資源簡介

第2章 組成細胞的分子
第3節 細胞中的糖類和脂質
【素養導引】
1.生命觀念:運用物質與能量觀,分析糖類和脂質功能。
2.科學思維:歸納糖類和脂質在結構與功能上的區別與聯系。
3.科學探究:關注糖類、脂質等物質的過量攝入對健康的影響,宣傳有關的營養保健知識。
一、細胞中的糖類
1.元素組成和功能:
(1)元素組成:一般是由C、H、O組成。
(2)功能:細胞中主要的能源物質。
2.糖類的分類:
分析細胞中的糖類概念圖,完成有關問題:
(1)寫出圖中序號代表的含義。
①單糖　②二糖　③多糖　④葡萄糖、核糖和脫氧核糖　⑤麥芽糖和蔗糖　⑥糖原和幾丁質
(2)寫出纖維素、淀粉和糖原的功能。
①纖維素:植物細胞細胞壁的主要成分。
②淀粉:植物體內的儲能物質。
③糖原:人和動物體內的儲能物質。
二、細胞中的脂質
1.元素組成:主要是C、H、O,有些還含有P、N。
2.脂質的化學性質:
脂質分子結構差異很大,通常不溶于水,而溶于脂溶性有機溶劑。
3.脂質的分類及功能:
[思考]　小明運動造成腿部抽搐,醫生在建議補鈣的同時,還往往建議補充一種脂質類物質,這種物質是什么 并說明理由。
提示:維生素D。維生素D能促進小腸對鈣的吸收。
現代研究發現,動脈粥樣硬化、靜脈血栓形成、膽石癥等都與高膽固醇血癥有密切的相關性。結合所學知識判斷:
1.膽固醇能作為動物細胞的儲能物質。 (×)
分析:膽固醇不作為儲能物質,而是構成動物細胞膜的重要成分。
2.膽固醇屬于脂質類,可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色。 (×)
分析:脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色,但膽固醇不可以。
3.為了預防高膽固醇帶來的疾病,飲食中應不含膽固醇。 (×)
分析:膽固醇是構成動物細胞膜的重要成分,也參與人體血液中脂質的運輸,所以飲食中應含適量膽固醇。
學習任務一:細胞中的糖類
1.糖類的兩種分類:
(1)依據分布分類:
(2)依據化學性質劃分:
①還原糖:葡萄糖、果糖、麥芽糖等。
②非還原糖:多糖、蔗糖等。
[思考探究]　現有一瓶麥芽糖溶液,一瓶蔗糖溶液,但標簽遺失,如何將兩瓶溶液區分出來
提示:從兩瓶溶液中各取2 mL,分別滴加現配制的斐林試劑1 mL,50~65 ℃水浴加熱2 min,觀察顏色變化。出現磚紅色沉淀的為麥芽糖溶液,不出現磚紅色沉淀的為蔗糖溶液。
2.糖類的功能:
(1)生物體的主要能源物質,如葡萄糖氧化分解釋放能量。
(2)生物體重要的結構物質:
糖類 組成成分
纖維素 植物細胞的細胞壁
脫氧核糖 DNA
核糖 RNA
幾丁質 甲殼類動物和昆蟲的外骨骼
(3)細胞中儲存能量的物質,如植物的淀粉、動物的糖原等。
3.二糖和多糖的分布:
(1)二糖的組成:
種類 組成
蔗糖 葡萄糖+果糖
麥芽糖 葡萄糖+葡萄糖
乳糖 葡萄糖+半乳糖
(2)多糖的分布:
種類 分布
淀粉 糧食作物的種子中,植物變態的莖或根及一些植物的果實中
糖原 主要分布在人和動物的肝臟和肌肉中
纖維素 植物的莖稈和枝葉及所有植物細胞的細胞壁
幾丁質(殼多糖) 廣泛存在于甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中
4.糖類之間的轉化:
(1)轉化模式圖:
(2)多糖的水解產物:
淀粉→葡萄糖;
纖維素→葡萄糖;
糖原→葡萄糖。
[思考探究]　人的主食中含大量淀粉,分析淀粉在人體中轉化為糖原的過程。
提示:淀粉→麥芽糖→葡萄糖→糖原。
　　　　　　　【深化探究】上述交流討論中能合成糖原的細胞有哪些 麥芽糖能否出現在人體細胞中
提示:肝細胞和肌肉細胞;人體細胞不能吸收麥芽糖,也不能合成麥芽糖,故人體細胞中不存在麥芽糖。
【學習加點料】
1.教材開發:P25 【批判性思維】拓展
植物性食物中含有大量的纖維素,但人的消化系統中沒有分解纖維素的酶。 為什么一些營養學家還建議要多攝入纖維素呢
提示:纖維素不能被腸道消化、吸收,也不能產生能量。但能夠促進胃腸的蠕動和排空,降低患大腸癌的風險,還有利于降低過高的血脂和血糖等,從而有利于維護心腦血管的健康、預防糖尿病、維持正常體重等。
2.思維易錯:淀粉、纖維素和糖原都是由葡萄糖構成的,為什么功能不相同
提示:不同多糖中葡萄糖的連接方式和形成的空間結構不同。
(2022·日照高一檢測)中醫視紅薯為良藥,明代李時珍《本草綱目》記有“甘薯補虛,健脾開胃,強腎陰”,紅薯細胞和人體細胞共有的糖是 (　　)
①核糖　　②淀粉　　③蔗糖　　④乳糖 ⑤糖原　　⑥葡萄糖
A.①⑥ B.②④
C.③④⑤ D.④⑤⑥
[解題思維]
提取關鍵點 紅薯細胞和人體細胞共有的糖
轉化知識點 植物細胞特有的糖、動物細胞特有的糖
排除障礙點 核糖是構成RNA的糖,植物細胞和動物細胞中都含有RNA
【解析】選A。核糖是動植物細胞共有的單糖,①正確;淀粉是植物細胞特有的多糖,②錯誤;蔗糖是植物細胞特有的二糖,③錯誤;乳糖是動物細胞特有的二糖,④錯誤;糖原是動物細胞特有的多糖,⑤錯誤;葡萄糖是動植物細胞共有的單糖,⑥正確。
　[借題發揮]　題中屬于還原糖的有哪些
提示:核糖、乳糖和葡萄糖。
1.2022年2月4日北京冬奧會在各賽區開始比賽,比賽期間運動員的食譜中,含糖類的食物占比超過了一半。下列關于糖類的敘述,正確的是 (　　)
A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是還原糖,但元素組成不同
B.淀粉、糖原、纖維素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.蔗糖、麥芽糖、乳糖都可與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀
D.蔗糖是淀粉的水解產物之一,麥芽糖是纖維素的水解產物之一
【解析】選B。葡萄糖、果糖、半乳糖都是單糖,都具有還原性,且糖類的元素組成一般是C、H、O三種;糖原、纖維素和淀粉都是多糖,三者的基本單位都是葡萄糖;蔗糖、麥芽糖、乳糖都是二糖,但是蔗糖沒有還原性,不能與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀;淀粉和纖維素的水解產物都是葡萄糖。
2.(2022·宣城高一檢測)每年5月20日是中國學生營養日。中學生主要以大米、小麥、玉米等作為主食,這些主食中含有較多的淀粉、纖維素和葡萄糖等糖類物質。下列關于糖類的敘述,錯誤的是 (　　)
A.大米、小麥和玉米中的糖類絕大多數以多糖的形式存在
B.玉米中含有大量的膳食纖維,被稱為人類的第七類營養素
C.淀粉和纖維素的功能不同主要與組成它們的單體種類有關
D.糖類也可以參與某些細胞結構的構成
【解析】選C。植物體中的糖類絕大多數以多糖的形式存在,A正確;玉米中含有大量的膳食纖維,能夠促進胃腸的蠕動和排空,被稱為人類的第七類營養素,B正確;組成淀粉和纖維素的單體都是葡萄糖,C錯誤;在動物細胞膜上,糖類與蛋白質、脂質結合形成糖蛋白、糖脂,纖維素參與構成植物的細胞壁,D正確。
學習任務二:脂質的種類和作用
1.脂質的種類與生理作用:
2.脂肪和糖原的比較:
項目 脂肪 糖原
相同 元素 C、H、O
作用 氧化分解,釋放能量
不同 H所占比例較高,氧化分解釋放能量多 H所占比例較低,氧化分解釋放能量少
3.人體內糖類與脂肪的相互轉化:
(1)糖類代謝的中間產物可以轉化成脂肪,脂肪分解產生的甘油、脂肪酸也可以轉化成糖類。
(2)糖類可以大量轉化成脂肪,而脂肪卻不能大量轉化成糖類。
[思考探究]　人們常說“增肥容易,減肥難”,請結合所學知識試從物質轉化的角度分析“增肥容易,減肥難”的原因。
提示:糖類在供應充足的情況下,可以大量轉化為脂肪,但是脂肪一般只在糖類代謝出現障礙,引起供能不足時才會分解供能,而且不能大量轉化為糖類,所以“增肥容易,減肥難”。
　　　　　　　【方法規律】常見脂質的判斷方法
(1)根據元素組成判斷:只含C、H、O的脂質是脂肪和固醇,含有P的脂質是磷脂。
(2)根據作用判斷:儲能物質為脂肪,細胞膜結構的重要成分是磷脂。
【學習加點料】
1.思維易錯:動物細胞膜上的脂質只有磷脂嗎
提示:動物細胞膜上主要有兩種脂質,它們分別是磷脂和膽固醇。
2.思維易錯:動植物細胞細胞膜的脂質成分相同嗎
提示:不相同。動物細胞膜上有膽固醇,植物細胞膜上沒有膽固醇。
(2022·蘇州高一檢測)脂質包括脂肪、磷脂和固醇類。下面是關于脂質的敘述,其中正確的是 (　　)
A.磷脂由 C、H、O、P 四種元素組成,是構成液泡膜的主要成分
B.性激素的化學本質是脂質,是細胞中主要的儲能物質
C.脂肪只存在于動物的脂肪細胞中,而其他部位和植物細胞中沒有
D.企鵝體內的脂肪有減少熱量散失、維持體溫恒定的作用
[解題思維]
提取關鍵點 脂質包括脂肪、磷脂和固醇類
轉化知識點 脂質的元素組成、脂質的分類
排除障礙點 性激素不儲能,而是起調節作用
【解析】選D。磷脂由C、H、O、P構成,有的還含有N,A錯誤;性激素的化學本質是脂質,可促進人和動物生殖器官的發育和生殖細胞的形成,不是儲能物質,B錯誤;植物細胞和動物細胞都有脂肪,C錯誤;企鵝體內的脂肪有減少體內熱量散失,維持體溫恒定,減少器官之間摩擦和緩沖外界壓力的作用,D正確。
[借題發揮]　所有的脂質都由C、H、O、N、P五種元素構成嗎
提示:不是。脂肪和固醇類物質只含有C、H、O三種元素。
1.下列關于脂質的敘述,錯誤的是 (　　)
A.脂肪比相同質量的多糖徹底氧化產能多
B.磷脂是所有細胞必不可少的脂質
C.脂質和糖類的組成元素都只含有三種
D.膽固醇是構成動物細胞膜的重要成分
【解析】選C。脂肪與糖類相比,元素組成一般都是C、H、O,但是脂肪的碳氫比例高,因此脂肪比相同質量的多糖徹底氧化產能多,A正確;磷脂是構成生物膜的重要成分,是所有細胞必不可少的脂質,B正確;脂質的元素組成有C、H、O,有的含有N、P,糖類一般由C、H、O三種元素組成,C錯誤;膽固醇是構成動物細胞膜的重要成分,D正確。
2.(2022·宣城高一檢測)近年來,由于人們室內生活時間變長、防曬霜和防曬衣的普及等因素,維生素D(VD)缺乏已經成為了一個普遍性的問題。研究顯示,人體內幾乎所有的細胞都有VD受體,VD和很多疾病密切相關。下列關于維生素D的敘述錯誤的是 (　　)
A.VD不是能源物質,不能為生命活動提供能量
B.VD屬于脂肪
C.適當曬太陽可使體內的VD得以補充
D.VD缺乏影響鈣的吸收,進而可引起骨質疏松等癥狀
【解析】選B。維生素D不是能源物質,不能為生命活動提供能量,A正確;維生素D屬于固醇,而固醇和脂肪都屬于脂質,B錯誤;適當曬太陽可使膽固醇轉化為維生素D,使體內的維生素D得以補充,C正確;維生素D促進鈣和磷的吸收,維生素D缺乏影響鈣的吸收,進而可引起骨質疏松等癥狀,D正確。
　　　　【補償訓練】
脂質存在于所有細胞中,是組成細胞和生物體的重要有機物。下列關于脂質的說法不正確的是 (　　)
A.組成脂質的化學元素主要是C、H、O,有些脂質還含有N和P
B.當人過多地攝入脂肪類食物又缺少運動時,就有可能導致肥胖
C.膽固醇是一種對人體有害無益的脂質
D.性激素能促進人和動物生殖器官的發育以及生殖細胞的形成
【解析】選C。組成脂質的化學元素主要是C、H、O,有些脂質如磷脂還含有 N 和 P,A正確;當人過多地攝入脂肪類食物又缺少運動時,會使脂肪在體內積累,就有可能導致肥胖,B正確;膽固醇是構成動物細胞膜的重要成分,在人體內還參與血液中脂質的運輸,C錯誤;性激素具有促進人和動物生殖器官的發育以及生殖細胞的形成的作用,D正確。
減控“糖油鹽”,為健康加分
　　在這個奶茶、甜品泛濫的時代,適當吃一些甜食可以在當下改變人們的心情狀態,帶來愉悅感,多數人逐漸養成長期高糖攝入的飲食習慣。但高糖攝入除了能導致肥胖和糖尿病外,還容易導致焦慮癥和抑郁癥等心理疾病。
　　日常飲食中最離不開的調料——油、鹽,也是威脅人們健康的危險因素。專家表示:油的過量攝入增加了高血壓、血脂異常、冠心病、腦卒中等慢性病的發病風險;高鹽飲食還與骨質疏松、胃癌等疾病密切相關。
探究:
(1)鹽是日常生活中不可缺少的調味品,減鹽主要是減少____________________的攝入。患急性腸炎的病人脫水時,需及時補充__________和__________,輸入______________(填“葡萄糖鹽水”“蒸餾水”或“5%葡萄糖注射液”)是常見的治療方法。
(2)飲食要“減油”,“油”的主要成分是________,組成的化學元素是____________________。
(3)醫生建議糖尿病患者要控制饅頭、米飯的攝入量,原因是_______________。
(4)倡導全民健康的生活方式,你有哪些合理化的建議可以做到減控“糖油鹽”
【解析】(1)減鹽主要是減少Na+、Cl-的攝入。患急性腸炎的病人脫水時,需及時補充水和無機鹽,輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法。
(2)“油”的主要成分是脂肪,組成的化學元素是C、H、O。
(3)糖尿病患者的飲食受到嚴格控制,饅頭、米飯等不能隨意食用的原因是饅頭、米飯的主要成分是淀粉,水解后變為葡萄糖,所以糖尿病患者不能隨意食用。
(4)減控“糖油鹽”必須管住嘴,加工食品(包括含糖的飲料、糕點、甜品類食物)要少吃;平常做菜少放油、鹽、糖;提倡堅持太極拳、慢跑等有氧運動。
答案:(1)Na+、Cl-　 水　無機鹽　 葡萄糖鹽水
(2)脂肪　C、H、O　
(3)饅頭、米飯的主要成分是淀粉,經消化后變為葡萄糖被人體吸收,所以糖尿病患者應控制攝入量
(4)減少食用加工食品(如含糖的飲料、糕點、甜品類食物);平常做菜少放油、鹽、糖;提倡有氧運動等(合理即可)。
情境載體 情境類型為生活、學習和實踐情境,突出與生活的聯系
關鍵能力↓信息轉化 ①油的過量攝入增加高血壓、血脂異常、冠心病、腦卒中的發病風險
②高鹽飲食與骨質疏松、胃癌等疾病有關
學科素養 培養生命觀念中的結構與功能觀、合理膳食的社會責任
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