新教材高中生物第3节细胞中的糖类和脂质

第3节细胞中的糖类和脂质

一、细胞中的糖类

1.组成元素：仅由C、H、0元素构成。

2.细胞中糖的种类、分布及功能［填图］

二、细胞中的脂质

1.元素组成：主要是C、H、0,有的还含有N、P。

2.种类和功能［填图］

3.细胞中的螃和脂质是可以相互转化的。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。

(1)构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖()

(2)葡萄糖和麦芽糖可被水解，蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖()

(3)细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是单糖，完全由葡萄糖缩

合而成的二糖是麦芽糖，乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收()

(4)糖原代谢的最终产物是葡萄糖()

(5)葡萄糖和果糖分子均有还原性()

(6)淀粉可以用斐林试剂鉴定并呈现蓝色。水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生

成砖红色沉淀()

(7)糖类物质不都是能源物质，如纤维素、核糖和脱氧核糖()

(8)蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，而乳糖水解的产物是半乳糖，麦芽糖的水解产物是

葡萄糖()

(9)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()

(10)脂质不参与生命活动的调节()

解析：(1)构成纤维素的单体是葡萄糖；(2)葡萄糖不能被水解，麦芽糖可被水解，蔗糖

水解的产物是葡萄糖和果糖，乳糖水解的产物是葡萄糖和半乳糖；(3)乳糖是二糖，水解成葡

萄糖和半乳糖，才可以被小肠上皮细胞直接吸收；(4)糖原水解的最终产物是葡萄糖，而代谢

的最终产物是COz和比0；(6)淀粉和蔗糖为非还原糖，不能用斐林试剂鉴定，淀粉只能用碘液

鉴定并呈现蓝色；(10)某些脂质如性激素参与生命活动的调节。

答案：(1)X(2)X⑶义(4)X(5)V(6)X(7)V(8)X⑼J(10)X

2.连一连

课堂互动探究案

【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】

1.概述糖类的种类和作用。（生命观念）

2.举例说出脂质的种类和作用。（生命观念）

3.结合生物大分子的结构特点，理解生物大分子以碳链为骨架。（科学思维）

肥胖被预测为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？它们在生命活动中有哪些作用呢？

探究点一细胞中糖类的组成、分类和功能

【师问导学】

结合葡萄糖和蔗糖的结构分析：

1.为什么将糖类称为“碳水化合物”？

答案：糖类分子都是由C、H、。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.葡萄糖和蔗糖都是还原糖吗？蔗糖水解产物中只有葡萄糖吗？

答案：葡萄糖是还原糖，蔗糖不是还原糖。蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。

3.下图是一个汉堡中的几种多糖的组成，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上有很大差异？

答案：三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖连接的方式不同，使它们具有了不同

的化学性质。

4.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？

答案：不是。如核糖、脱氧核糖、纤维素等均不是能源物质。

5.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？

答案：C02和上0。

【智涂笔记】

［特别提醒］

（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（CIW）、乙酸（C2H壮）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砖红色沉淀。

（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、乳糖、半纤维素、果胶质等。

2.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。

【师说核心】

细胞中的糖类

1.功能：生物体进行生命活动的主要能源物质。

2.组成元素：只有C、H、0三种元素。

3.分类、分布及功能（依据：水解情况）

种类特点常见种类分布功能

核糖

组成RNA

(CsHioOs)

五碳糖

脱氧核糖

动植物细胞组成DNA

不能水解，可直(C5H,OO.,)

单糖

接被细胞吸收细胞中主要

葡萄糖

六碳糖的能源物质

(c6nl2o6)果糖植物细胞

半乳糖动物细胞

甜菜、甘蔗、

水果等植物

蔗糖

细胞中，可用

水解后能够生（蔗糖-葡萄糖+果糖）

以加工红糖、

成两分子单糖，

二糖白糖、冰糖能水解成单

必须水解成单

(C12H22O11)发芽的小麦糖而供能

糖才能被细胞麦芽糖

等植物细胞

吸收（麦芽糖-葡萄糖+葡萄糖）

中

乳糖人和动物的

（乳糖-葡萄糖+半乳糖）乳汁中

水解后能够生玉米、小麦、

植物细胞中

成许多单糖，必淀粉水稻、马铃

多糖重要的储能

须水解成单糖（淀粉一许多葡萄糖）薯、山药等植

(CellioOs)n物质

才能被细胞吸物细胞中

收，自然界中含纤维素植物细胞壁植物细胞壁

里•取多（纤维素一许多葡萄糖）的主要成分

肝糖原糖原是人和

动物细胞中

主要存在于重要的储能

糖原

人和动物的物质

（糖原一许

肌糖原肝脏和肌肉肝糖原可调

多葡萄糖）

中节血糖含量

肌糖原可为

肌肉供能

多糖器二糖黑单糖氧”解供能

单糖、二糖、多糖的转化关系

［拓展深化］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、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：

【检测反馈】

1.（合格必考）存在于RNA而不存在于DNA中，存在于动物细胞质而不存在于植物细胞质

中的糖类物质分别是（）

A.核糖、糖原B.蔗糖、纤维素

C.脱氧核糖、麦芽糖D.脱氧核糖、淀粉

解析：核糖是核糖核酸的组成成分，主要存在于动植物细胞的细胞质内；脱氧核糖是脱

氧核糖核酸的组成成分，主要存在于动植物细胞的细胞核内。糖原存在于动物细胞的细胞质

中；蔗糖、淀粉、纤维素存在于植物细胞中。

答案：A

2.（合格必考）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.单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化

C.糖类物质都是细胞内的能源物质

D.糖类物质在细胞内不能储存

解析：动物细胞不含有麦芽糖：核糖、脱氧核糖、纤维素不是能源物质，肌糖原和肝糖

原能暂时储存。

答案：B

3.（合格必考）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.葡萄糖是主要的能源物质

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；生物体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

4.（等级选考）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

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

5.（等级选考）大肠杆菌、玉米、噬菌体、酵母菌都具有的糖是（）

A.纤维素B.淀粉C.糖原D.脱氧核糖

解析：纤维素和淀粉是玉米的组成成分，糖原是动物细胞才有的多糖，脱氧核糖是DNA

的组成成分，大肠杆菌、玉米、噬菌体和酵母菌都含有DNA,都含有脱氧核糖。

答案：D

探究点二细胞中的脂质、生物大分子

【师问导学】

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？

答案：

（1）与性激素有关，化学本质是脂质。

（2）脂肪是动物体内主要的储能物质，所以能量主要存在于脂肪中。

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。

(1)脂肪

材料与糖类类似，脂肪也由C、H、0三种元素组成，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1/5。

一种脂肪分子的结构式：

①脂肪的元素组成是,物质还含有元素，而磷脂中还含有一

等元素。

②与糖原相比，为什么脂肪是良好的储能物质？

③分析材料，并归纳脂肪的其他功能。

(2)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环以上，胆固醇不超过30双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？

答案：

(1)①C、H、0固醇类NP②a.由于脂肪中含碳和氢量比糖类多，因此在氧化分解

时的耗氧量要比糖类多，释放出来的能量也多，产生的水也多。b.单位质量的脂肪体积比糖

原小很多，有利于储藏。③脂肪除是细胞内良好的储能物质外，还具有保温、缓冲和减压作

用。

(2)磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的主要成分，胆固醇是动物细胞膜的重要成分。

【智涂笔记】

各种不同脂质的元素组成不完全相同，脂肪只含有C、H、0,磷脂含有C、H、0、N、P,

固醇只含有C、1I、0。

［易混辨析］

(1)脂肪#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固醉，固爵和胆固醇虽然都是脂质，但其范围不同，胆固爵是固醇中的一种。

(3)生物大分子会多聚体，生物大分子是分子量达到上万或更多的有机分子，多聚体是由

许多单体连接而成的。多聚体都是生物大分子，生物大分子不一定是多聚体。

【师说核心】

1.分布及作用：存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物。

2.组成元素：主要是C、H、0,有些脂质还含有P、N。(特点：脂质分子中C、H多0少，

而糖类则相反，c、H少0多）

3.化学性质：分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯

仿、乙醛等•

4.种类、分布及功能

种类生理功能及分布

①组成：甘油+脂肪酸一脂肪

②功能：a.细胞内良好的储能物质。（主要功能）

脂肪

b.很好的绝热体，有绝热、保温作用。“胖人怕热”

（储能脂质）

C.能缓冲和减压，可以保护内脏器官。“瘦人怕撞”

③分布：动物的皮下、肠系膜、大网膜及内脏周围

①功能：细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分

磷脂

②分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆种子

（结构脂质）

等

功能：①动物细胞膜的重要成分，使细胞膜在低温条

胆固醇件下仍能保持一定的流动性。②参与血液中脂质的运

输。③阳光（紫外线）照射下可转化为维生素D

固醇功能：①促进人和动物生殖器官的生长发育以及生殖

（功能脂质）性激素细胞的形成②激发并维持第二性征及雌性动物的性周

期

功能：能有效促进人和动物肠道对Ca、P的吸收，调

维生素D

节Ca、P代谢

【检测反馈】

1.（合格必考）生物体进行生命活动的主要能源物质和细胞内良好的储能物质分别是

（）

A.蛋白质、脂肪B.糖类、脂肪

C.脂肪、糖类D.糖类、蛋白质

解析：糖类是主要能源物质，脂肪是储能物质。

答案：B

2.（合格必考）脂肪的化学组成不同于糖类的主要特点是（）

A.主要由C、H、0三种元素组成

B.分子中氢原子所占比例高

C.分子中氧原子所占的比例高

D.有的脂质物质中含有N、P

解析：脂肪含氢量高，含氧量低，所以彻底氧化可以释放更多能量。

答案：B

3.（合格必考）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

解析：脂质主要包括脂肪、磷脂、固醇（如性激素）三类。

答案：B

4.（等级选考）细胞中脂质的作用不包括（）

A.性激素的主要成分

B.储能的主要物质

C.酶的主要成分

D.生物膜的主要成分

解析：脂质主要包括脂肪、磷脂和固醇。脂肪是细胞代谢所需能量的主要储存形式，磷

脂是构成生物膜的主要成分，性激素属于固醇，能促进生物的生殖等。

答案：C

【网络建构】

【主干落实】

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物细胞中。

3.脂肪具有储能、保温、缓冲和减压的作用。

4.磷脂是构成细胞膜的重要成分。

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能促进小肠对钙和磷的吸收。

6.脂质分子中氧的含量少于糖类，而氢的含量则多于糖类。

课后分层检测案5细胞中的糖类和脂质

授课提示：对应学生用书137页

【合格考全员做】（学业水平一、二）

1.用水解法研究下列物质，水解终产物不都是葡萄糖的是（）

①淀粉②蔗糖③乳糖④麦芽糖

A.①②B.②③C.③④D.①④

解析：淀粉、麦芽糖、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖，水解终产物均只有葡萄糖一种

产物；蔗糖是由葡萄糖和果糖形成的二糖，乳糖是由葡萄糖和半乳糖形成的二糖。

答案：B

2.下列关于糖的叙述中，正确的是（）

A.葡萄糖和果糖分子均有还原性

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.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收

解析：葡萄糖为单糖，不能再水解；乳糖为二糖，必须水解后方能被吸收；构成纤维素

的基本单位为葡萄糖。

答案：A

3.植物细胞和动物细胞中储存能量的糖类依次是（）

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：植物细胞中储存能量的物质是淀粉，动物细胞中储存能量的物质是糖原。纤维素

也是多糖，但是它是构成植物细胞壁的成分，很多时候不能被生物体所利用。葡萄糖、麦芽

糖、乳糖等都是能源物质，但不是储能物质。

答案：C

4.某植物体内可以完成下列反应式：（其中◊、O代表不同的单糖），则^-O代表的

二糖可能是（）

◊——O+水逆-<>+。

A.麦芽糖B.乳糖C.蔗糖D.乳糖和蔗糖

解析：麦芽糖水解后产生两分子葡萄糖，乳糖水解后产生一分子半乳糖和一分子葡萄糖,

蔗糖水解后产生一分子葡萄糖和一分子果糖。而乳糖是动物所特有的二糖。

答案：C

5.下列脂质中，不能对生物体的正常代谢活动起调节作用的是（）

A.胆固醇B.性激素C.维生素DD.脂肪

解析：常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是主要的储能物质，因此被称为储能脂;

磷脂是构成细胞膜等生物膜的主要成分，因此被称为结构脂；固醇包括胆固醇、性激素和维

生素D等，它们对于维持生物体正常的新陈代谢起着重要的调节功能，所以又被称为功能脂。

答案：D

6.下列物质的化学组成中，没有基本组成单位的是（）

A.淀粉和纤维素B.蛋白质C.DNA和RNAD.甘油

解析：淀粉和纤维素的基本组成单位是葡萄糖，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，DNA的

基本组成单位是脱氧核甘酸，RNA的基本组成单位是核糖核甘酸。甘油是小分子物质，没有基

本组成单位。

答案：D

7.组成核酸分子的单体是（）

A.五碳糖B.五碳糖、含氮碱基、磷酸

C.核甘酸D.DNA和RNA

解析：组成生物大分子的基本单位称为单体，组成核酸的基本单位是核甘酸。

答案：C

8.下列有关糖类生理作用的叙述中，错误的是()

A.核糖和脱氧核糖是核甘酸的组成成分

B.葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质

C.淀粉和糖原是生物体内唯一储备能源的物质

D.纤维素是高等植物细胞壁的主要成分

解析：脂肪是主要的储能物质。

答案：C

9.如图表示细胞中由C、II、0三种元素组成的某种化合物的形成，据图回答：

化学元素C、H、—一博函缱鱼回

(DA是指_有组成核酸的—和.。除上述两种外，还有__、

、等。

(2)若B是由2分子单体A缩合而成的化合物，则B称为o植物细胞中最重要

的是和,人和动物乳汁中含量最丰富的是o

(3)若B是由大量单体A缩合而形成的化合物，则B称为________,在人和动物的肝脏中

是指，在马铃薯块茎中，主要指,能形成高等植物细胞壁的是

答案：

(D单糖脱氧核糖核糖葡萄糖果糖半乳糖

(2)二糖蔗糖麦芽糖乳糖

(3)多糖肝糖原淀粉纤维素

【等级考选学做】(学业水平三、四)

10.下图是两种二糖的组成示意图，相关叙述正确的是()

A.图中M、N指代的物质分别是葡萄糖、果糖

B.图中M代表的物质也是纤维素和糖原的基本组成单位

C.因葡萄糖和果糖都是还原糖，故麦芽糖和蔗糖也是还原糖

D.细胞内的二糖以及单糖的作用只能是细胞呼吸供能的底物

解析：麦芽糖由两分子葡萄糖组成，蔗糖由1分子葡萄糖和1分子果糖组成，故M、N均

为葡萄糖；麦芽糖为还原糖，但蔗糖为非还原糖；单糖中的核糖、脱氧核糖均不作为能源物

质，故不属细胞呼吸供能的底物。

答案：B

11.生活中经常遇到一些生物学问题，下列认识正确的是()

A.脂类物质都会使人发胖，最好不要摄入

B.精瘦肉中含量最多的化合物是蛋白质，所以应及时补充

C.无糖八宝粥不添加蔗糖，添加木糖醇，所以不含糖类

D.人体每天需要量最多的化合物是糖类，所以主食应该是粮食制品

解析：脂类物质不都会使人发胖，如磷脂是细胞膜的主要成分；精瘦肉中含量最多的化

合物是水；无糖八宝粥虽然不添加蔗糖，但是它本身的材料谷物中就含有大量的淀粉；人体

每天需要消耗大量的能量，而糖类是主要的能源物质。

答案：D

12.如图为糖的分类示意图，下列相关叙述正确的是()

A.糖原、淀粉和纤维素是细胞中的储能物质

B.糖类不参与细胞识别

C.动植物细胞中的多糖都是贮能物质

D.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖

解析：纤维素是结构物质；细胞识别主要与细胞表面的糖蛋白有关，糖蛋白是由多糖和

蛋白质结合形成的；多糖中的纤维素不是贮能物质，所以A、B、C都错误，纤维素的单体为

葡萄糖，D正确。

答案：D

13.X内的食物储存形式是()

①脂质②淀粉③糖原

A.只有②B.只有①和②C.只有①和③D.①、②和③

解析：玉米种子中储存的物质有淀粉和脂质。糖原是动物细胞中的储存物质。

答案：B

14.[2019•北京西城高一期末]植物的生长发育和产量在很大程度上取决于种子质量。

糖类是生命活动的主要能源物质，为植物生长、发育提供必需的能量，是一切生命活动的基

础。有学者研究了小麦种子中还原糖和总糖含量的变化，欲为科学调控小麦种子萌发提供理

论依据。

实验方法和步骤：将新鲜的、经过筛选的小麦种子放入培养箱中，小麦种子吸水4小时

后开始萌芽，至44小时，进入幼苗生长阶段。各种糖含量的测定在小麦种子吸水4小时后开

始，之后，每隔4小时测定一次，持续到44小时为止。测定结果见图。

请回答：

(1)植物体内的糖类按照是否能够水解分为________________