2024-2025学年高一生物必修第一册（人教版）课件 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学有目标——课标要求必明1.举例说出糖类的种类和作用，阐明糖类既是细胞结构的重要组成成分，又是生命活动的重要能源物质。2.举例说出脂质的主要种类和作用。3.举例说出糖类和脂质的相互转化。4.关注糖类、脂肪等的过量摄入对健康的影响，在改进自己膳食习惯的同时，向他人宣传健康饮食的观念。记在平时——核心语句必背1.糖类是重要的能源物质，也是细胞结构的重要组成成分。2.脂肪是细胞内良好的储能物质，磷脂是构成生物膜的重要成分。3.胆固醇是参与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；性激素促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成；维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。【主干知识梳理】一、细胞中的糖类1．元素组成糖类一般由___________三种元素组成。2．主要作用糖类是重要的_____物质。C、H、O能源3．分类(1)单糖：①含义：不能水解的糖类。(2)二糖：分布在植物中的二糖主要是_____________；分布在动物中的二糖主要是_____。脱氧核糖葡萄糖果糖蔗糖和麦芽糖乳糖(3)多糖：举例分布功能淀粉_____细胞_________纤维素植物细胞____________的主要成分糖原_____细胞_________几丁质甲壳动物和昆虫_______的重要组成成分植物储存能量植物细胞壁动物储存能量外骨骼二、细胞中的脂质1．元素组成脂肪、固醇含_________，磷脂含________________。与糖类相比，脂质分子中氧的含量低，氢的含量高。C、H、OC、H、O、N、P2．分类和功能分类生理功能脂肪①细胞内良好的__________；②很好的_______，有隔热、保温作用；③具有___________作用，可以保护内脏器官磷脂构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分固醇胆固醇①构成动物_______的重要成分；②参与血液中_____的运输性激素促进人和动物生殖器官的发育以及_________的形成维生素D能有效地促进人和动物肠道对_______的吸收储能物质绝热体缓冲和减压细胞膜脂质生殖细胞钙和磷【教材微点发掘】1．下图(教材第24页图2－3拓展)为一个汉堡中的几种多糖的组成，回答相关问题：(1)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是________。(2)三种多糖具有不同的化学性质的原因是______________________。葡萄糖葡萄糖的连接方式不同2．人体不能消化纤维素，但我们还需要摄入纤维素，纤维素在人体内有什么作用呢？提示：第一，能够调整肠道的微生态，因为纤维素作为肠道菌群重要的发酵原料，在促进益生菌的增殖和抑制有害菌方面，纤维素的作用非常明显。第二，能够机械性地刺激肠道的蠕动，在预防和治疗便秘方面的作用也非常明显。第三，能够吸水膨胀，增加饱腹感，从而避免过多能量的摄入，在预防和治疗肥胖方面纤维素的作用也非常明显。教材问题提示(一)旁栏思考在糖尿病病人的饮食中，米饭、馒头等主食也需限量，是因为这些主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。(二)批判性思维提示：除淀粉外的复杂糖类，如纤维素、果胶等，被称为膳食纤维。膳食纤维大量存在于蔬菜、水果、海藻和粮食(特别是粗粮)等植物性食物中；它们既不能被肠道消化、吸收，也不能产生能量，只是肠道里的匆匆过客，最终混在食物残渣里，随着粪便一起排出体外。但膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空。所以，多吃一些富含膳食纤维的食物，排便就会通畅，并且减少患大肠癌的风险；还有利于降低过高的血脂和血糖等，从而有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。由于膳食纤维具有如此重要的保健作用，因此一些科学家把它称作人类的“第七类营养素”。(三)思考·讨论1．提示：脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。2．提示：花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物的种子里都含有较多的脂肪。3．提示：脂肪除了可以储存大量能量，还具有隔热、保温和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。4．略。新知探究(一)细胞中糖类的种类和作用【探究·深化】[情境质疑]1．观察下面几种常见的单糖结构式，分析回答相关问题：(1)观察上述单糖可以看出糖类分子都是由_________三种元素构成的。(2)核糖、________含有___个碳原子，称为___碳糖；_______、____和半乳糖含有___个碳原子，称为____碳糖。以上均是不能再水解的糖类，称为___糖。单糖可以直接被小肠细胞吸收。(3)人在患急性肠炎时，往往静脉输入葡萄糖，不能静脉输入蔗糖，原因是__________________________________________________________________。C、H、O脱氧核糖5五葡萄糖果糖6六单葡萄糖是生命活动所需要的主要能源物质，蔗糖不能被动物细胞直接利用2．糖类之间的相互关系。不同的糖类之间可以相互转化，请尝试构建它们之间的相互转化关系，并举例说明。另外请从糖类的组成元素来分析糖类被彻底氧化分解后的产物是什么。提示：比如：蔗糖在蔗糖酶的作用下水解为果糖和葡萄糖，淀粉在淀粉酶的作用下水解为麦芽糖，最终水解为葡萄糖。彻底氧化分解的产物是CO2和H2O。[重难点拨]1．糖类分布图2．糖类的功能(1)生命活动的主要能源物质：葡萄糖。(2)细胞中的储能物质：糖原、淀粉。(3)参与构成细胞的物质：核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质等。【典题·例析】[典例1]某生物体内能发生如下反应：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原，则下面的分析错误的是(

)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．糖类在生物体内的重要作用是提供能量[答案]

C[解析]

糖类是生物体的重要能源物质，淀粉和麦芽糖分布于植物细胞，而糖原分布于动物细胞，合成糖原是动物细胞的特征。葡萄糖普遍分布于动植物细胞中，其氧化分解后为生物体提供能量。[典例2]几丁质由1000～3000个N－乙酰葡萄糖胺聚合而成，是广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖。下列叙述正确的是(

)A．从昆虫的外骨骼中提取到的几丁质和糖原的元素组成相同B．若干个相连的氮原子构成的结构是几丁质的基本骨架C．可用斐林试剂鉴定几丁质是否为还原糖D．糖原和几丁质都是动物细胞内的储能物质[答案]

C[解析]

由题干信息可知，几丁质是含N的一种多糖，糖原的元素组成为C、H、O，二者元素组成不相同，A错误；几丁质是一种多糖，碳链是其基本骨架，B错误；斐林试剂是用来鉴定还原糖的试剂，如果几丁质是还原糖，则遇斐林试剂在水浴加热条件下，会出现砖红色沉淀；若几丁质不是还原糖，则不会出现砖红色沉淀，C正确；糖原是动物细胞内的储能物质，几丁质是存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖，不属于储能物质，应该属于结构物质，D错误。易错提醒关于糖类物质的5个认识误区(1)不是所有的糖都有甜味，如纤维素没有甜味。(2)不是所有的糖都能和斐林试剂反应，如蔗糖、淀粉等都不能。(3)不是所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素。(4)二糖并不都是由葡萄糖组成的。一分子麦芽糖由两分子葡萄糖组成；一分子蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖组成；一分子乳糖由一分子半乳糖和一分子葡萄糖组成。(5)并不是糖原都能水解为葡萄糖，糖原有肝糖原和肌糖原两种，其中肝糖原能水解为葡萄糖。【应用·体验】1．下列有关糖类的说法正确的是(

)A．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖B．葡萄糖分子是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位C．各种糖类分子都是生物体生命活动的能源物质D．所有糖类都可以用斐林试剂检测答案：B

解析：蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖，A错误；麦芽糖是由两分子葡萄糖缩合而成的，构成淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖分子，B正确；不是所有的糖类都能参与能量供应，例如，纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，不参与能量供应，C错误；斐林试剂只能用于还原糖的检测，D错误。2．下列关于生物体内糖类物质的叙述，正确的是(

)A．糖类都有甜味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．糖类的元素组成都是C、H、O答案：B

解析：单糖可以脱水缩合形成二糖和多糖，多糖和二糖也可以水解形成二糖或单糖。3．下列哪组糖类物质能分别对应：①存在于RNA中而不存在于DNA中的糖类；②存在于植物中而不存在于动物中的糖类；③存在于动物细胞中而不存在于植物细胞中的糖类(

)A．核糖、脱氧核糖、乳糖 B．脱氧核糖、核糖、乳糖C．核糖、蔗糖、糖原 D．脱氧核糖、葡萄糖、糖原答案：C

解析：DNA中含有脱氧核糖，RNA中含有核糖；动物细胞特有的糖类是乳糖和糖原，植物细胞特有的糖类是蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素。新知探究(二)细胞中脂质的种类和作用【探究·深化】[情境质疑]1．脂肪的元素组成及功能。资料1：与糖类类似，脂肪也由C、H、O三种元素组成，所不同的是脂肪含氧量远远少于糖类，而氢的含量更多。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。由上述内容可知：(1)脂肪的元素组成是C、H、O，与糖类相比，脂肪中___的含量多，___的含量少。(2)脂肪是良好的__________。资料2：生活在海洋中的鲸、海豹等动物，皮下有厚厚的脂肪层，起保温作用。另外，脂肪还广泛分布在肠系膜、腹腔大网膜等处，对内脏器官起保护作用。由上述内容可知脂肪还具有_____、缓冲和减压作用。氢氧储能物质保温2．磷脂和固醇的功能。资料1：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%。膜脂质主要由磷脂和胆固醇构成，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。由上述资料和教材内容可知：(1)磷脂是构成_______和多种细胞器膜的主要成分。细胞膜(2)胆固醇是构成_____________的重要成分，另外，胆固醇还参与___________的运输。资料2：佝偻病，又叫骨软化症，是以维生素D缺乏导致钙、磷代谢紊乱和临床以骨骼的钙化障碍为主要特征的疾病。预防和治疗佝偻病均需补充维生素D并辅以钙剂，防止骨骼畸形和复发。由上述内容可知：维生素D能有效地促进人和动物肠道对________的吸收。动物细胞膜血液中脂质钙和磷[重难点拨]脂质的种类及功能【典题·例析】[典例1]脂质在细胞中具有独特的生物学功能，下列有关脂质物质的生物学功能中，属于磷脂生物学功能的是(

)①生物膜的主要成分

②储存能量的分子

③构成生物体表面的保护层④很好的绝缘体，具有保温作用

⑤具有生物学活性，对生命活动起调节作用A．①③

B．⑤ C．① D．②④[答案]

C[解析]

磷脂是构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分；脂肪具有储能、缓冲、减压和保温等作用；构成生物体表面的保护层是脂肪的作用；性激素对生命活动具有调节作用。[典例2]

人体每天需摄取一定量脂类物质，但摄入过多可导致高脂血症、动脉粥样硬化等疾病的发生。下列关于人体脂质的叙述，错误的是(

)A．脂质都含有C、H、O、N、P元素B．缺乏维生素D会影响骨骼发育C．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用D．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[答案]

A[解析]

脂质主要由C、H、O元素组成，有些还含有N和P，如磷脂，A错误；维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收，缺乏维生素D会影响骨骼发育，B正确；分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，C正确；性激素属于固醇，能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，D正确。易错提醒辨清两组易混概念(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≠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。【应用·体验】1．脂类是人体需要的重要营养素之一，供给机体所需的能量，提供机体所需的必需脂肪酸，是人体细胞组织的组成成分。下列关于脂质的说法，错误的是(

)A．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分B．脂质具有构成生物膜、调节代谢等生物学功能C．使用苏丹Ⅲ染液染色，可使脂肪呈现橘黄色D．脂肪氧化分解提供的能量比等质量糖类多，是主要能源物质答案：D

解析：胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，A正确；脂质中的磷脂是构成细胞膜、核膜和多种细胞器膜的重要成分，性激素能调节代谢，B正确；使用苏丹Ⅲ染液染色，可使脂肪呈现橘黄色，C正确；脂肪氧化分解提供的能量比等质量糖类多，是主要的储能物质，D错误。2．“地沟油”的主要成分是脂肪，但还含有许多致病、致癌的毒性物质。下列有关叙述正确的是(

)A．“地沟油”的主要成分的组成元素一定是C、H、O、NB．“地沟油”的主要成分是生物体内的主要能源物质C．“地沟油”的主要成分遇苏丹Ⅲ染液可能呈现橘黄色D．“地沟油”的主要成分的单体是甘油和脂肪酸答案：C

解析：脂肪由C、H、O三种元素构成；脂肪的主要功能是作为储能物质；脂肪的检测是用苏丹Ⅲ染液，呈现橘黄色；脂肪不是多聚体，没有单体。3．下表是糖类、脂肪中主要组成元素的质量分数。分析数据得出的下列结论中，错误的是(

)种类质量分数/%CHO脂肪73～7711～12.59.0～12糖类52～587.0～8.040～45A．质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时，糖类耗氧少B．质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时，脂肪产生的能量多C．脂肪、糖类在体内代谢的共同代谢终产物是CO2和H2OD．脂肪是生物体进行生命活动的主要能源物质答案：D

解析：相同质量的脂肪和糖类，脂肪中C、H的含量较糖类高，因此质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时，糖类耗氧少且脂肪产生的能量多，A、B正确；脂肪、糖类在体内代谢的终产物均是CO2和H2O，C正确；糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质，脂肪是生物体的主要储能物质，D错误。科学视野——海藻糖对生命的作用海藻糖是由两个葡萄糖分子构成的非还原糖，有3种异构体，并对多种生物活性物质具有非特异性保护作用。科学家们发现，沙漠植物卷叶柏在干旱时几近枯死，遇水后却又可以奇迹般复活；高山植物复活草能抵抗冰雪严寒；一些昆虫在高寒、高温和干燥失水等条件下不冻结、不干死。这都是它们体内的海藻糖创造的生命奇迹。海藻糖因此在科学界有“生命之糖”的美誉。某杂志对海藻糖进行评价：

“对许多生命体而言，海藻糖的有与无，意味着生命或者死亡。”【素养评价】1．海藻糖是由两个葡萄糖结合而成的二糖，其结构稳定，能帮助酵母菌度过不良环境。在无生存压力的状态下，葡萄糖的代谢产物G6P可抑制海藻糖的合成，同时细胞会降解已经存在的海藻糖。下列有关说法正确的是(

)A．休眠状态的干酵母中G6P的含量会增多B．海藻糖的水解产物会与斐林试剂反应呈现出砖红色沉淀C．无生存压力状态下细胞中海藻糖