倍数越大。2.观察颜色深的材料时,视野应适当调亮;反之,则应适当调暗。

方法技巧

显微镜放大倍数与视野范围内细胞数量的关系(1)细胞在视野中呈单行或单列排布(2)细胞在视野中充满排布

【探究应用】1.下图表示用显微镜观察到的洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞结构,下列说法正确的是(

)A.由低倍镜换成高倍镜后视野变暗,应通过细准焦螺旋进行调节B.假如该图是用10×物镜与10×目镜观察到的标本,则看到的图像的面积应该是实物的100倍C.在低倍镜下观察位于视野左下方某个细胞,在换高倍镜前应该把装片往左下方移动D.用高倍镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片时不需要调节反光镜或光圈答案

C解析

由低倍镜换成高倍镜后视野变暗,应通过反光镜和光圈进行调节,A项错误;放大倍数应该是长度与宽度的放大倍数,而不是面积的放大倍数,B项错误;图像的移动方向和实物的移动方向是相反的,如果图像在视野左下方,在换高倍镜前应该把装片往左下方移动,C项正确;在用高倍镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片时,视野会变暗,往往需要调节视野亮度,需要调节反光镜或光圈,D项错误。2.下面是用显微镜观察时的几个操作步骤,要把显微镜视野下的标本从下图中的A转为B,其正确的操作步骤是(

)①向右上方移动载玻片②调节反光镜使视野明亮③转动转换器④调节细准焦螺旋⑤调节粗准焦螺旋⑥向左下方移动载玻片A.①③②④

B.②③④⑥C.⑥③②④

D.⑥③⑤④答案

C解析

从题图中可以看出,A图中的细胞比B图中的多而小,说明A图是低倍镜下的图像,B图是A图左下方的细胞在高倍镜下的图像。所以应向左下方移动装片,然后转动转换器换成高倍镜,由于高倍镜下视野较暗,可调节反光镜使视野明亮,在高倍镜下调节细准焦螺旋使物像清晰,所以顺序是⑥③②④。3.下图甲中①②③④表示镜头,⑤⑥表示物镜与装片之间的距离,图乙和图丙分别表示不同放大倍数下观察到的图像。请回答下列问题。(1)①比②的放大倍数小,③比④的放大倍数

。若使物像放大倍数最大,图甲中的组合一般是

。

(2)把视野里的标本从图乙转为图丙,应选用

(填序号)物镜。

(3)从图乙转为图丙,正确的调节顺序为移动标本→转动转换器→调节光圈→转动

。

(4)在显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,观察到64个细胞在视野的直径上排成一行,若物镜转换为40×后,视野直径上细胞的数目为

个。若这64个细胞充满视野,则物镜转换为40×后能看到

个细胞。

答案

(1)大②③⑤

(2)③

(3)细准焦螺旋(4)16

4解析

(1)从镜头的结构来看,目镜没有螺纹,物镜有螺纹,因此①②代表目镜,镜头越长,放大倍数越小;③④代表物镜,镜头越长,放大倍数越大,与装片间的距离越近。(2)图丙的放大倍数大,由图乙转为图丙,应选用高倍镜,故应选③号物镜。(3)由低倍镜换用高倍镜,应先在低倍镜下观察到物像,然后移动装片,把要观察的物像移到视野中央,转动转换器,换用高倍镜,然后调节光圈和细准焦螺旋,直至物像清晰。(4)当目镜和物镜的放大倍数都为10×时,视野的直径上有64个细胞,若将物镜转换为40×,细胞的长度和宽度又各被放大了4倍,观察到的视野的长度和宽度会分别缩小为原来的1/4,所以,视野的直径上的细胞数目为64×1/4=16(个);当目镜和物镜都为10×时,看到圆形视野中充满64个细胞,若将物镜转换为40×,则所观察到的实际范围相应减小到原来的1/16,所以,视野中观察到的细胞数目为64×1/16=4(个)。

探究点二原核细胞和真核细胞原核细胞是组成原核生物的细胞。这类细胞的主要特征是没有以核膜为界限的细胞核,也没有核仁,没有染色体,只有拟核。进化地位较低。有核糖体,有细胞膜,细胞较小。细菌是在自然界分布最广、个体数量最多的原核生物,除细菌外,原核生物还有放线菌、支原体、衣原体和立克次氏体等。甲、乙两图分别是蓝细菌和大肠杆菌的模式图,丙是某真核细胞模式图。1.甲、乙、丙在结构上最大的不同点是什么?它们共有的结构有哪些?答案

甲、乙是原核细胞,丙是真核细胞,甲、乙、丙在结构上最大的不同点是甲、乙没有由核膜包被的细胞核;它们都有细胞膜、细胞质、核糖体等结构。2.填写图甲、乙中序号表示的相关结构的名称。①

,②

,③

,④

,⑤

。

答案

细胞壁细胞膜细胞质拟核核糖体3.怎样理解细胞的多样性和统一性?答案

(1)细胞的多样性:细胞在形态、大小、种类、结构等方面的差异体现了细胞的多样性。在形态上,细胞的形态多种多样;在结构上,真核细胞具有以核膜为界限的细胞核,原核细胞没有成形的细胞核,只具有拟核。(2)细胞的统一性:不同的细胞具有相似的基本结构,都有细胞膜、细胞质、核糖体等结构。不同的细胞具有相似的化学组成。不同细胞的组成元素和化合物的种类基本相同,都以DNA作为遗传物质。【归纳提升】1.原核细胞和真核细胞的差异细胞类型原核细胞真核细胞大

小较小较大本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的细胞核染色体无染色体,有裸露的环状DNA分子核内DNA与蛋白质结合形成染色体细胞器只有核糖体一种细胞器有多种细胞器细胞壁细胞壁的成分主要为肽聚糖(一种糖类和蛋白质组成的化合物)植物细胞细胞壁的成分主要为纤维素和果胶;真菌细胞细胞壁的成分主要为几丁质2.细胞多样性的体现(1)真核细胞和原核细胞的区别:真核细胞有以核膜为界限的细胞核,细胞核中有由DNA和蛋白质构成的染色体,细胞质内有多种细胞器;原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,拟核内有裸露的环状DNA分子,细胞质中只有一种细胞器——核糖体。(2)不同真核细胞的形态结构有差异,不同原核细胞的形态结构也有差异。3.细胞结构统一性的体现(1)真核细胞和原核细胞的共性:均有细胞膜、细胞质、核糖体等结构,均以DNA作为遗传物质。(2)真核细胞的共性:都有细胞膜、细胞质、细胞核等结构。(3)原核细胞的共性:都有细胞膜、细胞质、拟核等。【探究应用】1.下列有关真核生物和原核生物的叙述,错误的是(

)A.蓝细菌和水绵细胞中都含有核糖体B.原核细胞和真核细胞最大的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核C.原核细胞和真核细胞都有染色体D.原核细胞与真核细胞都有细胞膜、细胞质等答案

C解析

原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,只有拟核,其内无染色体,DNA裸露;而真核细胞有真正的细胞核,内有染色体。2.都属于原核生物的一组是(

)①蓝细菌②酵母菌③草履虫④小球藻⑤水绵⑥青霉菌⑦葡萄球菌⑧大肠杆菌A.①⑦⑧ B.①②⑥⑧C.①③④⑦ D.①②⑥⑦⑧答案

A解析

葡萄球菌、大肠杆菌与蓝细菌一样,均为原核生物。酵母菌、青霉菌为真菌,是真核生物。草履虫、小球藻、水绵都为真核生物。3.下列叙述正确的是(

)A.大肠杆菌和蓝细菌在结构上有统一性,具体体现在它们都有细胞壁、细胞膜、细胞质及相同类型的遗传物质等B.蓝细菌与变形虫结构上的根本区别是前者营养方式为自养,后者营养方式为异养C.颤蓝细菌与发菜的共同点是都能进行光合作用,但颤蓝细菌含光合色素,而发菜细胞含叶绿体D.细胞学说揭示了动物和植物的统一性及生物体结构的多样性答案

A解析

大肠杆菌和蓝细菌都是原核生物,它们在结构上具有统一性,如它们都有细胞壁、细胞膜、细胞质等结构,并均以DNA作为遗传物质等,A项正确;蓝细菌为原核生物,变形虫为真核生物,二者结构上的根本区别为是否具有以核膜为界限的细胞核,B项错误;蓝细菌和发菜都是原核生物,两者都不含叶绿体,但都含光合色素,因此都能进行光合作用,C项错误;细胞学说揭示了动物和植物的统一性,没有体现生物体结构的多样性,D项错误。4.下图是几种常见的单细胞生物,请回答相关问题。

(1)图中

具有核膜,因此属于

生物。

(2)图中能进行光合作用的生物是

。

(3)图①~⑤中各种生物细胞的统一性体现在都具有

。

(4)各种细胞在结构上的差异性体现了细胞的

。

(5)如果在显微镜下看到的衣藻结构如图①所示,实际鞭毛位置应该在

(填“上侧”或“下侧”)。

答案

(1)①②③真核(2)①⑤

(3)细胞膜、细胞质、核糖体和DNA

(4)多样性(5)下侧解析

据图分析,图①~⑤依次是衣藻、草履虫、变形虫、大肠杆菌、蓝细菌,其中①②③是真核生物,④⑤是原核生物,无核膜。①和⑤均可进行光合作用,是自养生物。图中各细胞均具有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA,体现了细胞的统一性。各细胞结构上的差异性体现了细胞的多样性。显微镜下的物像与实物呈倒置关系。第1节细胞中的元素和化合物第2节细胞中的无机物第3节细胞中的糖类和脂质第4节蛋白质是生命活动的主要承担者第5节核酸是遗传信息的携带者第2章组成细胞的分子学习目标1.通过比较构成细胞与非生命物质的元素种类与含量,认识到细胞和生物体的各种生命活动都有其物质基础,认同生命的物质性。2.通过比较组成不同细胞的元素及含量,说出组成细胞的主要元素,认识到生命的物质基础具有统一性和特殊性,进一步认同生命的物质性。3.能够运用“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的技能来探究不同生物组织中糖类、脂肪和蛋白质含量的差异性,认同细胞由多种化合物组成,这些化合物是细胞执行各项生命活动的物质基础。第1节细胞中的元素和化合物一、组成细胞的元素和化合物(一)组成细胞的元素1.完成填空。2.生物界与非生物界的统一性和差异性(1)统一性:从元素种类看,组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到,没有一种化学元素为细胞所特有。(2)差异性:从元素含量看,各种化学元素在生物体内和无机自然界中的相对含量大不相同。3.比较玉米细胞和人体细胞的组成元素,含量较多的四种元素有C、H、O、N。4.不同生物化学元素种类大体相同,含量差异很大。(二)组成细胞的化合物

预习反馈1.判断正误。(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。(

×

)(2)组成细胞的元素中C、O、H、N四种元素的含量最多。(√)(3)在人体活细胞中氢原子的数目最多。(√)(4)活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。(√)2.人体内微量元素的含量很少,但是对人体的健康起着重要作用。全部是微量元素的一项是(

)A.I、K、O、S

B.Fe、Zn、Cu、B、MoC.N、H、O、P、C

D.Fe、Ca、Cu、Mg、C答案

B3.大海中的水母、海带,沙漠中的仙人掌,陆地上的蜥蜴、小草等生物,都是由细胞组成的。这些生物的细胞中含量最多的化合物和含量最多的有机化合物分别是(

)A.水、蛋白质

B.糖类、水

C.糖类、蛋白质

D.水、脂质答案

A二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(一)还原糖的检测1.原理:糖类中的还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖),与斐林试剂作用,生成砖红色沉淀。2.试剂3.步骤(1)向试管内注入2mL待测组织样液。(2)向试管内注入1mL斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀后再注入)。(3)将试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min。

(4)观察试管中出现的颜色变化。(二)脂肪的检测1.原理:脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。2.材料:成熟的花生种子是最好的选择,实验前浸泡3~4h。3.试剂:苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%的酒精溶液。4.步骤取材:取花生种子(浸泡后去掉种皮)↓切片↓制片↓观察:在低倍镜下找到花生子叶的最薄处,移到视野中央,将物像调节清晰,然后换高倍镜观察(三)蛋白质的检测1.原理:蛋白质能与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。2.试剂3.步骤(1)向试管内注入2mL待测组织样液。(2)向试管内注入双缩脲试剂A液1mL,摇匀。(3)向试管内注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀。(4)观察组织样液颜色的变化。预习反馈1.判断正误。(1)用双缩脲试剂检测蛋白尿,需水浴加热方可呈现出紫色。(

×

)(2)鉴定待测样液中的蛋白质时,先加NaOH溶液,振荡后加入CuSO4溶液。(√)(3)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料,经苏丹Ⅲ染色,可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质。(

×

)(4)食物中脂肪用苏丹Ⅲ染液染色后,呈橘黄色。(√)(5)蛋白质水解产物遇双缩脲试剂不会产生紫色反应。(

×

)2.连线。

3.下面是一组探究生物体主要有机物存在与否的检测实验,表中①~④对应下列各项内容,正确的是(

)待测物质试

剂预期显色结果反应条件蛋白质双缩脲试剂③④脂肪②橘黄色常温①斐林试剂砖红色50~65

℃A.葡萄糖、苏丹Ⅲ染液、紫色、沸水浴B.蔗糖、苏丹Ⅲ染液、紫色、常温C.还原糖、苏丹Ⅲ染液、蓝紫色、沸水浴D.果糖、苏丹Ⅲ染液、紫色、常温答案

D4.取3支试管甲、乙、丙,分别加入等量的淀粉溶液、葡萄糖溶液和蒸馏水,45

℃水浴保温5

min,立即在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热2

min,摇匀后观察试管中的颜色。结果是(

)A.甲呈蓝色,乙呈砖红色,丙呈无色B.甲呈无色,乙呈砖红色,丙呈蓝色C.甲、乙皆呈蓝色,丙呈砖红色D.甲呈蓝色,乙呈砖红色,丙呈蓝色答案

D探究点一组成细胞的元素和化合物表1:组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(占细胞干重的质量分数/%)元素OCHNKCaPMgS玉米44.4343.576.241.460.920.230.200.180.17人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78表2:组成细胞的主要化合物及相对含量

化合物水无机盐蛋白质脂质糖类和核酸质量分数/%70~901~1.57~101~21~1.51.从元素含量看,表1所列举的元素属于哪一类?大量元素和微量元素划分的依据是什么?微量元素是否可有可无?请举例说明。答案

表1所列举的元素属于大量元素。大量元素和微量元素划分的依据是元素含量的多少。微量元素不可缺少,否则机体就会出现异常,如Fe是人体血红蛋白的重要组成元素,缺Fe会患缺铁性贫血。2.从表1可以看出,玉米和人体细胞内的元素含量具有差异性,为什么?答案

不同生物的细胞,生命活动需要的元素种类基本相同,但同种元素含量有差异。组成细胞的元素是细胞有选择地吸收获得的。3.结合表2判断,人体内处于生活状态的肌肉细胞中含量最多的化合物和有机物分别是什么?答案

含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。【归纳提升】运用集合法图解元素分类(1)无论大量元素还是微量元素,对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用,如P是组成ATP、生物膜结构等的重要成分,Ca、P是组成骨骼、牙齿的成分,Mg是叶绿素的成分,Fe是血红蛋白的成分。(2)不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同,但在不同生物体内,同种元素的含量差别较大,同一生物体内不同元素的含量也不相同。(3)大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素,生物体内所含的元素不一定都是必需元素。【探究应用】1.下列元素在生物体内含量较少,但对维持生物体正常生命活动必不可少的是(

)A.Fe、Mn、Zn、Mg B.Zn、Cu、Mn、CaC.Zn、Cu、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、Mo答案

C解析

生物体内含量较少,但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素,即生物体内的微量元素,Mg、Ca是大量元素,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo是微量元素。2.小明感冒频繁,口腔溃疡反复发作,伤口不易愈合,食欲不振,免疫力低下。比起同龄儿童,他的身体偏矮、偏瘦。医生检查后发现小明血液中锌的含量过低。下列对上述材料的解释,不正确的是(

)A.锌是人体必需的化学元素B.锌在人体的生长发育过程中的作用不可替代C.锌是人体必需的微量元素D.锌的作用极大,只要有锌,人就能正常生长答案

D3.下列关于组成细胞的元素和化合物的叙述,正确的是(

)A.在任何活细胞中含量最多的化学元素都是碳B.在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸C.在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分相同D.在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,含量有所差别答案

D解析

活细胞中水分含量最高,因此含量最多的化学元素是氧;活细胞中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,然后是脂质、无机盐、糖类和核酸;在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分不完全相同,体内各种化合物是利用食物中的各种营养成分重新合成的;在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,都是水、蛋白质、脂质、糖类、核酸等,但它们的含量不同。探究点二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.生活中的很多食物富含糖类、脂肪或蛋白质,请利用下列提供的材料进行实验。①苹果②花生种子③豆浆④梨⑤鸡蛋清⑥甘蔗汁⑦玉米种子⑧西瓜汁(1)适用于还原糖检测的有

。

(2)适用于脂肪检测的有

。

(3)适用于蛋白质检测的有

。

①④②③⑤2.斐林试剂与双缩脲试剂的“两同三不同”NaOHCuSO40.1g/mLCu(OH)2碱

还原糖

蛋白质

0.05g/mL

0.01g/mL3.还原糖、蛋白质的检测实验中,在加入相应试剂之前,为什么要留出一部分组织样液?答案

以便与检测后样液的颜色对比,增强实验的说服力。【归纳提升】1.实验材料的选择(1)所选材料应富含被检测的有机物,易出现明显的实验现象。(2)材料本身应为白色或近于白色,不干扰实验结果。2.三类有机物的检测在操作步骤上的差异(1)唯一需要加热的——还原糖的检测,且必须水浴加热(不能用酒精灯直接加热),若不加热,则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜的——花生子叶切片脂肪的检测。(3)NaOH溶液和CuSO4溶液混合后加入的——斐林试剂;NaOH溶液和CuSO4溶液分别加入的——双缩脲试剂。要点笔记

不要忽略斐林试剂本身的颜色:斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2,呈浅蓝色,不是无色,故非还原糖(蔗糖)+斐林试剂水浴加热后的现象不是无色,而是浅蓝色。【探究应用】1.(多选)对生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质进行鉴定的实验中,正确的方法与结果是(

)A.大豆组织样液(2mL)+0.1g/mLNaOH溶液(2mL)+0.05g/mLCuSO4溶液(2mL)溶液呈紫色B.苹果组织样液(2mL)+0.1g/mLNaOH溶液(2mL)+0.01g/mLCuSO4溶液(2mL)溶液呈橘黄色C.花生子叶切片+苏丹Ⅲ染液(2滴)脂肪颗粒呈橘黄色D.苹果组织样液(2mL)+(0.1g/mLNaOH溶液+0.05g/mLCuSO4溶液)(1mL)溶液中有砖红色沉淀答案

CD解析

还原糖(如葡萄糖、果糖)与1

mL斐林试剂作用,必须将斐林试剂的甲液(质量浓度为0.1

g/mL的NaOH溶液)和乙液(质量浓度为0.05

g/mL的CuSO4溶液)等量混合均匀后加入样液再水浴加热,可以生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,可以产生紫色反应,鉴定时先在样液中加入A液1

mL提供碱性环境,再加入B液4滴提供Cu2+。2.将刚刚萌发、带有小芽的大麦充分研磨后,过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡均匀,有关实验现象及结论的叙述正确的是(

)A.加入苏丹Ⅲ染液,溶液呈红色,证明发芽的大麦中含有脂肪B.加入斐林试剂并水浴加热,溶液呈砖红色,说明发芽的大麦中只含有麦芽糖C.加入碘液,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉D.加入双缩脲试剂,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有蛋白质答案

C解析

加入苏丹Ⅲ染液,溶液呈橘黄色,证明发芽的大麦中含有脂肪,A项错误;加入斐林试剂并水浴加热,溶液呈砖红色,说明发芽的大麦中含有还原糖,但不一定都是麦芽糖,B项错误;淀粉遇碘液变蓝,因此加入碘液,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉,C项正确;加入双缩脲试剂,溶液呈紫色,说明发芽的大麦中含有蛋白质,D项错误。3.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述,正确的是(

)A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定B.若要鉴定花生种子中是否含有脂肪,必须要用显微镜观察C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入)D.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,需水浴加热2min才能看到紫色答案

C第2节细胞中的无机物学习目标1.通过分析水的分子结构,能从结构与功能相适应的角度说明水在细胞中的存在形式和作用,认同水在生命活动中具有重要作用。2.通过分析资料、思考与讨论,能举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。一、细胞中的水1.水的含量:水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化合物。生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别,一般为60%~95%。2.水的存在形式和功能存在形式自由水结合水含义细胞中绝大部分以游离的形式存在,是可以自由流动的水与细胞内其他物质相结合的水含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%功能①细胞内良好的溶剂是细胞结构的重要组成成分②参与生物化学反应③为细胞提供液体环境④运送营养物质和代谢废物预习反馈1.判断正误。(1)对于生命活动来说,自由水比结合水重要。(

×

)(2)细胞内自由水与结合水的含量是固定不变的。(

×

)(3)生物体的一切生命活动都离不开水。(√)(4)体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水。(√)(5)与蛋白质结合在一起的水,是结合水,它不能自由流动,而自由水是可以自由流动的。(√)(6)细胞内结合水与自由水的比值,种子萌发时比休眠时高。(

×

)(7)同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同。(

×

)2.下列关于生物体内水的叙述,错误的是(

)A.幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时,代谢越活跃B.自由水是良好的溶剂,是各种代谢活动的介质C.结合水是组成细胞结构的一部分,约占细胞内全部水分的4.5%D.心肌坚韧、血液液态,但含水量相差无几,原因是心肌内全是结合水答案

D二、细胞中的无机盐1.存在形式:大多数无机盐以离子形式存在。2.含量:很少,大约占细胞鲜重的1%~1.5%。3.无机盐的生理功能及实例

生理功能实

例细胞结构的重要成分P是组成细胞膜、细胞核的重要成分细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分Mg是构成叶绿素的元素;Fe是构成血红素的元素参与并维持生物体的生命活动哺乳动物血液中Ca2+含量过低就会出现抽搐等症状;人体缺Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低维持酸碱平衡人血浆中的

、

等对血浆pH的稳定起重要作用维持渗透压平衡Na+、Cl-对维持细胞外液渗透压起重要作用,K+则对维持细胞内液渗透压起决定作用预习反馈1.判断正误。(1)无机盐是细胞中含量很少的有机物。(

×

)(2)细胞中的无机盐全部以离子的形式存在。(

×

)(3)小麦种子燃尽后的灰烬是无机盐。(√)2.细胞中无机盐的存在形式主要是(

)A.原子

B.离子

C.分子

D.化合物答案

B3.儿童缺锌会导致大脑发育不良,这说明无机盐离子(

)A.对维持酸碱平衡有重要作用B.对维持细胞形态有重要作用C.对调节细胞内的渗透压有重要作用D.对维持生物体的生命活动有重要作用答案

D解析

由题干可知,儿童缺锌会导致大脑发育不良,因此推断锌对维持生物体的生命活动有重要作用,D项正确;其他选项也是无机盐的作用,但从题干中无法得出。探究点一水在细胞中的存在形式和作用水是生命之源,下图中A、B表示水在细胞中的两种存在形式及在不同状态下的转化情况。1.图中A、B分别表示哪种形式的水?答案

A表示自由水,B表示结合水。2.图示表明自由水与结合水能相互转化,请根据上述图解归纳自由水和结合水的相对含量与细胞代谢强度的关系。答案

细胞内自由水/结合水的值大,代谢活动旺盛;细胞中自由水/结合水的值小,代谢活动下降,抗逆性增强。3.对种子晾晒后可以长期保存,用水浸泡后可以生根发芽,你能解释吗?答案

种子晾晒后自由水含量降低,代谢活动减弱,因此可以长期保存;用水浸泡后自由水含量增多,代谢活动增强,可以生根发芽。【归纳提升】1.自由水与结合水的相对含量与细胞代谢的关系2.判断自由水、结合水比例变化的方法(1)看环境条件是否恶化(干旱、寒冷等),若环境条件恶化,则自由水含量下降,结合水含量上升。(2)看生命活动强度或状态的变化,若生命活动增强,则自由水含量上升,结合水含量下降。3.水分子的特性(1)极性分子;(2)具有流动性和溶解性;(3)具有较高的比热容。要点笔记

自由水与结合水的相关分析(1)水是生命之源,但并不是水分越多越好,如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。(2)晒干的种子失去大量的自由水,并不是不含有自由水,而是自由水含量大幅度降低。【探究应用】1.(多选)生物体内的含水量可以变化,自由水和结合水可以相互转化,下列曲线正确的是(

)答案

ABC解析

生物体内的含水量是可以变化的。生物体代谢加快时,自由水增多,结合水减少。生物体不同生长发育阶段水的含量不同,动物的年龄增大时,农作物接近成熟时,植物处于寒冷季节时,生物体内的含水量都会减少,同时代谢减慢,自由水减少,结合水增多,自由水/结合水的值减小。2.幼小植物体内自由水与结合水的比值不断增大时,植物体新陈代谢旺盛,生长迅速;自由水与结合水的比值不断减小时,植物体内的新陈代谢缓慢,生长缓慢。下面解释正确的是(

)①结合水是构成植物细胞结构的一部分②结合水参与某些代谢反应③自由水是各种代谢活动的介质④自由水参与某些代谢反应A.①②

B.②③

C.③④ D.①④答案

C解析

自由水是细胞内良好的溶剂,是各种代谢活动的介质;自由水参与某些代谢反应,自由水减少会降低新陈代谢的速率。3.水分的含量及其存在形式会直接影响细胞和生物体的代谢。下列关于干花生种子、发芽的花生和炒熟的花生中水分情况的叙述,错误的是(

)A.发芽的花生细胞内的自由水含量高,细胞代谢快B.干花生种子不含自由水,只有结合水,细胞代谢慢C.炒熟的花生细胞内不能进行任何代谢活动D.发芽的花生细胞内的自由水以游离的形式存在答案

B解析

发芽的花生细胞需要吸收水分,因此自由水含量高,细胞代谢快,A项正确;干花生种子的自由水含量较少,并不是不含有自由水,B项错误;炒熟的花生细胞已经死亡,无法进行任何代谢活动,C项正确;自由水以游离的形式存在于细胞中,D项正确。探究点二无机盐在细胞中的存在形式和功能下面为某品牌运动员饮料成分表,请据表回答问题。

成

分质量浓度/(g·L-1)蔗糖30其他糖类10柠檬酸10柠檬香精0.8氯化钠1.0氯化钾0.1磷酸二氢钠0.1磷酸二氢钾0.1碳酸氢钠0.11.表中哪些成分属于无机盐?为什么需要在运动员的饮料中添加无机盐?答案

氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾和碳酸氢钠。运动员经常运动出汗,大量出汗会排出过多的无机盐,故要在其饮料中通过添加无机盐来调整水盐平衡和酸碱平衡。2.激烈的足球比赛场上,运动员有时会出现下肢肌肉抽搐的现象,这是什么原因?答案

剧烈运动使运动员大量出汗,随汗液丢失大量的钙盐,致使血液中钙离子含量太低而发生抽搐。误区警示

Mg、Fe是组成细胞的元素,在动植物体内都含有,对于Mg来说,最常涉及的功能是组成叶绿素,对于Fe来说,最常涉及的功能是构成血红蛋白。注意不要误解成Mg只存在于植物细胞中,Fe只存在于动物细胞中。【探究应用】1.在马拉松长跑进入冲刺阶段时,少数运动员下肢肌肉会发生抽搐,这是由于随着大量排汗而排出了过量的(

)A.水 B.钙盐C.钠盐 D.尿素答案

B2.运动型饮料可为人体提供水和无机盐。下列有关生物体内水和无机盐的叙述,错误的是(

)A.生物体内的生化反应必须在水中进行B.自由水参与体内营养物质和代谢废物的运输C.人体内缺乏Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性增强D.无机盐在细胞内的含量很少,主要以离子形式存在,具有维持机体酸碱平衡和正常生命活动的功能答案

C解析

生物体的生命活动离不开水,生化反应必须在水中进行;参与体内营养物质和代谢废物运输的是自由水;人体内缺乏Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低;无机盐在生物体内的含量虽少,但对维持机体的酸碱平衡和正常生命活动都有重要作用。3.下列有关无机盐的叙述,错误的是(

)A.有些无机盐是某些复杂化合物的重要成分B.无机盐对维持生命活动有重要作用C.无机盐是细胞中的能源物质之一D.无机盐对维持细胞的形态有重要的作用答案

C解析

无机盐在人体内的主要生理功能是:①组成细胞结构的重要成分;②对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用;③维持细胞的酸碱平衡;④细胞中某些重要化合物的成分;⑤对维持细胞的形态和功能有重要作用。细胞中的能源物质是有机物,例如糖类等。4.下列关于无机盐的叙述,错误的是(

)A.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如CaCO3是构成骨骼、牙齿的重要成分B.Mg2+是叶绿素的成分之一,缺Mg2+会影响光合作用C.无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用D.细胞中的某些无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡具有重要作用答案

A解析

细胞中的无机盐大多数以离子形式存在,少数以化合物形式存在。第3节细胞中的糖类和脂质学习目标1.通过对细胞培养、膳食及医疗等方面与糖类有关的讨论,说明糖类包括单糖、二糖和多糖,理解糖类既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质。2.通过对膳食与动植物细胞中脂质的讨论,举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能的重要作用。3.通过对动物细胞培养、家禽育肥等问题的讨论,举例说出糖类和脂质的相互转化。4.关注糖类、脂质等的过量摄入对人体健康的影响,在改进自己膳食行为的同时,向他人宣传健康饮食的观念。一、细胞中的糖类1.元素组成和功能(1)元素组成:C、H、O。要点笔记

多数糖类分子中氢原子和氧原子之比为2∶1,因而又称为“碳水化合物”。(2)功能:细胞中主要的能源物质。2.糖类的种类

种类概

念常见种类单糖不能水解的糖果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖、葡萄糖二糖水解后能够生成两个单糖分子的糖蔗糖、麦芽糖、乳糖多糖水解后能够生成许多个单糖分子的糖淀粉、纤维素、糖原、几丁质要点笔记

葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质。

预习反馈1.判断正误。(1)葡萄糖是单糖,不能水解,可被细胞直接吸收。(√)(2)乳糖存在于动物乳汁中,可被小肠上皮细胞直接吸收。(

×

)(3)淀粉不甜,因此不属于糖类。(

×

)(4)糖类都能为生命活动提供能量。(

×

)2.下列关于几丁质的说法,错误的是(

)A.几丁质属于多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中B.能与溶液中的重金属离子有效结合,可用于废水处理C.可用于制作食品的包装纸和食品添加剂D.可用于人造皮肤和人工骨骼答案

D二、细胞中的脂质1.元素组成:主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。2.种类和功能常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等,它们的分子结构差异很大,通常都不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等。(1)脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯)。其中甘油的分子比较简单,而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,如日常炒菜用的食用油(花生油、豆油和菜籽油等);大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。①脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以分解利用。②脂肪还是一种很好的绝热体。③分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。(2)磷脂磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基(—OH)不是与脂肪酸结合成酯,而是与磷酸及其他衍生物结合。因此,磷脂除了含有C、H、O外,还含有P甚至N。磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中,磷脂含量丰富。(3)固醇固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。①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。②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。③维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。3.细胞中糖类和脂质的转化血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸。食物中的脂肪被消化吸收后,可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。预习反馈1.判断正误。(1)脂质由C、H、O三种元素组成。(

×

)(2)脂肪是细胞结构的主要组成成分。(

×

)(3)人和动物皮下含量丰富的储能物质是脂肪。(√)(4)性激素和维生素D都属于脂肪。(

×

)(5)细胞生物都含有磷脂。(√)(6)胆固醇对人的健康有害无益。(

×

)2.连线。

探究点一糖类的种类和作用如同任何机器的运转都需要外界提供能量一样,细胞的生命活动也需要能量来维持。很多种有机物都可以为细胞的生命活动提供能量,其中糖类是主要的能源物质。细胞中的糖类种类多样,作用有异,下面列举了动植物体内常见的糖类。①核糖

②葡萄糖

③脱氧核糖

④几丁质

⑤糖原

⑥乳糖

⑦果糖

⑧纤维素

⑨淀粉

⑩麦芽糖

⑪蔗糖

⑫半乳糖1.上述糖类中,属于单糖的是

,属于二糖的是

,属于多糖的是

。

答案

①②③⑦⑫

⑥⑩⑪

④⑤⑧⑨2.糖类是主要的能源物质,但并非所有的糖类都是能源物质,你能列举出生物体内不属于能源物质的糖类有哪些?它们分别有什么作用?答案

核糖、脱氧核糖、纤维素和几丁质不属于能源物质。核糖和脱氧核糖分别参与RNA和DNA的构成;纤维素是植物细胞壁的组成成分;几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼。3.淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,为什么它们在化学性质和功能上差别很大?答案

葡萄糖连接方式的不同,导致三者在性质和功能上的差异。【归纳提升】1.三个角度对糖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、几丁质主要存在于植物细胞中的糖蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、果糖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、几丁质按是否具有还原性还原糖葡萄糖、果糖、麦芽糖非还原糖蔗糖、淀粉、糖原、纤维素误区警示

关于糖类的四个误区(1)不是所有的糖都有甜味,如淀粉、纤维素、几丁质等没有甜味。(2)不是所有的糖都能和斐林试剂反应,只有还原糖才能,常见的有葡萄糖、麦芽糖、果糖等。(3)不是所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质不是能源物质。(4)不是所有糖原都能水解为葡萄糖以提高血糖浓度。只有肝糖原能水解为葡萄糖,肌糖原不能。2.糖类的功能

(2)【探究应用】1.存在于DNA而不存在于RNA中,存在于动物细胞而不存在于植物细胞中的糖类分别是(

)A.脱氧核糖、糖原 B.核糖、纤维素C.核糖、糖原 D.脱氧核糖、淀粉答案

A解析

脱氧核糖是DNA的组成成分,核糖是RNA的组成成分;主要存在于动物细胞中的糖类有糖原、乳糖、几丁质等,主要存在于植物细胞中的糖类有纤维素、淀粉、蔗糖等。2.下列关于多糖的叙述,错误的是(

)A.生物体内的糖类绝大多数以多糖〔(C6H10O5)n〕的形式存在B.当血糖含量降低时,肝脏中的糖原可分解产生葡萄糖及时补充C.纤维素是人类的“第七营养素”,是人体重要的营养物质D.几丁质又称壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中答案

C解析

纤维素是人类的“第七营养素”,可促进人体胃肠蠕动,增强肠道功能,但由于人体内缺乏分解纤维素的酶,因此纤维素很难为人体提供营养。3.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.①②③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解B.①②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.⑤为肌糖原,可作为储能物质,也可水解成葡萄糖提升血糖浓度D.④可能是纤维素,也可能是几丁质答案

D解析

图示中①②③依次代表单糖、二糖、多糖,其中单糖不能继续水解,A项错误;②中蔗糖不属于还原糖,B项错误;肝糖原能水解为葡萄糖提高血糖浓度,肌糖原不能,C项错误;多糖有淀粉、糖原、纤维素和几丁质等,D项正确。探究点二细胞中的脂质材料一

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,脂肪氧化分解,提供能量,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.通过材料一、二可说明脂肪具有什么作用?答案

材料一说明脂肪是生物体内的储能物质;材料二说明脂肪具有保温作用。2.材料三说明维生素D有什么作用?答案

维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。3.细胞内良好的储能物质为什么是脂肪而不是糖类?答案

等质量的情况下,脂肪的体积是糖类的1/4,并且由于脂肪中C、H的比例更高,氧化分解释放的能量更多,因此脂肪是细胞内良好的储能物质。【归纳提升】1.四种与能量有关的物质(1)葡萄糖:主要的能源物质。(2)脂肪:细胞内良好的储能物质。(3)淀粉:植物细胞内重要的储能物质。(4)糖原:动物细胞内重要的储能物质。2.相同质量的糖类和脂肪的代谢特点(1)共同点:都含有大量的化学能,都可以氧化分解为生命活动供能,产物都是CO2、H2O。(2)不同点:①糖类中氧的相对含量多,碳、氢的相对含量少,氧化分解时需氧少,释放的能量少;②脂肪中氧的相对含量少,碳、氢的相对含量多,氧化分解时需氧多,释放的能量也多。3.糖类和脂质的转化(1)在糖类供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪。(2)脂肪一般只在糖类代谢发生障碍引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。【探究应用】1.脂质与人体健康息息相关,下列叙述错误的是(

)A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血C.摄入过多的饱和脂肪酸会增加动脉硬化的风险D.胆固醇既是细胞膜的重要组分,又参与血液中脂质的运输答案

B解析

分布在内脏周围的脂肪具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官,A项正确;蛇毒中的磷脂酶只能催化磷脂分子的水解,不能催化蛋白质水解,B项错误;过量摄入饱和脂肪酸可增加患心血管疾病(如动脉粥样硬化)的风险,C项正确;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,D项正确。2.脂质在生物体内的含量较少,但是具有重要的作用。下列有关脂质的说法,正确的是(

)A.脂肪中C、H、O的含量很高,而N、P含量很少B.由于脂肪中C、H所占比例较高,因此脂肪是生物体内主要的能源物质C.磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分D.胆固醇在人体内只参与血液中脂质的运输答案

C解析