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1、第05讲 细胞中的糖类和脂质 【学习目标】1.说出细胞中糖的种类和主要作用，理解糖类是生命活动的能源物质还是细胞的重要组成成分。2.说出细胞中脂质的种类和主要作用，理解脂肪是主要储能物质、磷脂是细胞膜的重要成分及固醇类物质在代谢中的作用。3.举例说明糖类和脂质的相互转化，关注糖类和脂质对人类健康的影响。【问题思考】1.对于培养的细胞来说，葡萄糖可能起什么作用？ 2.在培养脂肪细胞时，即便没有向培养基中添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现许多油滴。这说明什么？ 【提前预习】一、细胞中的糖类（1）糖类分子都是由 三种元素构成的。因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是 ，因而糖类又被称为“碳水化合物
2、”简写为 。糖类大致可分为 等几类。种类举例分布主要功能单糖五碳糖六碳糖二糖多糖（2）依据是否具有还原性的性质，糖可分为还原性糖，如 ；非还原性糖，如 。二、细胞中的脂质组成脂质的化学元素主要有 ，磷脂还含有 。与糖类相比脂质分子中氧含量 ，氢含量 。种类存在及功能脂肪磷脂固醇胆固醇性激素维生素D三、细胞中的糖类和脂质糖类脂质组成元素主要种类合成部位主要功能【预习检测】一、单选题1（2023春安徽安庆高一安庆一中校考阶段练习）几丁质是真菌细胞壁的主要成分，由C、H、O、N元素组成。脂质是细胞中不可或缺的一类物质。下面有关几丁质和脂质的叙述正确的是（）A几丁质是在真菌细胞的核糖体上以氨基酸为原料
3、合成的B与糖类相比，脂质分子中的氧含量远远低于糖类，而氢的含量更高C磷脂是由甘油和两分子脂肪酸、一分子磷酸结合形成，是构成细胞膜的成分D大多数动物脂肪常温下呈固态是因为其含的饱和脂肪酸熔点较低2（2023北京人大附中校考三模）下列哪组物质或结构的基本组成单位是相同的（）A植物的纤维素和脂质 B动物的糖原和抗体C人的胰岛素和性激素 D细菌的质粒和拟核DNA3（2023河南校联考模拟预测）诗经大雅有“周原麃胀，堇荼如饴”的诗句，说明远在西周时就已有饴糖（麦芽糖）。饴糖被认为是世界上最早制造出来的糖。下列叙述错误的是（）A麦芽糖是植物体内的二糖B病毒没有细胞结构，不含有糖类C麦芽糖水解产物是葡萄糖D
4、糖类不一定是细胞的能源物质4（2023山西忻州统考三模）膳食纤维（如纤维素、藻胶等多糖）大量存在于蔬果、海藻和粗粮等植物性食物中，可以促进肠道蠕动，利于肠道排空，但无法在人体内消化。与膳食纤维过少有关的疾病有肥胖症、肠癌、便秘等。下列说法错误的是（）A植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶B纤维素可以直接为人体提供所需的能量C纤维素和藻胶均以碳链为基本骨架D多吃富含膳食纤维的粗粮可防止便秘发生5（2023四川成都成都七中校考模拟预测）紫菜是一种藻类植物，不仅含有丰富的蛋白质、碳水化合物，还含有大量的维生素和无机盐，具有很高的营养价值。下列相关叙述正确的是（）A紫菜细胞中各种元素的比例与无机环境中的
5、相同B紫菜细胞中遗传物质的组成元素均为大量元素C将紫菜煮熟后，蛋白质中肽键断裂，更容易被蛋白酶消化D紫菜中的有机物均可以为其细胞的各项生命活动提供能量6（2023春四川成都高二校考期中）下列关于人体脂质的叙述，正确的是（）A糖类和脂质的元素组成相同B维生素D是骨骼的组成成分，缺乏会影响骨骼发育C细胞器膜和核膜中不含磷脂D有些脂质可以运输血脂，有些脂质可以起调节作用7（2022秋四川凉山高一校考阶段练习）下列叙述与脂质不相符的是（）A构成脂质的化学元素都有C、H、O、N、PB脂肪中氧含量远少于糖类，而氢含量更多C脂肪不仅是储能物质，还是很好的绝热体D胆固醇可参与血液中脂质的运输8（2023春陕西
6、安康高二校考期中）下列关于生物体内元素和化合物的叙述，错误的是（）A细胞中无机盐含量少且大多数以离子形式存在B糖类是植物体内重要的组成物质和能源物质C人体内脂质有调节代谢和储存能量等生理功能D利用高温消毒主要是利用核酸热变性的原理9（2021秋高一单元测试）根据下列生物学事实回答问题。材料一熊在入冬之前要吃大量的食物，在体内将食物转化为脂肪储存起来，冬眠时，进行分解作用，维持生命活动。材料二生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4 cm。材料三幼儿晒太阳，可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D，预防佝偻病。(1)材料一说明脂肪是_，分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用。(
7、2)材料二说明脂肪具有_的作用。(3)材料三说明维生素D具有_的作用。(4)材料中没有提到的一类脂质是_，其主要作用是_。 【基础知识】一、细胞中的糖类归纳总结1.除几丁质外，几乎所有的糖类都只有C、H、O3种元素组成；2.单糖：葡萄糖不能水解，可直接被细胞吸收。像这样不能水解的糖类就是单糖。3.二糖由两分子单糖脱水缩合而成，二糖必须水解成单糖才能被细胞吸收。4.生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在5.纤维素是植物细胞壁的主要成分，但细菌细胞壁不是由纤维素构成的。6.核糖是核糖核酸（RNA）的组成成分，脱氧核糖是脱氧核糖核酸（DNA）的组成成分。常见的红糖、白糖和冰糖都是蔗糖。7.糖类可与蛋
8、白质等其他物质结合形成复杂的化合物，参与生物体内多种生命活动：如糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，参与细胞识别等。8.多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的产物是葡萄糖，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖参与有氧呼吸后的最终产物。9.种子储存能量的主要物质及萌发时的主要供能物质时间非油料作物种子(如小麦)油料作物种子(如大豆)种子形成时可溶性糖(还原糖)淀粉糖类脂肪种子萌发时淀粉可溶性糖(还原糖)脂肪甘油、脂肪酸糖类特别提醒1.葡萄糖、果糖、麦芽糖是还原性糖；蔗糖、淀粉、糖原是非还原性糖。2.并不是所有的糖都符合碳水化合物，如脱氧核糖（C5H10O4）。3.
9、并不是所有的糖都是能源物质，如：核糖和脱氧核糖构成RNA或DNA的结构糖，纤维素构成细胞壁的结构。4.纤维素不能被动物消化，被称为膳食纤维。反刍动物消化纤维素是因为胃中某些微生物的作用。5.糖类的合成场所：叶绿体（葡萄糖、淀粉），内质网（修饰蛋白质加糖基团）；高尔基体（纤维二糖）；肝脏细胞（肝糖原）、肌肉细胞（肌糖原）。二、细胞中的脂质归纳总结：1.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，即三酰甘油（又称甘油三酯）。脂肪酸可以使饱和的，也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。2.与糖类氧化相比,在生物细胞内脂肪的氧
10、化速率比糖类慢，而且脂肪的H含量大于糖类需要消耗大量氧气，3.细胞生命活动消耗的能量绝大部分来自糖类的氧化分解。所以，糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。4.磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富。5.磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基（OH）不是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其他衍生物结合。因此，磷脂除了含有C、H、O外，还含有P和N。6.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。7.饮食中如果过多地摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，危及生命。8.性激素能促进人和动物生殖器
11、官的发育以及生殖细胞的形成。9.维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。三、细胞中的糖类和脂质1.糖类和脂质比较糖类脂质组成元素C、H、OC 、 H 、 O，有些含有N 、P主要种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位淀粉：叶绿体；纤维素：高尔基体糖原：主要是肝脏、肌肉主要是内质网主要供能主要的能源物质构成细胞结构，如糖被、细胞壁核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖生物体的储能物质（脂肪）构成细胞膜的重要成分（磷脂）调节新陈代谢和生殖发育(性激素)2.糖类和脂质的转化细胞中的糖类和脂质可以相互转化。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，可以转
12、变成脂肪和某些氨基酸。糖类和脂肪之间的转化程度有明显差异，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍引起供能不足时才会分解供能，且不能大量转化为糖类。 【考点剖析】考点一辨析糖类、脂质的种类与功能例1(2022北京海淀人大附中高三模拟)糖类和脂质是两类重要的分子，下列对两者共性的概括正确的是()A含有C、H、O、N B是重要的储能物质C是生物大分子 D可氧化分解释放能量【答案】D【解析】糖类一般由C、H、O三种元素构成，A错误；只有糖类中的多糖和脂质中的脂肪是重要的储能物质，B错误；只有多糖是生物大分子，C错误；糖类和脂质是含碳有机物，可氧化分解释放能量，D正确
13、。例2用葡萄糖培养液培养脂肪细胞时，即使没有向培养液中添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。下列相关叙述正确的是()A葡萄糖在培养液中转化为脂肪后进入脂肪细胞B葡萄糖转化为脂肪后，其元素的种类会发生改变C等质量的脂肪和糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多D葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的合成【答案】C【解析】葡萄糖进入脂肪细胞之后转化为脂肪，A错误；葡萄糖和脂肪的组成元素都是C、H、O，B错误；与糖类相比，脂肪中含有的H较多，氧化分解时消耗的氧气较多，释放的能量多，C正确；葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的消耗，D错误。特别提醒：糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产生CO2、H
14、2O，同时释放能量。但脂肪中C、H的相对含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪和糖类氧化分解，脂肪耗氧量多、放能多、产水多、释放CO2多。考点二种子成熟和萌发过程中化合物的变化分析例3(多选)下图甲和图乙分别表示油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是()A种子形成时，脂肪水解酶的活性较低B种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接供能物质C质量相等的可溶性糖和脂肪，所储存的能量脂肪多于糖D种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的氮元素增加【答案】AC【解析】种子形成过程中，糖类逐渐转化为脂肪，脂肪水解酶的活性较低，A正确；种子萌发时，
15、脂肪转变为可溶性糖，种子生命活动的直接供能物质是ATP，B错误；种子发育过程中，可溶性糖更多地转变为脂肪，脂肪的组成元素是C、H、O，故不会导致种子需要的氮元素增加，D错误。例4如图1表示某油料植物的种子成熟过程中脂肪、淀粉和可溶性糖含量的变化，将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的干重，结果如图2所示。回答下列问题：(1)据图1可知，种子成熟过程中有机物的主要变化是_。(2)为了观察种子中的脂肪，常用_染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见_色的脂肪颗粒。(3)图2中在7天之前，导致萌发种子初期干重增加的主要元素是_(填“C”“
16、N”或“O”)。710天干重下降的原因是_。第11天后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是_和_。【答案】(1)可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来(2)苏丹橘黄(3)O该阶段种子只进行细胞呼吸，不进行光合作用，有机物逐渐减少光照所需的矿质元素离子【解析】(3)在种子萌发前一段时间干重增加，最可能的原因是脂肪转化为糖类。由于脂肪与糖类相比，其碳、氢比例高，当脂肪转化为糖类时，氧元素增加。第710天种子只进行细胞呼吸，不进行光合作用，有机物逐渐减少；第11天后，种子干重的增加只能来源于光合作用。由于种子处于黑暗环境，并且提供的是蒸馏水，因而欲完成光合作用必须提供的条件是光照和
17、所需的矿质元素离子。归纳总结种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化种子类型变化非油料作物种子(如小麦)油料作物种子(如大豆)种子形成时可溶性糖(还原糖)淀粉糖类脂肪种子萌发时淀粉可溶性糖(还原糖)脂肪甘油、脂肪酸糖类种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加(是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。 【过关检测】1（2023吉林白山统考模拟预测）糖类是细胞中重要的生物分子，其能发挥生物学功能和蛋白质密切相关。下列有关糖类及糖蛋白的说法，错误的是（）A细胞膜上，协
18、助物质运输的载体由蛋白质和糖类构成B叶肉细胞内，糖类的合成和降解都需要蛋白质参与C精子和卵细胞之间的识别、细胞膜的融合均与糖蛋白有关D干旱胁迫时，液泡中的小分子糖增多能防止细胞过度失水2（2023全国高三专题练习）2022年5月，刘畊宏的本草纲目健身操火爆全网，带来一股全民跳健身操的热潮。如果我们了解组成细胞的分子等相关知识，也可以指导我们注重营养的均衡，进行科学健身。下列涉及细胞中的化合物的叙述中，合理的是（）A生物大分子都是以碳链为基本骨架的单体连接而成的多聚体B糖类和脂肪都可以为细胞的生命活动提供能量，原因是两种物质均由C、H、O三种元素组成，易于氧化分解C在鸡蛋清中加入食盐会看到白色絮
19、状物，这一过程改变了蛋白质分子中的肽键数D饺子馅中的无机盐进入人体细胞后，都是以离子形式存在3（2022春四川乐山高二四川省乐山沫若中学校考阶段练习）据中国风物志记载“襄阳大头菜入口脆嫩味美、生津开胃，富含蛋白质、维生素、纤维素、铁、钙、磷、氮等多种营养物质。”下列相关叙述中正确的是（）A铁、钙、磷、氮等组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在B蔗糖、麦芽糖、纤维素水解后的产物均只有葡萄糖C蛋白质可能含有C、H、O、N、Fe、S等多种元素，均属于大量元素D氮、镁均为叶绿素分子的组成元素，缺乏氮、镁会影响叶绿素的合成4（2023春福建南平高二福建省政和第一中学校考阶段练习）科研人员将某油料作物种子
20、置于条件适宜的环境中培养，定期检测种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪含量和干重，结果如图所示。有关叙述正确的是（）AC点幼苗才开始进行光合作用B导致AB段种子干重增加的主要元素是NCAB段种子干重增加说明光合速率大于呼吸速率D萌发初期，鲜重增加与种子从外界吸收水分有关5（2023安徽安庆安庆市第二中学校考一模）雪莲果含有丰富的糖类、萜类、酚酸类、类黄酮、氨基酸、无机盐等成分，具有滋润肠道、预防便秘、控制血糖、降低血脂等功能。雪莲果可以生吃，也可以加工成不同产品，满足广大消费者对雪莲果的不同需求。下列有关叙述正确的是（）A淀粉由葡萄糖缩合形成，水解产物只有葡萄糖B体内脂肪供应充足可以大量转化为糖类C
21、氨基酸数目和氨基酸中氨基数和羧基数一定是相同的D缺铁会导致哺乳动物血液运输氧气的能力下降6（2023云南保山统考二模）棉是制作衣服的主要材料，其主要成分是纤维素，下列有关说法正确的是（）A纤维素彻底水解后的产物可直接成为构成RNA的原料B作为植物细胞能源物质，纤维素要比淀粉的储量大的多C人类消化道不产分解纤维素的酶，食草动物都可以产生D与糖原和淀粉一样，纤维素也是由许多葡萄糖连接而成7（2023春河北高二校联考阶段练习）动物脂肪细胞中储存着大量的脂肪，这些脂肪以大小不一的脂滴形式存在。下列说法正确的是（）A脂肪是小麦细胞中的主要储能物质B运动员长跑过程中体内脂肪大量转化为葡萄糖C企鹅体内的脂肪
22、具有缓冲、减压和保温的作用D与等质量的糖类相比，脂肪分子中氧的含量更高8（2023湖北模拟预测）中国居民膳食指南对糖、脂的摄入提出“控量”的建议，下列叙述不合理的是（）A糖类是人体的主要能源物质，摄入过多可大量转化成脂肪B人体很难消化纤维素所以要避免摄入C性激素能调节人体生理活动，可口服D适量摄入糖、脂同时合理运动利于健康9（2023春海南高三海南中学校考阶段练习）风干牛肉起源于古代蒙古，风干牛肉既有利于保存牛肉，又方便了蒙古人的游牧生活。下表为某品牌牛肉干的主要营养成分。下列分析正确的是（）成分名称蛋白质脂肪糖类胆固醇含量（每100 g）556980g150g1200 mgA牛肉干提供给人体
23、的氨基酸都是必需氨基酸B牛肉干中脂肪的水解产物是甘油和不饱和脂肪酸C胆固醇以协助扩散的方式被小肠上皮细胞吸收D牛肉干中的蛋白质、脂肪和糖彻底氧化分解过程中都产生水10（2022秋安徽合肥高一合肥一中校考阶段练习）奶茶近年来是街头巷尾的热门饮料，奶茶中既含有葡萄糖、麦芽糖和蔗糖等糖类，也含有一定量的脂质。下列有关叙述错误的是（）A奶茶中的糖类是人体细胞的能源物质B用斐林试剂在水浴加热条件下不能区分葡萄糖和麦芽糖C在对奶茶提取物之一的脂肪进行检测时可以不使用显微镜D脂肪在人体细胞中氧化分解时释放的能量比同质量的糖类多11（2023全国模拟预测）膳食纤维（如纤维素、果胶等多糖）大量存在于果蔬和粗粮等
24、植物性食物中，虽无法被消化吸收，但可以促进胃肠蠕动、肠道排空。下列说法错误的是（）A淀粉属于膳食纤维，其单体为葡萄糖B高尔基体可能与膳食纤维的形成有关C纤维素和果胶均以碳链为基本骨架D多吃富含膳食纤维的粗粮可防止便秘发生二、非选择题12（2023春四川成都高二树德中学校考阶段练习）如图为某油料作物种子发育和萌发过程中，可溶性糖和脂肪的变化曲线。据图回答下列问题：(1)种子发育过程中，可溶性糖的含量逐渐减少，脂肪的含量逐渐增加，可溶性糖转变为脂肪，更有利于_；检测脂肪时用_（试剂）洗去浮色。(2)种子成熟过程中，细胞中自由水/结合水的比值_（选填“上升”或“下降”）；该油料作物种子在播种时应该_
25、（深/浅）播，原因是_。(3)研究发现，该油料植物种子萌发初期干重略有增加，结合所学知识，据图分析原因是_。(4)在干旱地区，水分亏缺影响肥效，适当供应水分，可达到“以水促肥”的效果。请解释原因：_。13（2023春山东菏泽高二统考期中）北京烤鸭是北京传统特色美食。饲喂北京鸭时，主要以玉米，谷类和菜叶为饲料，大量喂食促使其肥育。同时肥胖对健康的影响也引起社会广泛关注。(1)北京鸭食用玉米、谷类和菜叶能迅速育肥的原因是_。(2)若将鸭皮下脂肪组织制成临时装片，滴加苏丹染色后，需再用_洗去浮色，若放在显微镜下观察，会看到脂肪细胞被染成_色。(3)为了研究肥胖成因，科研人员选取同龄且健康的A、B、C三个品系小鼠进行实验。步骤1：_。步骤2：在适宜环境中饲养8周，禁食12h后检测_相对值（反映小鼠的肥胖程度），结果如图1三个品系小鼠中，最适宜作为肥胖成因研究对象的是_品系小鼠。(4)检测上述所选品系小鼠细胞内与脂肪代谢相关酶的含量，结果如图2。图中HSL、ATGL和TGH分别代表激素敏感脂酶、脂肪甘油三酯酶和甘油三酯水解酶。据图2推测，小鼠肥胖的原因可能是_。