1、第1课时生物大分子的基本骨架、糖类与脂质的种类和功能 学习目标1.理解生物大分子的基本骨架。2.概述糖类的种类和作用，并尝试设计糖类的鉴定实验。3.概述脂质的种类和作用，并尝试鉴定脂肪。一、生物大分子的基本骨架1观察上图，能够看出碳原子之间可以通过单键、双键或三键相结合，形成不同长度的链状、分支链状或环状结构，这些结构称为有机物的碳骨架。2观察下面的蛋白质分子中肽链结构图，完善下列内容。蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单位的碳骨架构成的，它的碳骨架呈链状结构。3组成生物体的最重要的有机化合物有糖类、脂质、蛋白质和核酸。决定这些有机化合物基本性质的因素有哪些？答案碳骨架的结构、长短以及与碳骨架相
2、连接的原子团。二、糖类的种类和功能1单糖(1)观察上图可以看出单糖分子都是由C、H、O三种元素构成的。(2)上图中核糖和脱氧核糖含有5个碳原子，称为五碳糖。葡萄糖、果糖和半乳糖等含有6个碳原子，称为六碳糖。五碳糖和六碳糖均是不能再水解的糖类，称为单糖，单糖可直接被细胞吸收。2二糖(1)上图中的麦芽糖、蔗糖、乳糖分别是如何构成的？答案麦芽糖由2分子葡萄糖形成；蔗糖由1分子葡萄糖和1分子果糖形成；乳糖由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成。(2)由两分子单糖脱去一分子水组成的糖是二糖，请写出麦芽糖的分子式C12H22O11。(3)上图所示二糖中，麦芽糖在发芽的小麦等谷粒中含量丰富；蔗糖在甜菜和甘蔗里含量
3、丰富；乳糖在人和动物乳汁里含量丰富。3多糖(1)上图中的淀粉、糖原和纤维素均是由多个小六边形表示的葡萄糖分子通过脱水缩合(反应)连接形成的，称为多糖。(2)植物细胞中常见的多糖是淀粉、纤维素；动物细胞中常见的多糖是糖原，主要分布于肝脏和肌肉器官中。(3)三种多糖是否都能作为细胞的储能物质？答案淀粉是植物细胞内的储能物质，糖原是人和动物细胞内的储能物质；而纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，不作为细胞内的储能物质。4功能(1)糖类是生物体重要的结构物质。(2)糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。(3)糖类还能与蛋白质等结合形成复杂的化合物，参与细胞识别、细胞间物质运输和免疫调节等生命活动。5鉴
4、定生物组织中的糖类(1)实验原理还原性糖有单糖、麦芽糖、乳糖等，而淀粉和蔗糖等是非还原性糖，但是淀粉可在淀粉酶的作用下水解成麦芽糖。还原性糖与斐林试剂反应，在水浴加热的条件下会产生砖红色沉淀。淀粉遇碘变蓝色。(2)实验过程和结论淀粉的鉴定a过程和结果试剂试管A试管B质量分数为2%的淀粉溶液3 mL质量分数为2%的蔗糖溶液3 mL稀碘液2滴2滴颜色变化变蓝不变蓝b.结论：淀粉能与碘液呈现蓝色的颜色反应。c思考：上述实验中淀粉溶液和蔗糖溶液的质量分数相同，取样量及滴加的碘液量也相同，其目的是排除无关变量对实验的干扰。还原性糖的鉴定a过程和结果操作顺序项目试管C试管D试管E1质量分数为1%的淀粉溶液
5、3 mL3 mL2质量分数为1%的蔗糖溶液3 mL3清水1 mL1 mL4唾液1 mL537 温水保温5 min5 min5 min6斐林试剂2 mL2 mL2 mL7隔水加热2 min2 min2 min8颜色反应没有砖红色没有砖红色有砖红色b.结论：淀粉在唾液中淀粉酶的作用下分解为还原性糖。c思考：用斐林试剂鉴定还原性糖实验中出现的颜色变化及原因是什么？答案因加入的斐林试剂中含Cu2，故溶液呈浅蓝色，加热后，部分Cu2被还原为砖红色的Cu2O，二者混合呈现棕色，随着反应的继续进行，Cu(OH)2被全部还原为Cu2O，故而出现砖红色的沉淀。三、脂质的种类和作用1脂质的种类(1)生物体中的脂质
6、主要由C、H、O三种元素组成，另外有些脂质还含有N、P。(2)生物体中的脂质包括脂肪、类脂和固醇，其中固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D等，不同脂质在化学组成和化学结构上有很大的差异，但都不溶于水。请完成下列示意图连线：(3)将所列各种脂质和对应的功能用线连起来2洋葱根尖细胞中脂肪的鉴定(1)实验原理：脂肪易被苏丹染色液染成橘黄色；苏丹染色液可以溶于体积分数为50%的乙醇溶液。(2)过程取根尖细胞，用1 mol/L的盐酸进行解离(使细胞分离开来，便于观察)。再用苏丹染色液染色。一段时间后，用体积分数为50%的乙醇溶液漂洗，目的是洗去浮色。用吸水纸吸取乙醇，再滴加12滴蒸馏水，加盖玻片，制作成临
7、时装片。在制作的临时装片上再加一块载玻片，用手指轻压，使根组织细胞分散开。取下载玻片，将临时装片放在显微镜下观察：在低倍镜下找到根尖组织，如果发现物像偏右上方，应将装片向右上方移动，将物像调至视野中央再换高倍镜观察，并调节细准焦螺旋使物像清晰。(3)预测结果和结论：在装片中观察到橘黄色的颗粒，说明洋葱的根尖细胞中含有脂肪。一、细胞中的能源物质实例分析1患肠道疾病的病人由于进食困难，日渐消瘦，主要是消耗了体内的哪种物质？答案脂肪。2给鸡、鸭喂脂肪含量低的谷类饲料，也能将它们育肥，原因是什么？答案糖类在体内过多可以转化为脂肪。3生物体内氧化所产生的代谢水，不同营养物质有所不同，最高者每氧化1 g即
8、可产生1.07 mL水。骆驼体内贮有大量该物质，30多天不喝水也能正常活动，则该物质最可能是哪种化合物？答案脂肪。脂肪含H最多，氧化时产生的水最多，所以骆驼体内的该物质最可能是脂肪。二、生物组织中糖类、脂肪的鉴定实例分析1马铃薯块茎和西瓜中都富含糖，是否可以用来榨汁后进行还原性糖的鉴定实验？答案马铃薯块茎中富含淀粉，淀粉是非还原糖；西瓜汁中虽含果糖，但由于西瓜汁为红色，易干扰实验结果，所以二者都不宜用做鉴定还原性糖的原料。2现有三种液体：蔗糖溶液、麦芽糖溶液和淀粉溶液，如何将它们一一分开？答案取少量三种液体，分别加入碘液，呈蓝色的为淀粉溶液；剩余的两种溶液再各取少量加入斐林试剂，隔水加热后有砖
9、红色沉淀生成的为麦芽糖溶液，另一种则为蔗糖溶液。3花生子叶中含有丰富的脂肪，要利用显微镜观察花生子叶中的脂肪颗粒，实验过程是怎样的？答案(1)将花生种子浸泡一段时间；(2)取一片花生子叶，徒手切片，取最薄的一片置于载玻片上；(3)用苏丹染色液染色；(4)用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色；(5)盖上盖玻片，用显微镜观察。1用水解法研究下列物质，水解终产物不都是葡萄糖的是()淀粉蔗糖乳糖麦芽糖A B C D答案B解析淀粉、麦芽糖、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖，水解终产物均只有葡萄糖一种产物；蔗糖是由葡萄糖和果糖形成的二糖，乳糖是由葡萄糖和半乳糖形成的二糖。2媒体报道的“地沟油”事件，引起了公众
10、的关注。“地沟油”的主要成分是脂质，但还有许多致病、致癌的毒性物质。下列有关叙述正确的是()A“地沟油”的主要成分的组成元素一定是C、H、O、NB“地沟油”的主要成分是生物体内主要的能源物质C“地沟油”的主要成分遇苏丹染色液可呈现橘黄色D“地沟油”的主要成分可引起动物细胞内的糖原减少答案C解析“地沟油”的主要成分为脂质，主要由C、H、O三种元素构成，其主要功能是作为储能物质，A、B错误；脂质与糖原含量的多少无直接关系，D错误。3唾液淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，再在麦芽糖酶的作用下进一步分解为葡萄糖，下列说法不正确的是()A麦芽糖是淀粉的单体 B葡萄糖是淀粉的单体C该过程是水解反应 D淀粉是一种
11、多聚体答案A解析淀粉是一种多聚体，其单体是葡萄糖，麦芽糖可以进一步的水解，不是基本单位，也就不是单体；多聚体可以水解成单体。4糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，下列相关的叙述错误的是()A组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有N和PB糖类中的淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖C淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水D质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时，糖类耗氧少答案C解析组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质如磷脂还含有N和P；葡萄糖是淀粉、纤维素和糖原的基本单位；淀粉水解的终产物是葡萄糖，脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸；因脂肪中C、H的比例比糖类中的高，故质量相同的糖类和
12、脂肪氧化分解时脂肪的耗氧量多，产能也多。5下列对组成细胞的有机物的描述中，正确的是()A动物乳汁中的乳糖和植物细胞中的纤维素都属于多糖B细胞膜上的脂质主要包括磷脂、胆固醇等C纤维素和糖原都是能源物质D质量相同的糖、脂肪、蛋白质氧化分解所释放的能量是相同的答案B解析植物细胞中的纤维素属于多糖，乳糖是动物细胞中的二糖；细胞膜上的脂质主要包括磷脂、胆固醇，占细胞膜的50%；纤维素不是能源物质；由于C、H含量不同，质量相同的不同有机物氧化分解所释放的能量不同。知识点一生物大分子的基本骨架1下列有关生物大分子基本骨架的描述中，不正确的是()A生物大分子是以碳链为基本骨架的B碳骨架是碳碳之间通过共价键相结
13、合形成的链状、分支链状或环状的结构C碳骨架的碳碳之间的共价键可以是单键、双键或三键D生物大分子的基本性质仅由碳骨架的结构和长短决定答案D解析决定生物大分子基本性质的不仅是碳骨架的结构和长短，还与碳骨架相连接的某些含氧、氢、硫、磷的原子团有关。2下列关于碳元素的说法，错误的是()A碳原子之间可以形成共价键B碳元素在活细胞中含量最多，所以是生物体的核心元素C碳原子之间可以形成直链、支链和环状结构D碳骨架的结构排列和长短等因素决定了一些重要有机化合物的性质答案B解析氧元素是活细胞中含量最多的元素。碳元素成为生物体的核心元素并不是因为它的含量，而是因为由碳原子结构决定的生物大分子都是依靠碳骨架建立起来
14、的。知识点二糖类的种类和功能3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”的是()A麦芽糖 B核糖C葡萄糖 D淀粉答案C解析葡萄糖是细胞中的主要能源物质。4下列有关糖类的化学组成和功能的叙述中，正确的是()淀粉、纤维素和糖原的基本单位均为葡萄糖麦芽糖、乳糖、蔗糖的组成中均有葡萄糖葡萄糖、果糖均为还原糖，由二者结合成的蔗糖也具有还原性多糖都是动植物细胞内的储能物质A BC D答案A解析淀粉、纤维素和糖原等多糖的基本单位是葡萄糖，故正确。麦芽糖是由2分子葡萄糖结合而成，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖脱水缩合而成，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水缩合而成，故正确。蔗糖不具有还原
15、性，故错误；多糖中的纤维素是植物细胞壁的组成成分，不属于植物细胞的储能物质，故错误。5下列哪些糖类物质能分别对应：属于二糖且可用斐林试剂鉴定的糖类；存在于植物细胞中而不存在于动物细胞中的糖类()A蔗糖、纤维素 B麦芽糖、淀粉C蔗糖、淀粉 D麦芽糖、糖原答案B解析二糖有麦芽糖、乳糖、蔗糖等，可溶性还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。仅存在于植物细胞内的糖：单糖有果糖，二糖有蔗糖、麦芽糖，多糖有淀粉、纤维素等。6在剖开的小麦种子上滴加碘液；在可溶性淀粉溶液中注入新鲜的淀粉酶溶液后加入新制的斐林试剂并隔水加热。两者的实验现象分别是()A都变蓝B都变成砖红色C前者变蓝，后者变成砖红色D前者变成砖红色
16、，后者变蓝答案C解析小麦种子富含淀粉，遇碘液显蓝色；淀粉在淀粉酶作用下，水解为麦芽糖，麦芽糖是还原性糖，与斐林试剂反应呈砖红色沉淀。知识点三脂质的种类和功能7脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下面是有关脂质的生物学功能，其中属于磷脂的生物学功能的是()A是构成细胞膜的重要成分物质B是储能物质，具有保温作用C构成生物体表面的保护层D具有生物活性，对生命活动起调节作用答案A解析磷脂是构成细胞膜的重要成分物质，脂肪具有储能和保温等作用，固醇类物质对生命活动具有调节作用，构成植物体表面保护层的是蜡质，属于脂质但不是磷脂，如植物体的果实、叶片等的表面中有蜡质。8生物体内脂肪的生理功能包括()细胞膜的重要
17、成分储能物质缓冲和减压、保护内脏器官具有生物活性，对生命活动具有调节作用促进人和动物肠道对钙和磷的吸收绝热体，保温作用A BC D答案B解析磷脂是细胞膜的重要成分；具有生物活性，对生命活动具有调节作用的是激素；能促进人和动物肠道对钙和磷吸收的是维生素D，属于固醇类。9在还原性糖、脂肪的鉴定实验中，最佳的一组实验材料是()甘蔗的茎油菜籽花生种子梨甜菜的块根豆浆鸡蛋清A BC D答案D解析注意题中“最佳”一词。甘蔗的茎、甜菜的块根中含量较多的是蔗糖，不是还原性糖；油菜籽中虽含脂肪较多，但太小，操作不方便。10根据表中分析，同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异，以下说法错误的是()物质各元素比例氧化
18、分解时CO耗氧量释放能量产生的水脂肪75%13%较多较多X糖类44%50%较少较少YA.相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多B脂肪中H的比例是12%C相同质量的脂肪和糖类氧化分解时产生的水量XY。糖类和脂肪都是由C、H、O三种元素组成的，根据表中数据可知，脂肪中H的比例是175%13%12%，糖类中H的比例是144%50%6%。综合训练11下图表示细胞中由C、H、O三种元素组成的某种化合物的形成过程，据图完成问题：(1)A是指_，除了脱氧核糖、核糖外，还有_、_和_。(2)若B是由两个单体A缩合而成的化合物，则B称为_。植物细胞中最重要的是_和_，人和动物乳汁中含量最丰富的是_。(3
19、)若B是由大量单体A缩合而成的化合物，则B称为_。在人和动物的肝脏中是指_，在马铃薯块茎中主要是指_，能形成高等植物细胞壁的是_。答案(1)单糖葡萄糖果糖半乳糖(2)二糖蔗糖麦芽糖乳糖(3)多糖肝糖原淀粉纤维素解析由单体A是由C、H、O三种元素组成，并且可以继续缩合可知，A是单糖。若B由两个单体A组成，即为二糖；若B由大量单体A组成，即为多糖。12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，在体内转化为脂肪储存起来。冬眠时，进行分解利用，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。材料三幼儿常晒太阳，可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D，预防
20、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_和_的作用。(2)材料二说明脂肪具有_作用。(3)材料三说明维生素D能够_。该物质属于脂质中的_类物质，该类物质除维生素D之外还包括_和_等。答案(1)生物体内的储能物质缓冲减压(2)保温(3)促进人和动物对钙和磷的吸收固醇胆固醇性激素解析脂肪是细胞内良好的储能物质，需要时可以分解利用。另外，脂肪还可起到保温、缓冲和减压的作用。维生素D能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。13“瘦素”是最近由英国研究人员发现的人体中一种重要激素，它能控制人的食欲。注射“瘦素”后，人的食欲会下降，从而对人体是否发胖起到至关重要的作用。请回答下
21、列问题：(1)肥胖是由体内脂肪过多引起的，检验脂肪的试剂是_，颜色反应是_。(2)在“512汶川大地震”后期的救援中，从废墟下救出的生还者女性较男性多。其原因在于女性皮下脂肪厚，在没有食物和饮水的条件下，女性的生存期限会比男性长。请从脂肪的元素组成及主要作用的角度分析出现上述现象的原因：_。(3)某校生物兴趣小组想利用以下材料，设计实验探究“瘦素”能否控制动物的食欲以及能否起到减肥作用，请帮他们完成下列实验设计。材料用具：大鼠若干只、普通饲料、一定剂量的“瘦素”溶液、生理盐水，其他所需条件均满足。实验步骤：第一步：_。第二步：_。第三步：_。第四步：一段时间后，观察大鼠的食欲状况，称量并统计各组大鼠的体重。答案(1)苏丹染色液橘黄色(2)脂肪是重要的储能物质，其含氢量高，氧化分解时释放的能量多，产生的水多(3)第一步：选取身体健康、生长状况基本相同的大鼠若干只，随机平均分为两组，并编号为甲、乙第二步：甲组每天注射一定剂量的“瘦素”溶液，乙组每天注射等量的生理盐水第三步：在正常饲养的基础上，在相同且适宜的条件下分别饲养一段时间解析(1)检验脂肪应选用苏丹染色液染色，颜色反应为橘黄色。(2)脂肪是生物体的重要储能物质，其含氢量高，氧化分解时释放的能量多，并且产生的水多。(3)实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则，此实验的自变量为是否注射“瘦素”，因变量为大鼠的食欲和体重变化。