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第2課時　脂質在維持細胞結構和功能中的作用
[學習目標]　1.舉例說出不同種類的脂質對維持細胞結構和功能有重要作用。2.活動：探究植物細胞是否含有脂肪。
一、脂質在維持細胞結構和功能中的作用
1．組成元素
脂質主要由C、H、O三種元素組成。
2．脂質的種類
常見的脂質有脂肪、磷脂和固醇類，它們通常不溶于水但易溶于有機溶劑，其功能各不相同，如下表所示：
種類 功能 備注
脂肪 細胞內重要的儲能物質 幾乎存在于所有動物細胞和植物細胞中，脂肪分子的水解產物是甘油和脂肪酸
磷脂 構成細胞質膜的重要物質 在人和動物的腦、肝臟以及大豆種子中，磷脂的含量比較豐富
固醇類 膽固醇 是合成其他固醇類物質的原料，也是構成動物細胞質膜的成分之一 膽固醇參與人體血液中脂質的運輸；維生素D在動物的卵黃中含量較多，人的皮膚表皮細胞中的膽固醇在日光照射下能轉化成維生素D
性激素 能促進人和動物生殖器官的發育及生殖細胞的形成
維生素D 能促進人和動物對鈣和磷的吸收
蠟 具有保護和避免水分散失的作用 通常分布于生物體的表面，是細胞的分泌物
判斷正誤
(1)脂肪是重要的儲能物質，只存于動物細胞中(　　)
(2)磷脂是所有細胞必不可少的脂質(　　)
(3)動物細胞中的膽固醇可以轉化成性激素和維生素D(　　)
(4)脂質只含有C、H、O三種元素(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×
分析不同脂質的重要作用以及脂質和糖類的轉化
1．熊在入冬之前要吃大量的食物，在體內轉化為脂肪儲存起來，冬眠時，進行分解，維持生命活動。生活在南極寒冷環境中的企鵝，體內脂肪可厚達4 cm。
(1)上述材料體現了脂肪的哪些生理作用？
提示　脂肪是生物體內的儲能物質，具有保溫作用。
(2)依據脂肪的功能，試分析“胖子怕熱、瘦子怕撞”的原因。
提示　胖子脂肪含量較多，脂肪是很好的絕熱體，具有保溫作用，導致胖子熱量不易散失，故胖子怕熱；瘦子脂肪含量較少，脂肪具有緩沖和減壓的作用，故瘦子怕撞。
2．依據脂質的種類及功能，某同學提出：“所有細胞都含有脂質”，請你評價該說法是否合理？說出你的理由。
提示　合理。所有細胞都含有細胞質膜，磷脂是構成細胞質膜的主要成分，磷脂屬于脂質。
3．體外培養動物細胞時，需要為細胞分裂和生長提供營養。絕大多數情況下，培養基中都會有葡萄糖。
(1)對于培養的細胞來說，葡萄糖可能起什么作用？
提示　葡萄糖作為主要能源物質為生命活動提供能量。
(2)在培養脂肪細胞時，即使沒有向培養基中添加脂肪，新形成的脂肪細胞中也會出現油滴。這說明了什么？
提示　葡萄糖可以轉化為脂肪。
1．脂質的組成元素
脂質是生物體的重要組成成分，主要由C、H、O三種元素組成，有的脂質還含有N、P，如磷脂等。
2．脂質的特點
(1)脂質分子中氧的含量遠遠少于糖類，而氫的含量多于糖類。
(2)不同的脂質分子結構差異很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有機溶劑，如丙酮、乙醚、氯仿等。
3．三種脂質的生理作用不同
1．油料種子萌發時，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后在多種酶的催化下形成葡萄糖，最后轉變成蔗糖，并轉運至胚軸供給胚生長和發育(如下圖所示)。下列分析正確的是(　　)
A．由脂肪儲存能量不利于胚的生長和發育
B．同等質量的脂肪比葡萄糖含氧多
C．油料種子萌發初期(真葉長出之前)，干重先增加，后減少
D．1分子蔗糖由2分子葡萄糖組成
答案　C
解析　大多數植物種子以貯藏脂肪為主，這是因為與糖類相比，相同質量的脂肪徹底氧化分解釋放出的能量比糖類多，因此脂肪是更好的儲能物質，所以脂肪儲存能量利于胚的生長和發育，A錯誤；脂肪比葡萄糖C、H比例高，含O少，故同等質量的脂肪比葡萄糖含有的氧少，B錯誤；油料種子萌發初期，由于大量脂肪轉變為蔗糖，需要消耗水，從而導致干重增加；之后大量蔗糖用于細胞代謝，導致干重減少，C正確；1分子蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖構成的二糖，D錯誤。
2．(多選)人體的胖瘦主要與脂肪細胞的數量和大小有關，成年人體內大約有300億個白色脂肪細胞，每個脂肪細胞中都含有脂肪球。下列有關人體內脂肪的敘述，正確的是(　　)
A．脂肪是細胞中的主要能源物質
B．相等質量的脂肪中儲存能量比糖原中多
C．皮下脂肪在寒冷環境中有一定的保溫作用
D．內臟周圍適量的脂肪分布對內臟起到保護作用
答案　BCD
解析　糖類是細胞中的主要能源物質，A錯誤；與糖類相比，脂肪分子中的氫含量多，氧含量少，氧化分解時產生的能量多，因此相等質量的脂肪中儲存能量比糖原中多，B正確；動物皮下脂肪層具有保溫的作用，C正確；內臟器官周圍分布適量的脂肪具有緩沖和減壓的作用，可以保護內臟器官，D正確。
二、探究植物細胞是否含有脂肪
1．植物體沒有專門的脂肪組織，但植物細胞一般都含有脂肪。
2．蘇丹Ⅲ染色液可將脂肪染成橘黃色，若被染色的玻片標本上有浮色，可用體積分數為50%的乙醇溶液洗去。
3．在光學顯微鏡下能夠觀察到被染色的脂肪顆粒。
判斷正誤
(1)花生子葉經蘇丹Ⅲ染色液染色后，在顯微鏡下可以觀察到橘黃色的脂肪顆粒(　　)
(2)檢測生物組織中是否含有脂肪必須要用顯微鏡觀察(　　)
(3)在植物體和動物體內都有專門的脂肪組織(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×
探究植物細胞是否含有脂肪
探究課題：除種子外，植物體其他部位是否含有脂肪(如洋蔥的根尖細胞中是否含有脂肪)
(1)實驗假設：洋蔥根尖細胞含有(或不含有)脂肪。
(2)實驗原理：利用化學試劑使生物組織中的有機化合物產生特定的顏色反應，進行檢測。
(3)實驗材料：新鮮洋蔥根尖；實驗器材：廣口瓶、載玻片、蓋玻片、滴管、滴瓶、培養皿、刀片、鑷子、光學顯微鏡；試劑：物質的量濃度為1 mol/L的鹽酸、蘇丹Ⅲ、體積分數分別為50%和70%的乙醇溶液。
(4)實驗方案：
①選取新鮮的洋蔥根尖并做徒手切片；選取2～3片最薄切片放置在載玻片的中央；
②滴加2～3滴蘇丹Ⅲ染色液進行染色，3分鐘后滴加體積分數為50%的乙醇溶液，洗去浮色；
③在切片上滴一滴清水，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片；
④將裝片放在低倍鏡下觀察清晰后，轉動轉換器換成高倍鏡觀察。
(5)實驗預期結果與可能得出的相應結論：若在裝片中觀察到橘黃色的脂肪顆粒，則證明洋蔥根尖細胞中含有脂肪；否則洋蔥根尖細胞中不含有脂肪。
1．課題研究：植物細胞含有脂肪嗎(以洋蔥根尖細胞為例)
(1)實驗原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ染色液―→橘黃色。
(2)實驗操作
(3)實驗結論：洋蔥的根尖細胞中含有脂肪。
2．脂肪檢測的注意事項
(1)脂肪存在于幾乎所有的細胞中。植物體沒有專門的脂肪組織，但某些植物細胞富含脂肪。例如，核桃種子的子葉細胞含有大量的脂肪。
(2)若選用核桃種子等作實驗材料，需從核桃種子的子葉上切下若干薄片。制作切片時，切片要薄。若厚薄不均勻會影響觀察。
(3)用蘇丹Ⅲ染色液染色后，要用1～2滴體積分數為50%的乙醇溶液洗去被染玻片標本上蘇丹Ⅲ染色液的浮色。
3．為探究植物細胞中是否含有脂肪，某同學應選擇下列哪些材料進行實驗(　　)
①菠菜葉肉細胞　②紫色洋蔥鱗片葉外表皮　③花生子葉　④核桃子葉　⑤紫色洋蔥鱗片葉內表皮
A．②③④ B．③④⑤ C．①③④ D．①④⑤
答案　B
4．下列關于“探究植物細胞是否含有脂肪”活動的敘述，正確的是(　　)
A．核桃種子切片后，挑選1～2 cm的薄片備用
B．切片染色后，可用50%的乙醇溶液洗去浮色
C．蓋上蓋玻片后，用吸水紙吸去多余的染液
D．若細胞已死亡，則觀察不到細胞中的橘黃色顆粒
答案　B
解析　核桃種子切片后，挑選最薄的幾片備用，應是約為1～2 mm的薄片，A錯誤；切片染色后，可用50%的乙醇溶液洗去浮色，B正確；染色后，用吸水紙吸去多余染液，再滴加50%乙醇溶液，吸去乙醇溶液，再蓋上蓋玻片，C錯誤；若細胞已死亡，但是細胞中仍有脂肪，可被蘇丹Ⅲ染色液染成橘黃色，故細胞已死亡也能觀察到細胞中的橘黃色顆粒，D錯誤。
題組一　脂質在維持細胞結構和功能中的作用
1．雄孔雀開屏的行為與性激素有關，性激素的化學本質是(　　)
A．蛋白質 B．核酸
C．糖類 D．脂質
答案　D
2．磷脂是組成細胞質膜的主要成分之一，其元素組成是(　　)
A．C、H、O B．C、H、O、N、P
C．C、H、O、N D．C、H、O、P
答案　B
3．(2022·蘇州高一期末)下列有關細胞中脂質的敘述，不正確的是(　　)
A．維生素D促進腸道對鈣和磷的吸收
B．脂肪僅由C、H、O三種元素組成
C．磷脂是細胞內的主要儲能物質
D．動物體的各種組織中都存在膽固醇
答案　C
解析　脂肪是細胞內的主要儲能物質，磷脂是構成細胞質膜的重要物質，C錯誤。
4．下列哪項不是細胞內的脂質具有的功能(　　)
A．促進動物生殖細胞形成
B．催化體內能源物質分解，有利于機體抵御寒冷天氣
C．是構成細胞質膜的重要成分
D．減少體內熱量散失，維持體溫恒定
答案　B
5．下列關于動植物體內糖類、脂質的敘述，正確的是(　　)
A．二糖和多糖的基本組成單位均是葡萄糖
B．還原糖可以用斐林試劑檢測
C．蘋果表面的蠟不屬于脂質
D．固醇類分子包括性激素、磷脂、維生素D
答案　B
解析　二糖的基本組成單位不一定都是葡萄糖，A錯誤；還原糖可以與斐林試劑在隔水加熱條件下反應生成磚紅色沉淀，可用于還原糖的檢測，B正確；蘋果表面的蠟也屬于脂質，C錯誤；固醇類分子包括性激素、膽固醇、維生素D等，磷脂不屬于固醇類，D錯誤。
6．脂質與人體健康息息相關，下列敘述錯誤的是(　　)
A．在內臟器官周圍分布有脂肪
B．膽固醇會引起人心血管類疾病，應該不要攝入
C．脂質存在于所有細胞中，是組成細胞和生物體的重要有機化合物之一
D．膽固醇是動物細胞質膜的重要組分
答案　B
題組二　探究植物細胞是否含有脂肪
7．下列可用于檢測脂肪的試劑及呈現的顏色是(　　)
A．斐林試劑，磚紅色
B．蘇丹Ⅲ染色液，橘黃色
C．稀碘液，藍色
D．蘇丹Ⅲ染色液，紅色
答案　B
解析　檢測脂肪的試劑通常用蘇丹Ⅲ染色液，脂肪可以被蘇丹Ⅲ染成橘黃色，B正確。
8．下列說法正確的是(　　)
A．西瓜含有大量的糖，常被用于還原糖的鑒定
B．甘蔗中的糖可以用斐林試劑檢測
C．花生種子勻漿可與蘇丹Ⅲ反應，溶液呈現橘黃色
D．脂肪鑒定中使用體積分數為50%的乙醇的目的是提取花生子葉中的脂肪顆粒
答案　C
解析　西瓜汁是紅色的，會產生顏色干擾，不能用于還原糖的鑒定，A錯誤；甘蔗中的糖主要是蔗糖，不屬于還原糖，不能用斐林試劑檢測，B錯誤；花生種子中富含脂肪，可與蘇丹Ⅲ反應出現橘黃色，C正確；脂肪鑒定中使用體積分數為50%的乙醇的目的是洗去浮色，便于觀察被染色的脂肪顆粒，D錯誤。
選擇題9～10題為單選題，11～13題為多選題。
9．適度的紫外線照射可使皮膚中產生維生素D3(VD3)，活化的VD3可促進腸道吸收鈣離子。對于因缺乏VD3引起缺鈣的人群來說，為緩解缺鈣這一狀況，下列做法不應選擇的是(　　)
A．適量進行日光浴
B．增加室外活動
C．補充適量魚肝油(主要含有維生素A和維生素D)
D．補充胡蘿卜素(在人體內可轉化成維生素A)
答案　D
解析　補充胡蘿卜素有利于補充維生素A，但維生素A不能促進人體對鈣的吸收，因此補充胡蘿卜素不能緩解缺鈣這一狀況，D項錯誤。
10．(2022·常州高一期中)冠狀動脈粥樣硬化性心臟病指冠狀動脈管腔內由于脂質斑塊形成，導致管腔狹窄或閉塞，從而導致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病，簡稱冠心病。膽固醇是脂質的一種，下列有關敘述不正確的是(　　)
A．血液中膽固醇含量過高易引起冠心病
B．血液中膽固醇含量過低也易引起冠心病
C．膽固醇屬于脂溶性物質，較易通過細胞質膜而被吸收
D．膽固醇能有效地促進人體小腸對鈣和磷的吸收
答案　D
解析　血液中膽固醇含量過高會在血管壁上形成脂質斑塊，導致管腔狹窄或閉塞而引起冠心病，A正確；膽固醇在人體內還參與血液中脂質的運輸，若血液中膽固醇含量過低，不能及時清除血液中的脂質，導致脂質沉積在血管腔形成斑塊，引起冠心病，B正確；細胞質膜的主要成分是磷脂，膽固醇是脂溶性物質，因此較易通過細胞質膜而被吸收，C正確；維生素D能有效地促進人和動物腸道對鈣和磷的吸收，D錯誤。
11.如圖表示甲、乙、丙三者之間的包含關系。下列選項中的物質不符合圖示關系的是(　　)
A．基本元素、大量元素、必需元素
B．性激素、固醇類、脂質
C．葡萄糖、五碳糖、單糖
D．纖維素、二糖、糖類
答案　CD
解析　脂質包括脂肪、磷脂、固醇類等，固醇類包括膽固醇、性激素和維生素D等，B正確；單糖包括五碳糖和六碳糖，葡萄糖屬于六碳糖，C錯誤；糖類包括單糖、二糖和多糖，纖維素屬于多糖，D錯誤。
12．下列關于細胞內的糖類與脂質的敘述，正確的是(　　)
A．脂質中的磷脂是構成細胞質膜的重要物質
B．淀粉和蔗糖的共同之處是水解后都能產生單糖
C．與麥芽糖、乳糖相比，蔗糖特有的水解產物是果糖
D．植物細胞中的多糖主要是淀粉和纖維素，動物細胞中的多糖主要是乳糖和糖原
答案　ABC
解析　淀粉是多糖，蔗糖是二糖，淀粉和蔗糖的共同之處是水解后都能產生單糖，B正確；麥芽糖的水解產物是葡萄糖，乳糖的水解產物是半乳糖和葡萄糖，蔗糖的水解產物是果糖和葡萄糖，與麥芽糖、乳糖相比，蔗糖特有的水解產物是果糖，C正確；乳糖是二糖，D錯誤。
13.(2022·淮安高一期末)蘇軾詩“小餅如嚼月，中有酥和飴”中，“飴”是麥芽糖，“酥”是酥油。下列相關敘述不正確的是(　　)
A．用顯微鏡觀察蘇丹Ⅲ染色后的“小餅”切片，可見細胞中紅色的脂肪滴
B．鑒定“飴”是否為還原糖，可將其溶解后滴加斐林試劑并作水浴加熱處理
C．人體細胞吸收的麥芽糖可以在肝臟和肌肉合成糖原
D．糖類和脂質雖是細胞的重要組成成分，但多食“小餅”等富含糖與脂質的食品不利于健康
答案　AC
解析　用顯微鏡觀察蘇丹Ⅲ染色后的“小餅”切片，可見細胞中橘黃色的脂肪滴，A錯誤；還原糖與斐林試劑在水浴加熱的條件下會產生磚紅色沉淀，故鑒定“飴”是否為還原糖，可將其溶解后滴加斐林試劑并作水浴加熱處理，B正確；麥芽糖屬于二糖，必須經過消化變成葡萄糖之后才能被人體細胞吸收，C錯誤；糖類和脂質是細胞的重要能源物質，但多食“小餅”等富含糖與脂質的食品會影響健康，食用過多的高糖高脂食品會導致高血壓、高血糖等疾病，D正確。
14．下圖為生物組織中糖類和脂質的功能及分布的概念圖，請據圖回答下列問題：
(1)在糖類中，一般能被細胞直接吸收的是 。常見的二糖有蔗糖、麥芽糖和乳糖，我們吃的紅糖、白糖、冰糖的主要成分是 。分布在人和動物的肝臟和肌肉中的多糖是 。
(2)組成脂質的化學元素主要是C、H、O，而B中還含有 元素。與糖類分子相比，脂質分子中氫的含量 。
(3)在C類物質中， 可參與血液中脂質的運輸。
答案　(1)單糖　蔗糖　糖原　(2)N和P　更高　(3)膽固醇
15．“瘦素”是由英國研究人員發現的人體中一種重要的激素，它能控制人的食欲，注射“瘦素”后，人的食欲會下降，從而對人體是否發胖起到至關重要的作用。請回答下列問題：
(1)肥胖是由體內脂肪過多引起的，檢驗脂肪的試劑是 ，顏色反應是 。
(2)在“大地震”后期的救援中，從廢墟下救出的生還者女性較男性多，其原因在于女性皮下脂肪厚，在沒有食物和飲水的條件下，女性的生存期限會比男性長。請從脂肪的元素組成及主要作用角度分析出現上述現象的原因： 。
(3)某校生物興趣小組想利用以下材料，設計實驗探究“瘦素”能否控制動物的食欲以及能否起到減肥作用，請幫助他們完成下列實驗設計。
材料用具：大鼠若干只、普通飼料、一定劑量的“瘦素”溶液、生理鹽水，其他所需條件均滿足。
實驗步驟：
第一步： 。
第二步：甲組每天注射一定劑量的“瘦素”溶液，
。
第三步：在相同且適宜的條件下分別飼養一段時間。
第四步：一段時間后，觀察大鼠的食欲狀況，稱量并統計各組大鼠的體重。
答案　(1)蘇丹Ⅲ染色液　橘黃色　(2)脂肪是重要的儲能物質，其含氫量高，氧化分解時釋放能量多，產生的水多　(3)選取身體健康、生長狀況基本相同的大鼠若干只，隨機平均分為兩組，并編號為甲、乙　乙組每天注射等量的生理鹽水
解析　(2)女性皮下脂肪厚，而脂肪是重要的儲能物質，其含氫量高，氧化分解時釋放能量多，產生的水多，因此在沒有食物和飲水的條件下，女性的生存期限會比男性長。(3)本實驗的目的是探究“瘦素”能否控制動物的食欲以及能否起到減肥作用，因此自變量為是否加入瘦素，且實驗設計要遵循對照原則和單一變量原則。

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