分子與細(xì)胞第5講 細(xì)胞中的糖類(lèi)、脂質(zhì)和無(wú)機(jī)物

第5講細(xì)胞中的糖類(lèi)、脂質(zhì)和無(wú)機(jī)物2、糖類(lèi)的主要作用（1）細(xì)胞和生物體主要的能源物質(zhì)（并不是所有糖類(lèi)）淀粉麥芽糖葡萄糖水解水解大量能量氧化分解肝糖元水解糖類(lèi)中最重要的能源物質(zhì)（2）構(gòu)成生物體的重要成分(核糖、纖維素)一、糖類(lèi)1、元素組成：只有C、H、O三種元素，多數(shù)糖類(lèi)分子中H和O之比是2:13、糖類(lèi)的種類(lèi)和分布續(xù)表種類(lèi)動(dòng)、植物均含僅植物含有僅動(dòng)物含有單糖葡萄糖、核糖、脫氧核糖果糖半乳糖二糖蔗糖、麥芽糖乳糖多糖淀粉、纖維素糖原分布：備注：麥芽糖→2分子葡萄糖蔗糖→1分子果糖+1分子葡萄糖乳糖→1分子半乳糖+1分子葡萄糖

【例1】(2010·佛山模擬)下列關(guān)于糖類(lèi)的說(shuō)法中不正確的是(

)A．糖類(lèi)的基本組成元素是C、H、OB．1分子乳糖水解產(chǎn)生1分子的果糖和1分子的半乳糖C．糖原是動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的多糖D．纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分

【解析】本題考查糖類(lèi)的組成、分布和作用。糖類(lèi)都是由C、H、O三種元素組成的，糖原是動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的多糖，纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分，1分子乳糖水解產(chǎn)生1分子的葡萄糖和1分子的半乳糖，B項(xiàng)錯(cuò)誤。

B二、脂質(zhì)的種類(lèi)和作用

【例2】下面是關(guān)于脂質(zhì)的敘述，其中正確的是(

)A．磷脂由C、H、O三種元素組成，是構(gòu)成液泡膜的主要成分B．性激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，對(duì)維持生物體的生殖過(guò)程起重要的調(diào)節(jié)作用C．脂肪只存在于動(dòng)物的脂肪細(xì)胞中，而其他部位和植物細(xì)胞中沒(méi)有D．企鵝體內(nèi)的脂肪有減少熱量散失，維持體溫恒定的作用D

三、生物大分子以碳鏈為骨架

1．單體和多聚體

生物大分子，如蛋白質(zhì)、核酸、多糖，是由許多基本的組成單位連接而成的，這些基本單位稱(chēng)為單體。這些生物大分子稱(chēng)為單體的多聚體。2．生物大分子以碳鏈為骨架

蛋白質(zhì)是由許多氨基酸連接而成的，核酸是由許多核苷酸連接而成的，多糖是由許多單糖連接而成的。氨基酸、核苷酸、單糖都是有機(jī)物，分子中的主要結(jié)構(gòu)是碳鏈，以碳鏈為基本骨架形成單體，許多單體連接成多聚體，多聚體參與細(xì)胞和生物體的形成。因此生物大分子以碳鏈為骨架，碳是生命的核心元素?！纠?】(雙選)下列哪組物質(zhì)是由許多單體連接而成的多聚體(

)A．纖維素、脫氧核糖核酸B．蛋白質(zhì)、核糖核酸C．葡萄糖、核糖核酸D．氨基酸、糖原【解析】本題考查生物大分子的組成。生物大分子，如蛋白質(zhì)、核酸、多糖，是由許多基本的組成單位連接而成的，這些基本單位稱(chēng)為單體。這些生物大分子稱(chēng)為單體的多聚體。纖維素和脫氧核糖核酸分別是由單體葡萄糖和脫氧核苷酸形成的多聚體。AB

四、細(xì)胞中的水

1．水的含量

(1)在構(gòu)成細(xì)胞的各種化合物中，水含量最多。

(2)生物種類(lèi)不同，含水量不同；水生生物>陸生生物。

(3)同種生物的不同生長(zhǎng)發(fā)育階段，含水量也不同；幼兒的含水量>成年人身體的含水量>老年人身體的含水量，植物幼嫩部分的含水量>老熟部分的含水量。

(4)同一生物體的不同組織、器官含水量也不同。如代謝旺盛的組織器官含水量較多。2．水的存在形式以及生理作用形式自由水結(jié)合水定義細(xì)胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動(dòng)與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合的水含量約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%功能(1)細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑；(2)參與生化反應(yīng)；(3)為細(xì)胞提供液體環(huán)境；(4)運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分特點(diǎn)流動(dòng)性強(qiáng)，易蒸發(fā)，加壓可析離，可參與物質(zhì)代謝不流動(dòng)，不蒸發(fā)，不能析離，與其他物質(zhì)結(jié)合聯(lián)系自由水和結(jié)合水能夠隨新陳代謝的進(jìn)行而相互轉(zhuǎn)化

3.自由水與結(jié)合水的關(guān)系(1)在一定條件下自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化。在活細(xì)胞內(nèi)正常的溫度范圍內(nèi)，降低溫度自由水會(huì)轉(zhuǎn)化為結(jié)合水；反之，升高溫度，結(jié)合水將轉(zhuǎn)化為自由水。(2)兩者的相對(duì)含量(自由水/結(jié)合水)影響生物組織的代謝速率。①自由水與代謝直接有關(guān)；代謝活動(dòng)旺盛，細(xì)胞內(nèi)自由水含量高(自由水/結(jié)合水比值高，代謝快)；②結(jié)合水與抗性直接相關(guān)；代謝活動(dòng)下降，抗逆性（如：抗寒、抗旱性）增強(qiáng)，細(xì)胞中結(jié)合水含量高(自由水/結(jié)合水比值低，代謝慢)。

【例4】(雙選)下列有關(guān)機(jī)體中水的描述，正確的是(

)A．冬季植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值降低B．植物細(xì)胞都能滲透吸水C．有氧呼吸既有水的參與，又有水的生成D．同質(zhì)量的葡萄糖與脂肪徹底氧化分解生成的水量相同

AC

【解析】植物在冬季為抵抗寒冷，體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值要降低。有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞才能滲透吸水，沒(méi)有形成中央大液泡的細(xì)胞只進(jìn)行吸脹吸水。有氧呼吸第二階段有水參與反應(yīng)，第三階段有水生成。脂肪分子中氫元素的含量多，生成的水量也多。

剛收獲的新鮮玉米種子在陽(yáng)光下曬干，重量減輕，這個(gè)過(guò)程損失的主要是

水，這樣的種子在條件適宜時(shí)，仍能萌發(fā)成幼苗。把曬干的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠出現(xiàn)，這些水主要是

水，這樣的種子將不能萌發(fā)。代謝旺盛的細(xì)胞內(nèi)

水的含量相對(duì)高些。練一練自由結(jié)合自由

五、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽1．無(wú)機(jī)鹽的存在形式：主要以離子的形式存在。2．無(wú)機(jī)鹽的含量：無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中含量很少，僅占細(xì)胞鮮重的1%～1.5%。3．無(wú)機(jī)鹽的生理作用(1)構(gòu)成細(xì)胞某些復(fù)雜化合物的重要組成成分，如葉綠素(鎂)、血紅蛋白(鐵)，甲狀腺激素(碘)。

(2)維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)，如動(dòng)物缺鈣會(huì)抽搐。(3)維持細(xì)胞和生物體的酸堿平衡，如血漿中的HCO3-含量減少，會(huì)造成酸中毒。(4)維持細(xì)胞和生物體的滲透壓平衡，如Na+

、Cl-

。(5)維持細(xì)胞正常的形態(tài)和功能。細(xì)胞必須生活在等滲溶液中才能維持細(xì)胞的形態(tài)和功能。如人的血漿中無(wú)機(jī)鹽的總濃度與0.9%的NaCl溶液相等。

【例5】人的紅細(xì)胞必須生活在含有0.9%的氯化鈉的溶液中，醫(yī)生常給脫水病人注射0.9%的生理鹽水。因?yàn)榧t細(xì)胞在蒸餾水中會(huì)因吸水過(guò)多而漲破；在濃鹽水中會(huì)因失水過(guò)多而皺縮，因而失去輸送氧氣的功能。這說(shuō)明(

)A．水分子容易進(jìn)出細(xì)胞B．無(wú)機(jī)鹽離子容易進(jìn)出細(xì)胞C．紅細(xì)胞的特性造成的D．無(wú)機(jī)鹽對(duì)維持細(xì)胞的形態(tài)和生理功能有重要作用D 4、常見(jiàn)元素的功能及缺乏癥元素主要功能缺乏癥N蛋白質(zhì)的組成成分，使植物枝繁葉茂植株矮小，葉色發(fā)黃Mg合成葉綠素的必需元素葉色發(fā)黃P構(gòu)成ATP、DNA、RNA等，與果實(shí)成熟有關(guān)植株特別矮小，葉色暗綠K促進(jìn)植物莖稈健壯植株細(xì)弱，容易倒伏I合成甲狀腺激素的原料大脖子病；幼年缺碘患呆小癥元素主要功能缺乏癥Fe構(gòu)成血紅蛋白的元素患缺鐵性貧血Zn多種酶的組成成分，還與大腦發(fā)育和智力有關(guān)食欲不振，復(fù)發(fā)性口腔潰瘍，異食癖，生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，精神不振等癥狀Ca構(gòu)成牙齒和骨骼的重要成分老年人——骨質(zhì)疏松；幼兒——軟骨癥；血鈣過(guò)低——抽搐；血鈣過(guò)高——肌無(wú)力1．ATP是生命活動(dòng)的直接能源；糖類(lèi)是生物體的主要能源物質(zhì)；脂肪是生物體內(nèi)的主要儲(chǔ)能物質(zhì)；太陽(yáng)能是生物體內(nèi)能量的最終來(lái)源。2．同質(zhì)量的脂肪的體積比同質(zhì)量的糖原小，氧化分解所釋放的能量高一倍多，因此脂肪是更好的儲(chǔ)備能源物質(zhì)。但脂肪的耗氧量高。3．三大能源物質(zhì)的供能順序是：糖類(lèi)→脂肪→蛋白質(zhì)。4.不同物質(zhì)的元素組成：

CHO糖類(lèi)脂肪固醇蛋白質(zhì)磷脂核酸N(S)N、P5、徹底水解與初步水解物質(zhì)徹底水解初步水解DNA磷酸、脫氧核糖、堿基脫氧核苷酸RNA磷酸、核糖、堿基核糖核苷酸核酸磷酸、五碳糖、堿基核苷酸6、水解產(chǎn)物與氧化分解產(chǎn)物（代謝終產(chǎn)物）物質(zhì)初步水解（消化）徹底水解產(chǎn)物氧化分解產(chǎn)物淀粉葡萄糖葡萄糖CO2+H2O脂肪甘油+脂肪酸甘油+脂肪酸CO2+H2O蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸CO2+H2O+尿素核酸核苷酸磷酸+五碳糖+堿基CO2+H2O+尿酸等1.(2010·海南)下列關(guān)于糖的敘述，正確的是()

AA．葡萄糖和果糖分子均有還原性B．葡萄糖和麥芽糖可被水解C．構(gòu)成纖維素的單體是葡萄糖和果糖D．乳糖可以被小腸上皮細(xì)胞直接吸收【解析】本試題綜合考查學(xué)生對(duì)糖類(lèi)知識(shí)的理解。糖類(lèi)分還原糖和非還原糖，其中還原糖指可被氧化充當(dāng)還原劑的糖。常見(jiàn)的還原糖有葡萄糖、果糖、麥芽糖等，所以A對(duì)。葡萄糖屬于單糖不可以被水解，B錯(cuò)。纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖，其單體是葡萄糖，C錯(cuò)。乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合形成，需水解成單糖后才能被吸收，D錯(cuò)。

2.(2009·江蘇)下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)化合物的敘述，正確的是()A．ATP脫去2個(gè)磷酸基團(tuán)后是RNA的基本組成單位之一B．糖原代謝的最終產(chǎn)物是葡萄糖C．蔗糖和乳糖水解的產(chǎn)物都是葡萄糖D．脂肪和生長(zhǎng)激素是生物體內(nèi)的能源物質(zhì)A

【解析】本題考查細(xì)胞內(nèi)的一些能量物質(zhì)的相關(guān)知識(shí)。A中ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位之一；B中糖原最終代謝產(chǎn)物是水和二氧化碳；C中蔗糖水解產(chǎn)物是果糖和葡萄糖，乳糖水解產(chǎn)物是半乳糖和葡萄糖；D中生長(zhǎng)激素不是能源物質(zhì)。

3.(2009·上海)棉、麻和真絲是很多紡織品的原料，它們都來(lái)自于生物體，其組成成分主要是()A．纖維素和脂肪B．纖維素和蛋白質(zhì)C．淀粉和蛋白質(zhì)D．淀粉和脂肪

B【解析】本題考查生物制品的化學(xué)成分，棉、麻是植物產(chǎn)品，主要成分是纖維素，真絲是動(dòng)物產(chǎn)品，是蠶分泌的蛋白質(zhì)。4.(2010·汕頭模擬)如圖表示細(xì)胞中5類(lèi)有機(jī)化合物的關(guān)系，每個(gè)橢圓代表一種有機(jī)物，在列出的5種化合物名稱(chēng)中，最合理的一組是()A．①～⑤：維生素、脂質(zhì)、酶、蛋白質(zhì)、激素B．①～⑤：維生素、脂質(zhì)、激素、蛋白質(zhì)、酶C．①～⑤：酶、蛋白質(zhì)、激素、脂質(zhì)、維生素D．①～⑤：激素、脂質(zhì)、維生素、蛋白質(zhì)、酶B

【解析】首先要在理解圖中有機(jī)物之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，確定解答本題的兩類(lèi)關(guān)鍵性物質(zhì)，即激素和酶。絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，激素有的是蛋白質(zhì)，有的是脂質(zhì)。

5.(雙選)下列關(guān)于生物體內(nèi)水的描述，錯(cuò)誤的是()A．幼小的生物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值越小時(shí)，代謝越旺盛B．自由水是良好的溶劑，是各種代謝活動(dòng)的介質(zhì)C．結(jié)合水是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分，約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%D．心肌和血液的含水量相差無(wú)幾，但心肌呈堅(jiān)韌的形態(tài)，血液呈川流不息的液態(tài)，原因是心肌內(nèi)全是結(jié)合水AD

【解析】結(jié)合水在細(xì)胞中與其他化合物相結(jié)合，含量較穩(wěn)定，一般維持在4.5%左右；自由水在細(xì)胞中以游離的形式存在，可以自由流動(dòng)，是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑、各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)、養(yǎng)料與廢物的運(yùn)送工具；細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值越大，細(xì)胞代謝越旺盛；不同器官含水量及自由水與結(jié)合水的比值有所不同，血液主要含自由水，故呈現(xiàn)液態(tài)，心肌內(nèi)含結(jié)合水相對(duì)較多，故為堅(jiān)韌的形態(tài)。

6.(雙選)2009年3月22日是第十七屆“世界水日”，宣傳的主題是“跨界水——共享的水、共享的機(jī)遇”。水污染、水資源短缺導(dǎo)致的水危機(jī)日趨嚴(yán)重。研究表明，80%的疾病是由水污染引起的。下列有關(guān)人體內(nèi)水的敘述，錯(cuò)誤的是()A．水在病變細(xì)胞中以結(jié)合水的形式存在B．在胰島素的合成過(guò)程中伴隨著水的產(chǎn)生C．人體衰老細(xì)胞中自由水含量減少，代謝緩慢D．冬季，植物體內(nèi)自由水含量相對(duì)增高，以增強(qiáng)植物的抗寒能力AD【解析】冬季，植物體內(nèi)結(jié)合水含量相對(duì)增高，以增強(qiáng)抗寒能力。病變細(xì)胞中的水也存在自由水和結(jié)合水兩種形式。衰老細(xì)胞中自由水含量下降。

7.紅薯和土豆都富含淀粉，但紅薯吃起來(lái)比土豆甜。為探究其原因，某興趣小組在溫度不同、其他條件相同的情況下，對(duì)處于休眠期的紅薯塊根與土豆塊莖處理30min后測(cè)定還原糖的含量，結(jié)果如下圖。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)由圖中曲線(xiàn)可知，60℃時(shí)紅薯還原糖含量最高，原因是

(2)與紅薯相比土豆不含還原糖的可能原因是

(3)為了確定土豆中不含還原糖的原因，請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)原理：①淀粉能被淀粉酶水解為還原糖；②

。備選材料與用具：去掉淀粉和還原糖的紅薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液，雙縮脲試劑A液，雙縮脲試劑B液，斐林試劑甲液，斐林試劑乙液，蘇丹紅染液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液等。還原糖是酶促反應(yīng)的產(chǎn)物，60℃是相關(guān)酶的最適溫度條件。土豆不含淀粉酶。還原糖與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀實(shí)驗(yàn)步驟：