第一单元第3讲细胞中的糖类和脂质

第3讲细胞中的糖类和脂质课程标准解读知识网络概览【课标要求】1.概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的重要能源物质。2.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。【能力要求】1.理解能力:能够比较、分析糖类和脂肪在细胞供能方面的不同。2.创新能力:从糖类与脂肪的相互转化的角度解释减肥难以成功的原因。考点一细胞中的糖类【精梳攻教材】糖类的种类及功能:【名师点睛】有关糖类的3点提醒(1)糖类并非都仅含C、H、O三种元素,几丁质还含有N。(2)构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子,但是葡萄糖的数量和连接方式不同。(3)多糖水解的终产物是单糖,如淀粉水解的终产物是葡萄糖;糖氧化分解的终产物是CO2和H2O等。【自测强化】1.辨易错(1)生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。 (√)(2)细胞中的糖类都是能源物质。 (×)分析:细胞中的糖类并不都是能源物质,如纤维素是结构物质。(3)糖类都是生物大分子。 (×)分析:单糖、二糖不是生物大分子。(4)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常值时,肝糖原、肌糖原便会分解产生葡萄糖及时补充。 (×)分析:人和动物血液中葡萄糖含量低于正常值时,只有肝糖原会分解产生葡萄糖及时补充。2.练表达(1)(必修1P23糖的分类拓展)葡萄糖可以口服,也可以注射;蔗糖只能口服不能注射。原因是葡萄糖属于单糖,可以直接进入细胞,因此可以口服也可以静脉注射;蔗糖属于二糖,必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞,因此不能直接静脉注射。(2)(必修1P25“批判性思维”)人类很难消化纤维素,但纤维素等其他糖类仍被称为人类的“第七类营养素”,原因是虽然人类很难消化纤维素,但是纤维素能够刺激胃肠蠕动,改善胃肠环境,有利于排出体内有害物质。【精练提能力】1.(不定项)(2025·聊城模拟)淀粉是一种多糖,是一种储能物质。下图是两种淀粉的结构图和分子简式,下列关于淀粉的叙述,错误的是 ()A.两种淀粉不同的原因是它们的单体数目、排列顺序不同B.直链淀粉主要分布在植物细胞,支链淀粉主要分布在动物细胞C.组成支链淀粉的单体之间通过脱水缩合以肽键相连D.消化道内的淀粉经消化吸收,可转化为肝细胞中的糖【解析】选B、C。淀粉是一种多糖,两种淀粉的单体都是葡萄糖。两种淀粉不同的原因是它们的单体数目、排列顺序不同,A正确。淀粉是植物细胞特有的糖类,动物细胞没有,B错误。组成淀粉的单体之间通过脱水缩合形成,但不是以肽键相连,氨基酸之间脱水缩合才形成肽键,C错误。消化道内的淀粉经消化最终形成葡萄糖,葡萄糖被细胞吸收,经血液循环到达肝细胞,在肝细胞中可转化为糖原,D正确。【加固训练】(2024·大理模拟)糖类是细胞的重要能源物质,也是细胞的结构成分。下图为与糖类有关的物质组成示意图。据图分析,下列叙述正确的是 ()A.①所示的二糖都能与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀B.若A为脱氧核糖,则⑤是蓝细菌染色体的组成成分C.若A为葡萄糖,则③所示的多糖均为细胞的储能物质D.若A为核糖,则⑥可由核仁控制合成,经核孔进入细胞质【解析】选D。二糖中的蔗糖没有还原性,不能与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀,A错误;蓝细菌没有染色体,B错误;葡萄糖缩合成的多糖中,纤维素不是细胞的储能物质,C错误;若A为核糖,④为核糖核苷酸,若缩合形成的⑥为rRNA,则是由核仁控制合成,经核孔进入细胞质的,D正确。2.(2023·重庆高考)几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分,中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构,进一步阐释了几丁质的合成过程(如下图)。该研究结果在农业生产上有重要意义。下列叙述错误的是 ()A.细胞核是真菌合成几丁质的控制中心B.几丁质是由多个单体构成的多糖物质C.细胞通过跨膜运输将几丁质运到胞外D.几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害【解析】选C。A(√)细胞核是真核细胞遗传和代谢的控制中心,真菌合成几丁质是在细胞核的控制下完成的B(√)在几丁质合成酶的催化下,单糖分子连接成多糖C(×)几丁质的合成发生在细胞膜的外侧,合成后无须再跨膜运输到胞外D(√)几丁质合成酶抑制剂可以抑制几丁质的合成,从而抑制昆虫外骨骼和真菌细胞壁的形成,有助于防治农业生产中的病虫害考点二细胞中的脂质【精梳攻教材】1.脂质的种类、结构和作用:2.细胞中糖类与脂质的关系:【名师点睛】关于脂肪酸的2点提醒(1)植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,如日常炒菜用的食用油。(2)大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。【自测强化】1.辨易错(1)彻底氧化分解时脂肪比相同质量的糖类释放能量少。 (×)分析:脂肪中氢原子比例高,彻底氧化分解时比相同质量的糖类产能多。(2)脂质通常都不溶于水而溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等。 (√)(3)饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固。 (√)(4)磷脂是所有细胞必不可少的脂质,是由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子。(√)(5)脂肪水解的产物不能用于合成磷脂。 (×)分析:脂肪水解后产生的脂肪酸和甘油,是合成磷脂的原料。(6)维生素D是构成骨骼的主要成分,缺乏维生素D会影响骨骼发育。 (×)分析:CaCO3是构成骨骼的重要成分,维生素D可以促进钙的吸收。2.练表达(必修1P26“思考·讨论”延伸思考)油料作物种子如花生、蓖麻在播种时,播种的深度相对较浅,从物质代谢的角度分析,可能的原因是油料作物种子含脂肪较多,种子萌发时消耗的氧气量相对较大。【精练提能力】1.(2024·甘肃高考)甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品,其果肉呈黄绿色,子叶呈乳白色,均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是 ()A.不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,橄榄油在室温下通常呈液态B.苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒C.油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类不发生变化D.脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收【解析】选C。本题主要考查脂肪的组成、特性及检测。脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成的长链,如果长链中存在双键,那么碳原子连接的氢原子数目就不能达到饱和,这样形成的脂肪酸就是不饱和脂肪酸,所以不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,而橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,在室温下通常呈液态,A正确;油橄榄富含脂肪,用苏丹Ⅲ染液处理它的子叶,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒,B正确;油橄榄种子在萌发过程中,会形成新的物质,比如一些酶类、维生素类等,所以有机物的种类会增加,C错误;脂肪转化为脂肪酸和甘油后,才能被小肠吸收,D正确。2.(2023·湖北高考)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来,活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现,肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是 ()A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松B.适度的户外活动,有利于少年儿童的骨骼发育C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降D.肾功能障碍时,补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降【解析】选C。本题考查维生素的作用。肾功能下降会导致维生素D3的活性下降,进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收,导致机体出现骨质疏松,A正确;在阳光下皮肤中的7-脱氢胆固醇可以转化为维生素D3,它能促进钙的吸收,所以适度的户外活动,有利于少年儿童的骨骼发育,B正确;细胞外液渗透压的90%以上来自钠离子和氯离子,所以小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降,C错误;肾功能障碍时,维生素D3的活化受阻,只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收,因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降,D正确。3.(不定项)(2025·威海模拟)胆固醇是合成固醇类激素和维生素D的底物,是人体细胞不可缺少的营养物质。在人体中,胆固醇可与载脂蛋白结合成低密度脂蛋白(LDL)进入血液,然后被运送到全身各处细胞。研究发现,通过食物摄入的膳食纤维能阻碍十二指肠对胆固醇的吸收,因此对预防心血管疾病的发生有一定的效果。下图是胆固醇的结构简式,下列叙述错误的是 ()A.胆固醇在人体内还参与血液中葡萄糖的运输B.多食用膳食纤维含量高的食物可以缓解高胆固醇血症C.若血液中胆固醇水平太低,可能使机体出现代谢紊乱和缺钙的症状D.胆固醇与糖类、磷脂的组成元素相同【解析】选A、D。胆固醇是合成固醇类激素和维生素D的底物,在人体内参与血液中脂质的运输,A错误;通过食物摄入的膳食纤维能阻碍十二指肠对胆固醇的吸收,因此多食用膳食纤维含量高的食物可以缓解高胆固醇血症,B正确;维生素D可以促进对钙的吸收,胆固醇是合成维生素D的底物,因此若血液中胆固醇水平太低,可能使机体出现代谢紊乱和缺钙的症状,C正确;胆固醇的组成元素只有C、H、O,糖类的组成元素一般是C、H、O,几丁质还含有N,磷脂的组成元素是C、H、O、N、P,元素组成不同,D错误。【加固训练】(2025·菏泽模拟)棕色脂肪组织是一种特殊的脂肪组织,与白色脂肪组织不同,它并不会储存多余的脂肪,反而会燃烧脂肪产生热量。正常情况下,细胞依靠线粒体利用能源物质产生ATP,而棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将这部分能量转而用于产热。研究发现,一种名为“AIDA”的蛋白质能够激活“UCP1”。下列叙述正确的是 ()A.脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴形式存在,脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成B.白色脂肪组织细胞用苏丹Ⅲ染液染色,可在显微镜下观察到细胞中被染成红色的脂肪颗粒C.“UCP1”应该主要存在于线粒体基质中,会影响有氧呼吸的第二个阶段D.“AIDA”缺乏的机体会出现产热能力下降,不能在寒冷条件下很好地维持体温的现象【解析】选D。磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,而脂滴不溶于水,因此脂滴膜最可能由磷脂单分子层构成,A错误;脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色,B错误;棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将线粒体利用能源物质产生的能量转而用于产热,说明“UCP1”为线粒体膜上的质子通道蛋白,C错误;由题意可知,“AIDA”能够激活“UCP1”,因此“AIDA”缺乏的机体会出现产热能力下降,不能在寒冷条件下很好地维持体温的现象,D正确。【从教材走向高考】【体验高考链接教材】1.(2023·新课标全国卷)→(必修1P27“拓展应用”T1)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述,错误的是 ()A.葡萄糖是人体血浆的重要组成成分,其含量受激素的调节B.葡萄糖是机体能量的重要来源,能经自由扩散通过细胞膜C.血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原D.血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯【解析】选B。本题考查糖类的转化、调节和运输。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”。葡萄糖在人体内通过血液运输,是血浆的重要组成成分,血液中的糖称为血糖,其含量的变化受胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素等激素的调节,A正确;葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,通过氧化分解为机体提供能量,葡萄糖以协助扩散或主动运输的方式通过细胞膜,B错误;葡萄糖进入肝细胞被氧化分解提供能量或者转化为肝糖原储存起来,C正确;葡萄糖在充足的情况下,进入脂肪细胞中可以转化为甘油三酯,D正确。2.(2023·北京高考)→(必修1P38选择题T5)PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法,所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,进入细胞后不易被代谢,可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知,这种示踪剂是一种改造过的 ()A.维生素 B.葡萄糖C.氨基酸 D.核苷酸【解析】选B。本题主要考查细胞中能量的主要来源。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,说明被改造的物质是葡萄糖。【深研教材预测高考】3.(必修1P27旁栏思考改编)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)一张鸭肉卷饼中至少包括了三类多糖,它们是_________、_________、_____________;包括的脂质有_________________(至少写出两种)等。

(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