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第3节细胞中的糖类和脂质第2章组成细胞的分子1.元素组成和功能(1)元素组成:一般是由__________三种元素构成的。多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2∶1,因而又被称为“碳水化合物”。(2)功能:细胞中重要的________。知识点1细胞中的糖类C、H、O能源物质2.分类(1)单糖①特点:不能水解,可直接被吸收。②种类:五碳糖,如核糖、脱氧核糖;六碳糖,如葡萄糖、果糖、______。(2)二糖①特点:由两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成____才能被细胞吸收。②种类:蔗糖,在糖料作物甘蔗和甜菜中含量丰富;麦芽糖,在发芽的小麦等谷粒中含量丰富;乳糖,在人和动物乳汁中含量丰富。半乳糖单糖(3)多糖举例分布功能淀粉____细胞储存能量纤维素植物细胞______的主要成分糖原人和动物的肝脏和肌肉中储存能量几丁质甲壳类动物和昆虫______的重要组成成分植物细胞壁外骨骼葡萄糖可以口服,也可以通过静脉注射进入人体细胞。蔗糖是否可以通过静脉注射进入人体细胞?说出理由。提示:不可以。蔗糖必须口服,消化为单糖才能被细胞吸收。基于对细胞中的糖类的认识,判断下列相关表述是否正确。1.所有的糖类均含C、H、O三种元素。
(
)提示:糖类一般含C、H、O三种元素。2.淀粉、纤维素、糖原的基本组成单位均为葡萄糖。
(
)3.麦芽糖、蔗糖、乳糖水解后都能得到葡萄糖。
(
)4.糖原是人和动物细胞的储能物质,都分布在肝脏中。
(
)提示:糖原也分布在人和动物的肌肉中。5.几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合。
(
)×√√×√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________。提示:①②③⑦⑫
⑥⑩⑪
④⑤⑧⑨2.淀粉、纤维素和糖原具有不同功能的原因是什么?提示:构成三种多糖的都是葡萄糖,但葡萄糖之间的连接方式不同以及形成的空间结构不同,使它们具有不同的功能。3.某生物体内可发生“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”的转化,此生物是动物还是植物?为什么?提示:动物。因为该生物能利用葡萄糖合成糖原,糖原是动物细胞的储能物质。4.既然人类很难消化纤维素,为什么一些科学家还将纤维素等其他糖类称为人类的“第七营养素”呢?提示:纤维素虽然很难被消化,但能够刺激胃肠蠕动,改善胃肠环境,有利于排出有害物质。[深化归纳]1.糖类的分布2.糖类的功能3.多糖的“水解”与“氧化分解”[对点练习]1.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.①和②可以直接进入人体细胞,③水解成单糖后才能被人体细胞吸收B.④和⑤都是储能物质,都能够为人体细胞提供能量C.植物细胞壁中含有丰富的④和⑤D.⑤为肌糖原,可作为储能物质,不可水解成葡萄糖提升血糖浓度√D
[②是二糖,③是多糖,二者水解成单糖后才能被人体细胞吸收,A错误;④是纤维素、⑤是肌糖原,纤维素是组成植物细胞壁的主要成分,不能作为储能物质,B错误;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,纤维素可用图中的④表示,而⑤是肌糖原,植物细胞中没有,C错误;⑤为肌糖原,可作为储能物质,不可水解成葡萄糖提升血糖浓度,D正确。]2.几丁质是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,还存在于真菌的细胞壁中,在生物功能和结构上与纤维素十分相似,其基本组成单位是N-乙酰葡萄糖胺,几丁质的形成过程如图所示。下列说法错误的是(
)A.葡萄糖与N-乙酰葡萄糖胺都属于单糖B.合成几丁质的过程中没有水产生C.纤维素与壳多糖的元素组成不完全相同D.几丁质可用于制作食品的包装纸和食品添加剂B
[由题意可知,N-乙酰葡萄糖胺是几丁质的基本组成单位,而纤维素是由葡萄糖构成的多糖,故葡萄糖与N-乙酰葡萄糖胺都属于单糖,由图可知合成几丁质的过程中有水的生成,A正确,B错误;纤维素的元素组成是C、H、O,壳多糖的元素组成是C、H、O、N,C正确;几丁质可用于制作食品的包装纸和食品添加剂,D正确。]√易错警示
与糖类相关的三个易错点(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、淀粉等非还原糖都不能。(3)不是所有的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。1.元素组成:主要是__________,有些还含有______。脂质分子中__的含量远远低于糖类,而__的含量更高。2.物理性质:脂质分子结构差异很大,通常都不溶于水,而溶于______有机溶剂。知识点2细胞中的脂质C、H、OP和N氧氢
脂溶性3.脂质的分类及功能脂肪酸甘油
储能保温缓冲和减压脂肪酸细胞膜和多种细胞器膜脂质生殖器官生殖细胞钙和磷4.糖类和脂质的关系:糖类和脂质可以相互____。(1)糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为____。(2)脂肪一般只在糖类________时,才会分解供能,而且不能____转化为糖类。转化脂肪供能不足大量给家畜、家禽提供富含糖类的饲料,为什么会起到“育肥”的效果?提示:细胞中的糖类和脂肪是可以相互转化的,动物从体外吸收的多余糖类可以在体内转变成脂肪,起到“育肥”效果。基于对细胞中的脂肪的认识,判断下列表述是否正确。1.脂肪是由一分子脂肪酸和三分子甘油发生反应而形成的酯。
(
)提示:脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯。2.磷脂和胆固醇都是构成细胞膜的重要成分。
(
)×√3.各种脂质的元素组成均为C、H、O、P。
(
)提示:脂肪和固醇都只含C、H、O,磷脂中除C、H、O外,还含有P甚至N。4.细胞中的糖类可以转化成脂肪,脂肪不能转化为糖类。
(
)提示:细胞中的糖类和脂肪是可以相互转化的。5.某些脂质具有调节生理功能。
(
)××√材料1
下表表示糖类、脂肪主要组成元素的质量分数。种类质量分数/%CHO脂肪73~7711~12.59~12糖类52~587~840~45材料2
体内胆固醇过高,会对机体产生不利影响。现代研究发现,动脉粥样硬化、静脉血栓形成与胆石症和高胆固醇血症有密切的相关性。如果是单纯的胆固醇高则饮食调节是最好的办法,如果还伴有高血压则需要使用降压药物。脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成的长链。碳原子通过共价键与其他原子结合。材料3
下图为脂肪分子的结构式。1.由表中数据分析脂肪作为储能物质的原因。提示:①脂肪中含C、H的比例高,1g脂肪彻底氧化分解比1g糖类彻底氧化分解消耗的氧气更多,产生的水更多,释放的能量也更多。②脂肪可以以无水的形式储存在体内,占据的体积小。2.高胆固醇可以导致多种疾病,那么是否在饮食时应避免含胆固醇的食物?为什么?提示:不是。应该进食低胆固醇的食物,而不是不含胆固醇的食物,因为胆固醇在人体内有重要作用,如构成细胞膜、参与血液中脂质的运输。3.由材料3图示分析导致花生油为液态,猪油为固态的原因。提示:动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温时呈液态。[深化归纳]1.葡萄糖与脂肪的比较项目葡萄糖脂肪相同点元素组成C、H、O作用氧化分解,释放能量不同点元素含量C、H比例较低C、H比例较高单位质量的能量多少氧化分解释放的能量少氧化分解释放的能量多功能主要能源物质主要储能物质2.细胞中糖类和脂质的相互转化[对点练习]3.油菜种子播种时要浅播(种子表面覆盖土层较薄),小麦种子可适当深播。相关分析错误的是(
)A.分别用苏丹Ⅲ染液检测小麦、油菜种子,后者橘黄色较深B.小麦、油菜种子中各自含量最高的有机物都是蛋白质C.相同质量的油菜、小麦种子萌发过程中,前者吸水量较多D.相同质量的油菜、小麦种子萌发过程中,前者细胞呼吸释放热量较多√C
[分别用苏丹Ⅲ染液检测小麦、油菜种子,油菜种子富含脂肪,后者橘黄色较深,A正确;细胞中含量最高的有机物都是蛋白质,小麦、油菜种子中各自含量最高的有机物也是蛋白质,B正确;小麦种子富含淀粉,淀粉吸水能力显著高于脂肪,故相同质量的油菜、小麦种子萌发过程中,前者吸水量较少,C错误;相同质量的油菜、小麦种子萌发过程中,油菜种子富含脂肪,由于脂肪的碳氢比例比较高,因此脂肪释放的能量较多,消耗氧气量较高,前者细胞呼吸释放热量较多,D正确。]4.如果是单独地摄入“糖”“油”类食物,短时间内可以达到减重的效果,而引起肥胖的最主要原因是廉价且美味的“糖油混合物”。糖油混合物是将糖类和脂类经过人工混合进行精制的一类食物。下列说法不正确的是(
)A.饮食要减油,“油”的主要成分是脂肪,组成脂肪的化学元素与葡萄糖相同B.磷脂是所有细胞必不可少的脂质,是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的分子C.糖类是细胞的能源物质,脂肪是细胞的储能物质,所有糖类和脂肪均可供能D.高糖饮食容易引起肥胖,糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪√C
[饮食要“减油”,其中“油”的主要成分是脂肪,脂肪和葡萄糖均由C、H、O组成,A正确;磷脂是构成细胞膜的重要成分,是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的,B正确;糖类是细胞的重要能源物质,但并非所有的糖类均可供能,例如纤维素、脱氧核糖、核糖等,脂肪是细胞中良好的储能物质,C错误;糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪,因此,高糖饮食容易引起肥胖,D正确。]易错警示脂质的三个思维误区(1)误认为所有生物细胞膜上都含有胆固醇。胆固醇存在于动物细胞膜上,植物细胞膜上不存在胆固醇。(2)脂肪≠脂质。脂肪只是脂质中的一类物质。(3)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。1.二糖:由两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收。2.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。3.糖类是重要的能源物质。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。4.只分布于植物细胞的糖类有蔗糖、麦芽糖和纤维素;乳糖和糖原只分布于动物细胞。5.脂肪是细胞内良好的储能物质,具有储能、保温、缓冲和减压的作用。6.磷脂是构成细胞膜及多种细胞器膜的重要成分。7.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。8.脂质分子中氧的含量少于糖类,而氢的含量多于糖类。1.我们日常生活中的很多富含糖类物质的食物来源于植物,下列有关植物体内糖类的说法错误的是(
)A.麦芽糖一般要被水解成单糖才能被细胞吸收B.甘蔗是常见的糖料作物,是鉴定还原糖的理想材料C.最常见的植物多糖是淀粉,淀粉是植物体内的储能物质D.纤维素在人和动物体内很难被消化课堂检测素养测评243题号15√B
[二糖必须水解成单糖之后才能被细胞吸收,即麦芽糖一般要被水解成两分子的葡萄糖才能被细胞吸收,A正确;甘蔗是常见的糖料作物,其中含有的糖是蔗糖,蔗糖不具有还原性,因此不能做鉴定还原糖的材料,B错误;最常见的植物多糖是淀粉,淀粉是植物体内的储能物质,纤维素也是植物体内的多糖,但不能作为能源物质,C正确;人和动物体内没有纤维素酶,因此纤维素在人和动物体内很难被消化,D正确。]243题号152.下面为糖的分类示意图,相关叙述正确的是(
)A.图中①与②的区别为是否能够被水解B.图中的③可以代表葡萄糖,也可代表核糖,但后者不提供能量C.食草动物在肠道中不需借助微生物即可将纤维素分解为葡萄糖D.图中的④都能与血液中的葡萄糖相互转化,以维持血糖浓度的相对稳定√243题号15B
[图中①与②分别为二糖和多糖,两者都能水解,二糖可以水解为2个单糖,多糖可以水解为多个单糖,A错误;图中的③表示动植物共有的糖,可以代表葡萄糖,也可代表核糖,核糖不提供能量,B正确;食草动物的肠道中需借助微生物分泌的纤维素酶将纤维素分解为葡萄糖,C错误;图中的④表示糖原,有肌糖原和肝糖原,肌糖原不能与血液中的葡萄糖相互转化,肝糖原能与血液中的葡萄糖相互转化,以维持血糖浓度的相对稳定,D错误。]243题号153.下面是关于脂质的叙述,其中错误的是(
)A.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B.磷脂的组成元素是C、H、O、N、P,是构成细胞膜的重要成分C.动物细胞膜上的脂质主要包括磷脂、胆固醇D.脂质不参与生命活动的调节√243题号15D
[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,A正确;磷脂的组成元素是C、H、O、N、P,是构成细胞膜的重要成分,B正确;磷脂是构成细胞膜的重要成分,胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,C正确;有些脂质如性激素,可以参与生命活动的调节,D错误。]243题号154.如图是生物细胞中某种有机分子的结构式,下列相关叙述正确的是(
)243题号15A.这种物质在室温下往往呈液体形态B.这种物质水解的产物不能用于合成磷脂C.构成所有脂肪的脂肪酸的种类和分子长短相同D.人体皮下组织中含有丰富的这类物质√D
[图中是脂肪的分子结构式,含饱和脂肪酸,在室温下往往呈固体形态,A错误;脂肪水解的产物是甘油和脂肪酸,是合成磷脂的物质,B错误;构成脂肪的甘油相同,而构成脂肪的脂肪酸的种类和长短不一定相同,C错误;人体皮下组织中富含脂肪,起保温和减压的作用,D正确。]243题号155.肥胖、高血压、龋齿、某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关。体脂率是指人体内脂肪重量在人体总体重中所占的比例。正常成年男性体脂率为15%~18%,女性为20%~25%。体脂率过高会增加患高血压、脂肪肝等的风险,体脂率过低会引起身体功能性失调。摄入适量的糖类、脂质等营养物质并合理运动,有助于保持自然健康的体态。请回答下列糖类和脂质相关问题:243题号15(1)脂肪是细胞内良好的_________
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