2020-2021学年高中生物新教材人教版必修1学案：第2章第3节细胞中的糖类和脂质（教师备课专用）

2020-2021学年高中生物新教材人教版必修1学案：第2章第3节细胞中的糖类和脂质（教师备课专用）

www.ks5u.com 第3节　细胞中的糖类和脂质 课标要求 核心素养 ‎1.概述糖类的种类和作用。‎ ‎2.举例说出脂质的种类和作用。‎ ‎1.生命观念——物质与能量观：糖类和脂质作为能源物质的特点。‎ ‎2.科学思维——归纳与概括：对比分析糖类和脂质的种类、作用及相互关系。‎ ‎3.社会责任——结合糖尿病、高血脂等疾病了解糖类和脂质与人体健康的关系。‎ 知识导图 新知预习·双基夯实 一、细胞中的糖类 ‎1．元素组成和功能 ‎(1)元素组成：__C、H、O__。‎ ‎(2)功能：细胞中主要的__能源物质__。‎ ‎2．糖类的种类与作用 项目 概念 常见种类 分布 单糖 不能水解的糖 ‎__核糖__‎ ‎__动植物__‎ ‎__脱氧核糖__‎ ‎__葡萄糖__‎ 二糖 水解后能够生成__两__个单糖分子的糖 蔗糖 ‎__植物__‎ 麦芽糖 乳糖 ‎__动物__‎ 多糖 水解后能够生成许多个单糖分子的糖 ‎__淀粉__‎ 植物 纤维素 ‎__糖原__‎ ‎__动物__‎ 二、细胞中的脂质 ‎1．元素组成：主要是__C、H、O__，有些还含有__N、P__。‎ ‎2．种类和功能 和类 功能 脂肪 ‎(1)细胞内良好的__储能物质__‎ ‎(2)是一种很好的绝热体，动物皮下的脂肪层具有__保温__作用 ‎(3)分布在动物内脏器官周围的脂肪具有__缓冲和减压__作用，可以保护内脏器官 磷脂 构成__细胞膜__和多种__细胞器膜__的重要成分 固醇 胆固醇 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 性激素 促进人和动物__生殖器官__的发育以及生殖细胞的形成 维生素D 促进人和动物肠道对__钙和磷__的吸收 ‎┃┃活学巧练__■‎ ‎(1)葡萄糖是单糖，不能水解，可被细胞直接吸收。(√)‎ ‎(2)乳糖存在于动物乳汁中，可被小肠上皮细胞直接吸收。(×)‎ ‎(3)淀粉不甜，因此不属于糖类。(×)‎ ‎(4)糖类都能为生命活动提供能量。(×)‎ ‎(5)脂质由C、H、O三种元素组成。(×)‎ ‎(6)脂肪是细胞结构的主要组成成分。(×)‎ ‎(7)人和动物皮下含量丰富的储能物质是脂肪。(√)‎ ‎(8)性激素和维生素D都属于脂肪。(×)‎ ‎(9)细胞生物都含有磷脂。(√)‎ ‎(10)胆固醇对人的健康有害无益。(×)‎ 思考：‎ ‎(1)从糖类的元素组成上分析糖类彻底氧化分解的产物是什么？‎ 提示：CO2和H2O。‎ ‎(2)是否所有的糖类都能作为生物体内的能源物质发挥作用？请举例说明。‎ 提示：不是。核糖和脱氧核糖组成核酸，纤维素构成植物细胞壁，均不能作为生物体内的能源物质。‎ ‎(3)脂肪与糖类在元素组成上有区别吗？同质量的脂肪与糖类供能时，哪一个消耗氧气量较多？哪一个释放的能量较多？‎ 提示：两者元素组成都是C、H、O，脂肪与糖类相比，氢含量高、氧含量低，氧化分解供能时，脂肪消耗氧气量较多，释放能量也较多。‎ 学霸记忆·素养积累 重点呈现 ‎1．糖类是主要的能源物质，也是细胞结构的重要组成成分。‎ ‎2．脂肪是细胞内良好的储能物质，磷脂是构成生物膜的重要成分。‎ ‎3．胆固醇是参与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；性激素促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成；维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。‎ 课内探究·名师点睛 知识点 细胞中的糖类 ‎1．糖类的元素组成 糖类分子都是由C、H、O三种元素构成的，因为多数糖类分子中氢、氧原子数之比是2∶1，类似水分子，所以糖类也被称为“碳水化合物”。‎ 特别提醒：不要误认为所有糖类中N(H)∶N(O)＝2∶1，如C5H10O4(脱氧核糖)N(H)∶N(O)≠2∶1；也不要误认为分子中N(H)∶(O)＝2∶1的物质都是糖类，如CH2O(甲醛)不属于糖类。‎ ‎2．糖类的种类及其功能 ‎(1)依据糖类能否被水解，可将糖类分为单糖、二糖和多糖等。‎ 种类 分布 功能 单糖 五碳糖 核糖(C5H10O5)‎ 动植物细胞中都有 组成RNA的重要成分 脱氧核糖(C5H10O4)‎ 组成DNA的重要成分 六碳糖 葡萄糖(C6H12O6)‎ 动植物细胞中都有 主要的能源物质，被称为“生命的燃料”‎ 果糖(C6H12O6)‎ 植物细胞 组成其他复杂化合物的重要成分 半乳糖(C6H12O6)‎ 动物细胞 二糖 麦芽糖(由两个葡萄糖分子脱水缩合形成)‎ 植物，发芽的谷粒中较多 储能物质，水解为单糖 蔗糖(由果糖和葡萄糖脱水缩合形成)‎ 植物，甜菜、甘蔗中较多 乳糖(由半乳糖和葡萄糖脱水缩合形成)‎ 动物的乳汁中 多糖 淀粉 植物的储藏器官中 植物细胞中重要的储能物质 纤维素 是构成植物细胞壁的重要成分 棕榈、棉、麻类等植物中 糖原 肝糖原 动物的肝脏中 储存能量，调节血糖 肌糖原 动物的肌肉组织中 储存和提供能量 几丁质(壳多糖)‎ 甲壳类动物、昆虫的外骨骼中 作为支撑身体的骨架，对身体起保护作用 ‎(2)依据糖在动、植物细胞中的分布 ‎(3)依据糖的功能不同分类 ‎①细胞生命活动所需要的主要能源物质，如葡萄糖等。‎ ‎②细胞的重要储能物质，如淀粉、糖原等。‎ ‎③细胞的重要结构物质，如脱氧核糖、核糖、纤维素、几丁质等。‎ ‎(4)依据糖是否具有还原性分类 ‎①还原糖，可与斐林试剂反应，在50～65 ℃水浴加热条件下出现砖红色沉淀，如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。‎ ‎②非还原糖，如淀粉、蔗糖、纤维素、糖原等。‎ 拓展 糖原、淀粉、纤维素的基本组成单位是葡萄糖，三者的区别取决于空间结构不同；几丁质是N－乙酰葡糖胺聚合而成的，单体不是葡萄糖。‎ ‎3．糖类之间的相互转化 特别提醒：蔗糖在蔗糖酶的作用下水解为果糖和葡萄糖，淀粉在淀粉酶的作用下水解为麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解为葡萄糖。‎ ‎┃┃典例剖析__■‎ 典例1 (2019·金华一中高一段考)下列有关糖类的叙述，正确的是(　A　)‎ A．麦芽糖和蔗糖的水解产物均有还原性 B．乳糖水解为葡萄糖和果糖 C．构成纤维素的基本单位是葡萄糖和果胶 D．人体细胞内储存能量的多糖主要是糖原和淀粉 解析：麦芽糖水解产物均为葡萄糖，蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖均有还原性，A项正确；乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，B项错误；构成纤维素的基本单位是葡萄糖，C项错误；人体细胞内储存能量的多糖是糖原，D项错误。‎ ‎┃┃变式训练__■‎ ‎1．(不定项)下列关于糖类的说法错误的是(　ACD　)‎ A．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖 B．葡萄糖是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位 C．各种糖类都是生物体生命活动的能源物质 D．所有糖类都可以用斐林试剂检测 解析：蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖，A错误；麦芽糖是由两分子葡萄糖缩合而成的，淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖，B正确；纤维素是植物细胞壁的主要成分，不参与能量供应，C错误；斐林试剂只能用于还原糖的检测，D错误。‎ 知识点 细胞中的脂质 脂质的特点 ‎(1)脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量多于糖类。‎ ‎(2)不同的脂质分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、乙醚、氯仿等。‎ 按功能分类 按化学本质分类 元素组成 功能及分布 贮存脂质 脂肪 C、H、O ‎①主要功能：细胞内良好的储能物质；很好的绝热体，起保温作用；缓冲和减压作用，可以保护内脏器官 ‎②主要分布：皮下和内脏器官周围 结构脂质 磷脂 C、H、O、N、P ‎①主要功能：是构成细胞膜、细胞器膜的重要成分 ‎②主要分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中 功能脂质 固醇 胆固醇 C、H、O 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 性激素 能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征及雌性动物的性周期 维生素D 促进人和动物肠道对钙、磷的吸收 ‎┃┃典例剖析__■‎ 典例2 下列关于不同脂质的叙述，错误的是(　C　)‎ A．有些固醇类物质是构成细胞膜的成分 B．有些脂质能激发和维持动物第二性征 C．磷脂是细胞膜的主要成分，它的基本组成单位是甘油和脂肪酸 D．性激素在动物减数分裂中具有重要作用 解析：脂质包括脂肪、磷脂和固醇三类，其中固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D等；细胞膜上有胆固醇；性激素能激发并维持动物的第二性征，在动物减数分裂产生生殖细胞过程中发挥重要作用；磷脂是组成生物膜的主要成分，分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类，分别由甘油和鞘氨醇组成。‎ ‎┃┃变式训练__■‎ ‎2．(2019·山西太原高一月考)下列有关糖类和脂质的叙述，不正确的(　B　)‎ A．脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂 B．植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖原 C．固醇类物质在细胞的调节和代谢中具有重要功能 D．葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的 解析：脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都有细胞膜，所以都含有磷脂，A叙述正确；植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖是糖原，乳糖是二糖，B叙述错误；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等，在细胞的调节和代谢中具有重要功能，C叙述正确；动植物细胞共有的糖有葡萄糖、核糖、脱氧核糖，D叙述正确。‎ 指点迷津·拨云见日 ‎1．四种与能量有关的物质 ‎(1)葡萄糖：主要的能源物质。‎ ‎(2)脂肪：细胞内良好的储能物质。‎ ‎(3)淀粉：植物细胞内重要的储能物质。‎ ‎(4)糖原：动物细胞内重要的储能物质。‎ ‎2．相同质量的糖类和脂肪的代谢特点 ‎(1)共同点：都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物都是CO2、H2O。‎ ‎(2)不同点：①糖类中氧的相对含量多，碳、氢的相对含量少，耗氧少，释放的能量少；②‎ 脂肪中氧的相对含量少，碳、氢的相对含量多，耗氧多，释放的能量也多。‎ ‎3．糖类和脂质的转化 ‎(1)在糖类供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪。‎ ‎(2)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，而且不能大量转化为糖类。‎ 误区警示(1)脂肪不等同于脂质：脂肪只是脂质中的一种，脂质除了脂肪外，还包括磷脂和固醇等。‎ ‎(2)胆固醇不等同于固醇：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。‎ 典例3 脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是(　B　)‎ A．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用 B．蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血 C．摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险 D．胆固醇既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输 解析：分布在内脏周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官，A项正确；蛇毒中的磷脂酶只能催化磷脂分子的水解，不能催化蛋白质水解，B项错误；过量摄入反式脂肪酸可增加患心血管疾病，如粥样动脉硬化的风险，C项正确；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，D项正确。‎ 解疑答惑　　‎ 问题探讨⇨P23‎ ‎1．提示：葡萄糖是细胞生长的主要能量来源。‎ ‎2．提示：脂肪细胞能将葡萄糖转化为脂肪。‎ 旁栏思考⇨P24‎ 提示：糖尿病病人饮食中，米饭、馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。‎ 旁栏思考⇨P25‎ 提示：纤维素虽然不能被人体消化吸收，却能促进肠道的蠕动，增强肠道的功能。纤维素在肠道微生物的作用下，约有5%发生分解，产生胶状物质以及乳酸、乙酸、二氧化碳等。这些物质既能维持肠道的酸度，减少有害微生物的繁殖，又能缓冲肠壁对葡萄糖的吸收，还有利于粪便的排出。更为有益的是某些微生物在肠道中分解纤维素的同时，还能生成B族维生素中的许多物质，如泛酸、肌醇和维生素K等，供人体吸收。‎ 思考·讨论⇨P26‎ ‎1．提示：脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。‎ ‎2．提示：花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有较高的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。‎ ‎3．提示：脂肪除了可以储存大量能量外，还具有隔热、保温、减压和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。‎ ‎4．提示：脂肪的摄入和储存对维持人体正常代谢起着十分重要的作用。但是不适当地摄入脂肪则会引起体内代谢不平衡，从而导致多种疾病，譬如目前常见的心血管疾病、肥胖症等。‎ 旁栏思考⇨P27‎ 提示：糖类和脂肪可以相互转化，玉米、谷类和菜叶中都含有大量的糖类，糖类可以大量转化成脂肪。‎ 练习与应用⇨P27‎ 一、概念检测 ‎1．(1)√　磷脂是细胞膜的组成成分，所有细胞都有细胞膜。‎ ‎(2)×　纤维素是植物细胞特有的成分。‎ ‎(3)×　人体细胞内无淀粉。‎ ‎2．C　植物细胞内的多糖有淀粉和纤维素。‎ ‎3．C　人和动物皮下结缔组织中含有丰富的脂肪。‎ 二、拓展应用 ‎1．提示：糖类是生物体主要利用的能源物质，尤其是大脑和神经所利用的能源必须由糖类来供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源。脂肪是非极性化合物，可以以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在机体内储存时所占的体积相当于同等质量的脂肪所占体积的4倍左右。因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量氧气，此外，糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行，所以对于生物体的生命活动而言，糖类和脂肪都可以作为储备能源，但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。 ‎ ‎2．提示：鱼肝油含有丰富的维生素D，可以促进对钙的吸收。‎ 训练巩固·课堂达标 ‎1．脂质在生物体内的含量较少，但是具有重要的作用。下列有关脂质的说法，正确的是(　C　)‎ A．脂肪中C、H、O的含量很高，而N、P含量很少 B．由于脂肪中C、H所占比例较高，因此脂肪是生物体内主要的能源物质 C．磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分 D．胆固醇在人体内只参与血液中脂质的运输 解析：脂肪只由C、H、O三种元素构成；生物体内主要的能源物质是糖类，脂肪是生物体内主要的储存能量的物质；胆固醇还是构成动物细胞膜的重要成分。‎ ‎2．下列关于糖类物质对应正确的是(　B　)‎ ‎①存在于DNA而不存在于RNA的糖类　②植物细胞主要的能源物质　③存在于动物乳汁而不存在于肝脏细胞中的糖类 A．核糖、纤维素、糖原 B．脱氧核糖、葡萄糖、乳糖 C．核糖、葡萄糖、糖原 D．脱氧核糖、纤维素、糖原 解析：①DNA中的糖为脱氧核糖，故DNA称为脱氧核糖核酸；RNA中的糖为核糖，故RNA称为核糖核酸。②植物细胞内的主要能源物质是糖类，细胞内主要利用糖的氧化来产生ATP。③乳糖只存在于动物乳汁中，而糖原存在于肌肉、肝脏处，分别称为肌糖原、肝糖原。‎ ‎3．(2020·北京西城区高一期末)植物的生长发育和产量在很大程度上取决于种子质量。糖类是生命活动的主要能源物质，能为植物生长、发育提供必需的能量，是一切生命活动的基础。有学者研究了小麦种子中还原糖和总糖含量的变化，为科学调控小麦种子萌发提供理论依据。‎ 实验方法和步骤：将新鲜的、经过筛选的小麦种子放入培养箱中，小麦种子吸水4小时后开始萌芽，至44小时，进入 幼苗生长阶段。各种糖含量的测定在小麦种子吸水4小时后开始，之后每隔4小时测定一次，持续到44小时为止。测定结果：见下图。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)植物体内的糖类按照是否能够被水解分为__单糖、二糖、多糖__三类。‎ ‎(2)检测还原糖可用__斐林__试剂，此试剂与还原糖在__(水浴)加热__条件下反应生成__砖红色沉淀__。‎ ‎(3)根据上图检测结果分析：‎ ‎①小麦种子萌发12小时后，还原糖的量__逐渐增加__；发生这一变化与种子萌发12小时后__(细胞)呼吸__增强，使__淀粉__消耗迅速增加密切相关。‎ ‎②种子萌发20小时后，蔗糖含量下降的原因是__蔗糖分解成果糖和葡萄糖(蔗糖分解生成还原糖)__。‎