2023年人教版高中生物必修1第2章组成细胞的分子第3节细胞中的糖类和脂质

第3节细胞中的糖类和脂质

课程标准

概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。

举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。

素养达成

水；能解释糖类和脂质

¥，的功能与其组成、

［结构之间的关系

能运用结构与功能用归纳、对比主动关注糖类和脂

水能观，物质与能量

说明糖类和脂质质的均衡摄入，改

平观,说出糖类和脂

质的种类、作用的重要作用进膳食结构

生命观念科学思维科学探究社会责任

设疑睡激发学习兴趣

肥胖被称为21世纪的流行病和人类健康的第一杀手，肥胖会引起高血压、冠心病、脂

肪肝、糖尿病等，因此，在日常饮食中，不少人对糖类和脂质是唯恐避之不及，更有一些爱

美人士因害怕变胖，而把糖类和脂质视为天敌。

糖类和脂质有哪些种类？它们在生命活动中又有哪些作用呢？

夯基提能•分层突破®互动•智图•探究I

探究点一细胞中糖类的组成、分类和功能

任务1请自主阅读教材P23~24,归纳糖类的分类及功能

种类常见种类分布功能

核糖

组成RNA

(C.5H|())

五碳糖

脱氧核糖

组成

（（\H1（）。1）细胞

细胞中E要

单糖葡萄糖

的能源物质

六碳糖

（（、6H]：,（）,；）果糖——

细胞（主要）

半乳糖——

细胞（主要）

甜菜、甘

蔗、水果等

细胞

蔗糖（蔗糖一葡萄

中，可用于

糖+果糖）

加工成红

能水解成

糖、A糖、

二糖单糖而供

冰糖

(C12H22O|1)能

发芽的小

麦芽糖（麦芽糖一

麦等……一

葡萄糖+葡萄糖）

细胞中

乳糖（乳糖f葡萄人和

糖+半乳糖）的乳汁中

玉米、小

麦、水稻、植物细胞

淀粉（淀粉f许多

马铃薯、山中重要的

）

药等

细胞中

植物

纤维素（纤维素f细

的主要

许多）胞壁

成分

糖原是人

和动物细

肝糖原

多糖胞中重要

主要存在

H］。O5）„糖原（糖的「

于人和动

原f许肝糖原可

物的

多）调节

和中

.肌

肌糖原

糖原可为

肌肉

广泛存在甲壳类动

于甲冗类物和昆虫

几丁质（壳多糖）动物和昆的

虫的的重要组

中成成分

任务2结合葡萄糖和蔗糖的结构分析：

CH2OH

将A------以--0

HOH

葡萄糖（C6Hl2。6）

CH20HCH20H

耀L"L20H

HOHOHH

蔗糖的结构式

（1）为什么将糖类称为“碳水化合物”？

（2）葡萄糖和蔗糖都是还原糖吗？蔗糖水解产物中只有葡萄糖吗？

任务3淀粉、糖原、纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在功能上有很大差异?

任务4主食中的糖是人体细胞获取糖类的主要来源，食物中的糖是如何成为人体细胞

中的糖呢？

麦芽糖蔗糖乳糖

小龙虾（几丁质）

小麦

水稻

玉米

高粱

1.可以根据糖的种类来判断生物种类

(1)若细胞内含有糖原或乳糖，则为动物细胞。

(2)若细胞内含有麦芽糖、蔗糖、淀粉或纤维素，则为植物细胞。

(3)若生物体内只有核糖或脱氧核糖，则为病毒。

2.糖类的其他分类情况

(1)按功能分

①能源糖类：葡萄糖(细胞主要能源物质)、淀粉(植物细胞储能物质)、糖原(动物细

胞储能物质)等。

②结构糖类：核糖(RNA组分)、脱氧核糖(DNA组分)、纤维素(植物细胞壁组分)、

糖被中的多糖等。

(2)按化学性质分

①还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖等，可与斐林试剂在水浴加热的情况下反应，

产生砖红色沉淀。

②非还原糖：蔗糖、淀粉、糖原、纤维素等。

(3)按分布分：

植物细胞,蔗糖

核糖一|麦芽糖

糖原脱氧核糖淀粉

乳糖葡萄糖纤维素

半乳糖动物细胞一

3.糖类相关总结

(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。

【重点笔记】

关于糖类物质的几个误区

(1)大多数糖类分子中H：0=2：1,并非所有的糖类分子中都是如此，如脱氧核糖。

(2)分子中H：0=2：1的物质不一定是糖类，如甲醛(CH?。)、乙酸(C2H4O2)等。

(3)五碳糖参与核酸构成，纤维素是植物细胞壁的组分(结构物质)，它们不能为生命

活动提供能量。

(4)不是所有的糖都能和斐林试剂反应，蔗糖、淀粉等非还原糖都不能。

麦芽糖、葡萄糖、果糖和乳糖属于还原糖，能与斐林试剂反应生成胸红色沉淀。

(5)有甜味的物质不一定是糖类，如糖精、乙二醇、甘油等；糖类并不一定都有甜味，

如淀粉、纤维素等。

e过程评价。

1.（合格考）下列物质中，不属于单糖的是（）

A.核糖B.葡萄糖C.乳糖D.果糖

2.（合格考）下列有关糖类的生理功能的叙述，错误的是（）

A.核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分之一

B.葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质

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

3.（等级考）中医视甘薯为良药，明代李时珍《本草纲目》记有“甘薯补虚，健脾开胃，

强肾阴”，甘薯细胞和人体细胞共有的糖是（）

①核糖②淀粉③蔗糖④乳糖⑤糖原⑥葡萄糖

A.①⑥B.②④

C.③④⑤D.④⑤⑥

4.（等级考）糖类是细胞的主要能源物质。根据所学知识判断，下列说法不正确的是（）

A.静脉输入的葡萄糖溶液，可被细胞直接吸收利用，为细胞提供能量

B.糖尿病患者要严格控制甜味食品摄入量，但不必限制米饭和馒头的摄入量

C.肝脏组织中的糖原，在血糖含量低于正常值时，可分解产生葡萄糖及时补充

D.淀粉、糖原和纤维素等多糖的功能不同，是因为它们的结构不同

探究点二细胞中的脂质

任务1分析有关脂质的几个问题：

（1）公鸡有鲜艳的羽毛，鸣叫噫亮，这与公鸡体内的哪种物质直接有关，其化学本质

是什么？

（2）黑熊在冬眠前要大量地进食，为冬眠积聚能量，这些能量主要储存在哪种成分中？

任务2脂质是指一类在化学组成和分子结构上差异很大，不溶于水而易溶于乙醛、氯

仿等脂溶性有机溶剂的有机物。结合教材内容，分析下面材料并回答问题。

I.脂肪

材料与糖类类似，脂肪也由C、H、。三种元素组成，所不同的是脂肪中氧的含量远

远少于糖类，而H的含量更多。据分析，1g脂肪氧化分解可释放出约39kJ的能量，1g糖

原氧化分解可释放出约17kJ的能量，但1g脂肪在体内储存所占的体积是1g糖原的1/5o

下图为一种脂肪分子的结构式：

HHHHHHHHH

IIIIIIIII

C-C-C-C-C-C-C-C-CH

HYIIIIIIIII

H-C—OHHHHHHHHH

-HHHHHHHHH

-*IIIIIIIII

-C-C-C-C-C-C-CY-C

cIIIIIII—I

.-HHHHHHHHH

HHHHHH

%IIIIII々

/CC-C-CCC

H.oIIIIIA

-CHHHHH

I

H5夕C*

夕

(1)相同质量的糖类和脂肪相比，在元素组成上有以下特点：脂肪和糖类的组成元素

都是........，但是脂肪的........含量高，.......含量低。

(2)与糖原相比，脂肪是良好的储能物质的原因是：

①与糖类相比，脂肪分子中.......含量远远低于糖类，........含量更高，所以等质

量的糖类和脂肪彻底氧化分解时，........消耗的氧气多，产生的水多，释放的能量多。

②单位质量的脂肪的体积比糖原的小很多，有利于储藏。

(3)植物细胞中也有脂肪，请据图分析导致花生油为液态，猪油为固态的原因。

II.磷脂和固醇

材料细胞膜的化学组成基本相同，主要由脂质、蛋白质和糖类组成。各成分含量分别

约为50%、40%、2%〜10%。膜脂质主要由磷脂、胆固醇构成。在大多数细胞的膜脂质中，

磷脂占总量的70%以上，胆固醇不超过30%。胆固醇还参与血液中脂质的运输，但过多摄

入会在血管壁上沉积，造成血管阻塞，危及生命。

据材料分析，细胞膜中含有哪些脂质类物质？

黑熊

花生

芝麻

图1必需脂肪酸

正常人的血管

动脉粥样硬化者的血管

1.细胞中脂质的种类与功能归纳

C、H、O（有的还含N、

储

结

存

构

脂

脂

质

质

(

储(

生

能

物

物

膜

质

的

、

组

保

成

温

成

、

保

分

护)

（参与血窗

内（促进肠

液中脂质笔

脏道对钙和

器的运输、磷的吸

官动物细胞命收）

)

膜的重要活

成分）豆

【资料拓展】

必需脂肪酸和反式脂肪酸

必需脂肪酸是指一些脂肪酸对维持身体的机能不可缺少，但是机体又不能合成，必须从

食物中去获取的脂肪酸。它们通常都是一些不饱和脂肪酸，常见例子如：3-3、（0-6以及最

为知名的DHA（俗称脑黄金）。不饱和脂肪酸链上与双键上两个碳原子结合的两个氢原子，

如果在同侧，我们则称之为顺式不饱和脂肪酸（见图文联动图1）,这是自然界中绝大多数

不饱和脂肪酸的存在形式。反之，如果与双键上两个碳原子结合的两个氢原子，分别位于两

侧，则称之为反式脂肪酸（见图文联动图2）。反式脂肪酸能够增加食品的口感和美味，成

本更加低廉，常见的饼干、糕点、奶茶、炸薯条等等，其中含量比较高。由于反式脂肪酸会

增加人体血液的黏稠度和凝聚力，容易导致血栓的形成，所以健康的饮食习惯应该控制摄入

反式脂肪酸。

【重点笔记】

1.各种不同脂质的元素组成不完全相同：脂肪、固醇只含有C、H、O,磷脂含有C、

H、O、N、Po

2.植物细胞和动物细胞中都含有脂肪。

3.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重要成分，植

物细胞膜上不存在胆固醇。

4.脂质中只有脂肪可被苏丹HI染液染成橘黄色。

5.易混辨析

（1）脂肪W脂质，脂肪只是脂质中的一种，脂质除了脂肪外，还包括磷脂和固醇等。

（2）胆固醇W固醇，固醇和胆固醇虽然都是脂质，但其范围不同，胆固醇是固醇中的

一种。

r过程评价©-

1.（合格考）脂肪的化学组成不同于糖类的主要特点是（）

A.主要由C、H、O三种元素组成

B.分子中氢原子所占比例高

C.分子中氧原子所占比例高

D.有的脂质物质中含有N、P

2.（合格考）某些保健品中含有一定量的性激素（或性激素类似物），对青少年的发育

会造成不良影响。从化学成分上分析，性激素属于（）

A.糖类B.脂质C.蛋白质D.核酸

3.（等级考）生活在北方的棕熊在冬季前会大量进食为冬眠储备能量，它们的食物以植

物为主，肉类只占25%。入冬前其体重一般可达400kg,脂肪层可厚达15cm,整个冬季

棕熊靠“燃烧”脂肪供能，冬季结束后其体重下降到150〜200kg。下列说法错误的是（）

A.入冬前棕熊摄入食物中的糖类会大量转化为脂肪储存在棕熊身体中

B.脂肪由甘油和脂肪酸组成，其在棕熊体内是由不饱和脂肪酸组成的

C.“燃烧”脂肪供能比氧化分解同质量的糖类需要更多的氧气

D.厚厚的皮下脂肪除作为能量储备外，还是抗低温的保温层

4.（等级考）某些动物在准备度过缺少食物的冬季之前，要吃大量的食物，这些食物在

体内会转变为肪脂储存起来。下列叙述正确的是（）

A.相同质量的糖类所含能量是脂肪的2倍

B.脂肪是构成细胞内各种膜结构的重要成分

C.多食用高脂食物有助于减少心脑血管疾病

D.脂肪分子由一分子甘油和三分子脂肪酸经脱水形成

强化落实•学皿达标◎归纳•提升•素养・

网

络

建

构

胆固醇一同醇一维生素D（促进肠道对钙和磷的吸收）

.7.I

［（参与脂质运输、动物］性激素（调节生命活动）

［细胞腴的重要成分）J

1.糖类是生物体内主要的能源物质。

2.蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素只分布于植物细胞中，乳糖和糖原只分布于动

主物细胞中。

干3.脂肪具有储能、保温、缓冲和减压的作用。

落4.磷脂是构成细胞膜的重要成分。

实5.胆固醇参与构成动物细胞膜，参与血液中脂质的运输；性激素促进生殖器官

的发育和生殖细胞的形成；维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收。

6.脂肪分子中氧的含量少于糖类，而氢的含量则多于糖类。

■二二.黑高钠课堂•实践运用

1.在动物细胞和植物细胞中作为储能物质的多糖分别是（）

A.葡萄糖、淀粉B.几丁质、麦芽糖

C.乳糖、纤维素D.糖原、淀粉

2.某动物体可以完成下列反应式（其中◊、。代表不同的单糖），其中◊一。代表的二

糖可能是（）

酶

◊一O十水二0+0

A.麦芽糖B.乳糖

C.蔗糖D.B或C

3.以下属于玉米子粒中储能物质的是（）

①脂肪②淀粉③糖原

A.①和②B.②

C.①和③D.①、②和③

4.目前，瘦成“一道闪电”受到许多人的追捧，但是脂肪也是人体重要的营养物质，

人体内脂肪的生理功能包括（）

①缓冲、减压和保护内脏②良好的储能物质③生物膜的重要成分④对生命活动具

有调节作用⑤促进人体肠道对钙磷的吸收⑥保温作用

A.②③⑥B.①②⑥

C.③④⑤D.①②③④⑤⑥

5.一杯奶茶的热量将近500大卡，是一种高糖高脂的饮品，长期喝会导致肥胖，甚至

影响健康。下列说法错误的是()

A.大多动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态

B.糖类转化成脂肪的过程中，元素的种类不发生变化

C.等量的脂肪储存能量更多是因为脂肪的。含量远少于糖类，而C、H含量更多

D.喝奶茶会引起肥胖，说明糖类和脂肪之间可以相互的大量转化

6.科研人员测定了芒果果实生长发育过程中淀粉、可溶性糖等物质的含量变化，如下

图所示：

450

400

350&

&

300E

250)

200M

150如

100案

50煨

(1)葡萄糖、果糖和蔗糖属于可溶性糖，其中能与斐林试剂发生作用，生成

色沉淀。

(2)据图可知，芒果果实发育至青熟期间(40〜120天)含量增

加明显；果实青熟采收后至完熟阶段，蔗糖含量快速升高，最可能的原因

是，进而转化为蔗糖。

疑雄解答•全程培优

问题探讨

1.提示：糖类是细胞生命活动所需的主要能源物质。

2.提示：这说明细胞可以将葡萄糖转化为脂肪。

A练习与应用

一、概念检测

1.(1)V(2)X(3)X

2.C

二、拓展应用

1.(1)添加糖类每天的摄入量不超过50g,最好控制在25g以下；淀粉等糖类和脂肪

的摄入量也要控制在一定的范围内。

(2)总的原则是摄入的营养总量要适宜，不少也不多；各类营养的比例要适当，可以

参照“平衡膳食宝塔”合理安排营养搭配比例。具体建议要根据家人的健康情况而定，例如，

家人如果患糖尿病，就需要适当减少糖类的摄入，少吃含糖量高的食物。

2.糖类是生物体利用的主要能源物质，尤其是大脑和神经所利用的能量必须由糖类来

供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源物质，脂肪是非极性化合物，可以无水的形式储存

在体内。虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在

机体内储存时所占的体积相当于同等重量的脂肪所占体积的4倍左右。因此脂肪是一种很

“经济”的储备能源物质。与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且

需要消耗大量氧气，此外，糖类氧化分解既可以在有氧条件下进行，也可以在无氧条件下进

行，所以对于生物体的生命活动而言，糖类和脂肪都可以作为储备能源物质，但是糖类是生

物体生命活动利用的主要能源物质。

温馨提示：请完成课后分层检测案5

第3节细胞中的糖类和脂质

夯基提能•分层突破

探究点一

【任务驱动】

任务1答案：动植物植物动物DNA植物植物动物葡萄糖植物储能

物质葡萄糖植物细胞壁葡萄糖肝脏肌肉储能物质血糖含量供能外骨

骼外骨骼

任务2答案：(1)糖类分子都是由C、H、0三种元素构成的，多数糖类分子中H、0

原子的比例是2：1,类似于水分子。

(2)葡萄糖是还原糖，蔗糖不是还原糖。一分子蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果

糖。

任务3答案：三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖的连接方式不同，造成三种

多糖的结构不同，使它们具有了不同的功能。

任务4答案：如图所示

教吐肌糖原

泞粉消化，葡萄悟吸收-血液中的星瑞,蛭后

淀粉荷葡萄糖^萄糖黄肝糖原

【过程评价】

1.解析：单糖是不能水解的糖，如核糖、葡萄糖、果糖，而乳糖属于二糖。

答案：C

2.解析：核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分之一，核糖是RNA的组成成分，脱氧核

糖是DNA的组成成分；细胞主要通过氧化分解葡萄糖获得能量，所以葡萄糖是主要的能源

物质；淀粉是植物体内的储能物质，糖原是动物体内的储能物质；纤维素是构成植物细胞壁

的主要成分。

答案：C

3.解析：①核糖、⑥葡萄糖是动植物细胞共有的单糖，①⑥正确；②淀粉是植物细胞

特有的多糖，②错误；③蔗糖是植物细胞特有的二糖，③错误；④乳糖是动物细胞特有的二

糖，④错误；⑤糖原是动物细胞特有的多糖，⑤错误。

答案：A

4.解析：葡萄糖属于单糖，能被细胞直接吸收，故静脉输入的葡萄糖溶液，可被细胞

直接吸收利用，为细胞提供能量，A正确；米饭和馒头主要含有淀粉，属于糖类，且淀粉的

基本组成单位是葡萄糖，故糖尿病人也要控制米饭和馒头，B错误；肝脏组织中的糖原，在

血糖含量低于正常值时，可分解产生葡萄糖及时补充，C正确；淀粉、糖原和纤维素等多糖

的功能不同，是因为组成它们的结构不同，D正确。

答案：B

探究点二

【任务驱动】

任务1答案：(1)与雄激素有关，其化学本质是脂质。

(2)脂肪是动物体内主要的储能物质，所以