1.2.1 碳链是形成生物大分子的骨架和细胞中的糖类 学案（含答案）

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1、第二节第二节 细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类和脂质 第第 1 课时课时 碳链是形成生物大分子的骨架和细胞中的糖类碳链是形成生物大分子的骨架和细胞中的糖类 一、碳链是形成生物大分子的骨架 1碳原子的结构 一个碳原子由位于原子中心的原子核(包括质子和中子)和电子构成，碳原子最外层的四个电 子可与其他原子结合，形成共价键。 2碳骨架 (1)碳原子之间可以通过 CC(单)键相结合，也可以通过 CC(双)键相结合，形成不同长度 的分支状、链状或环状结构，这些结构称为有机化合物的碳骨架。 (2)碳骨架结构的排列和长短决定了有机物的基本性质，多糖、蛋白质和核酸都是由许多基本 组成单位(单体)通过碳骨架构成的

2、生物大分子，所以，碳是组成有机化合物的核心元素。 (1)蛋白质、糖类、核酸和脂质都是碳骨架构成的生物大分子( ) (2)碳骨架是单体的碳原子之间通过单键或双键相连接形成的分支状、链状或环状结构( ) (3)有机化合物都含有碳，所以，碳是有机化合物的核心元素( ) 答案 (1) (2) (3) 易错警示 (1)多糖、蛋白质和核酸是生物大分子，而葡萄糖等小分子糖类和脂质不属于生 物大分子。 (2)多糖、蛋白质和核酸等生物大分子都是由许多单体通过碳骨架构成的，所以说碳是组成有 机化合物的核心元素。 1以下是碳原子结构图，据图分析： (1)填出图中的结构名称。 (2)碳原子中可以与其他原子形成共价键的

3、电子是(填图中序号)，碳原子形成的共价键数是 4 个。 2根据下列图解回答问题： 从图中可以看出，碳原子除与碳原子结合外还可以与 N、H、O、S 等原子结合。碳原子之间 可通过单键相结合，也可通过双键相结合，在 a、b、c、d 中，含有双键相结合的碳原子的是 d；碳原子形成的碳链是直链状的是 a，分支状的是 b，环状结构的是 c、d。这些结构称为有 机物的碳骨架，它是多糖、蛋白质和核酸等大分子有机物的基本骨架。 二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质 1糖类的种类 糖类由 C、H、O 三种元素组成。根据结构的不同，可以将糖类分为单糖、二糖和多糖等三 大类型。 (1)核糖、脱氧核糖、葡萄糖、

4、果糖和半乳糖都属于单糖。核糖和脱氧核糖含有五个碳原子称 为五碳糖，葡萄糖、果糖和半乳糖含有六个碳原子称为六碳糖。 (2)植物细胞特有的二糖是麦芽糖和蔗糖，含有的多糖主要是淀粉和纤维素；动物细胞特有的 二糖是乳糖，含有的多糖主要是糖原。纤维素、淀粉和糖原的最终水解产物都是葡萄糖，其 是细胞中能量代谢的关键单糖。 2糖类的功能 (1)糖类既是细胞的重要结构成分，又是生物体维持生命活动的主要能源物质。 (2)糖类还能与蛋白质结合成糖蛋白，与脂质结合成糖脂，在细胞免疫、细胞识别、信息传递 等生命活动中发挥重要作用。 3糖类的检测 根据糖类是否具有还原性，可将糖类分为还原糖和非还原糖。单糖和麦芽糖、乳糖

5、等二糖是 还原糖，与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。淀粉、蔗糖等是非还原糖。 (1)麦芽糖、蔗糖、乳糖水解后都可以得到葡萄糖( ) (2)淀粉和纤维素都是植物细胞内储存能量的多糖( ) (3)糖原是人和动物细胞的能源物质，都分布在肝脏中( ) (4)植物细胞和动物细胞的组成成分都含有纤维素( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 资料 1 淀粉与糖原水解供能过程图 资料 2 纤维素不溶于水，有平坦伸展的带状构象，堆砌得很紧密，故使它们彼此间的作用 力很强，适于作强韧的结构材料，纤维素是植物细胞壁的主要成分，壳多糖(一种多糖)为昆 虫等生物外壳的主要成分。 资料 3 细胞表面可以识别其他细胞或分

6、子并接受它们携带的信息，同时细胞表面也通过表 面的一些大分子来表示其本身的活性。细胞和细胞间的相互作用是通过一些细胞表面复合糖 类中的糖和与其互补的大分子来完成的。 资料 1 说明糖类是生物体维持生命活动的主要能源物质； 资料 2 说明糖类是生物体的重要结构成分； 资料 3 说明糖类与蛋白质等物质结合形成的复杂化合物，能参与细胞识别，此外还能参与细 胞免疫、信息传递等生命活动。 归纳总结 糖类的三种分类 (1)依据分布分类 提醒：大多数果糖存在于植物细胞中，大多数乳糖和半乳糖存在于动物细胞中。 (2)依据功能划分 参与构成细胞的重要结构成分 纤维素：植物细胞壁的主要成分 脱氧核糖和核糖：组成核

7、苷酸的基本单位 细胞生命活动的重要能源物质：葡萄糖。 细胞中的储能物质：淀粉和糖原。 (3)依据性质划分 还原糖：单糖、麦芽糖、乳糖等；非还原糖：多糖、蔗糖等。 三、检测生物组织中的糖类 1鉴定淀粉 (1)实验原理：碘分子与淀粉结合产生变色反应，溶液变成蓝色。 (2)实验步骤 取三支洁净的试管，分别编号为 A、B、C。 用天平称取葡萄糖、蔗糖和淀粉各 1 g，分别放入盛有 20 mL 清水的烧杯中，溶解备用。 量取葡萄糖溶液、蔗糖溶液和淀粉溶液各 3 mL，分别加入 A、B、C 试管中。 向上述三支试管中分别滴入等量的稀碘液，观察溶液颜色的变化情况。 (3)实验结果：C 试管溶液变蓝。 (4)

8、实验结论：淀粉能与稀碘液反应呈现蓝色。 2鉴定还原糖 (1)实验原理 唾液中含有唾液淀粉酶， 在淀粉酶的作用下， 淀粉水解产生麦芽糖， 麦芽糖是一种还原糖。 还原糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀，非还原糖与斐林试剂则不发生砖红色沉淀反 应。 (2)实验步骤：请完成下表。 加入的物质或采取的 措施 1 号管 2 号管 3 号管 4 号管 葡萄糖溶液 3 mL 蔗糖溶液 3 mL 淀粉溶液 3 mL 3 mL 清水 1 mL 1 mL 1 mL 稀释的唾液 1 mL 静置 5 min 斐林试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 隔水加热(5065 ) 2 min 2 min 2 min 2

9、 min 颜色反应 有砖红色沉淀 无砖红色沉淀 无砖红色沉淀 有砖红色沉淀 (3)实验结论：葡萄糖和淀粉的水解产物是还原糖，蔗糖和淀粉是非还原糖。 (1)葡萄糖和麦芽糖是还原糖，而蔗糖和淀粉是非还原糖( ) (2)淀粉遇稀碘液变蓝，糖类与斐林试剂反应产生砖红色沉淀( ) (3)斐林试剂由质量浓度为 0.1 g/mL 的 NaOH 溶液和质量浓度为 0.05 g/mL CuSO4溶液组成， 使用时先加入 NaOH 溶液，再加入 CuSO4溶液( ) 答案 (1) (2) (3) 特别提醒 (1)单糖和二糖(蔗糖除外)都是还原糖，能与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀。 蔗糖和淀粉等是非还原糖，不会与

10、斐林试剂产生砖红色沉淀。 (2)斐林试剂由质量浓度为0.1 g/mL的 NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液按 11 的比例混合配制而成。 某生物兴趣小组为检测生物组织中的还原糖，提供以下材料进行实验，材料：苹果、梨、甘 蔗、甘蓝、韭菜等。请回答下列问题： (1)你认为最理想的实验材料是哪几种？并说出理由。 提示 苹果和梨；还原糖含量较高，且组织细胞的颜色较浅。 (2)实验过程需要用到隔水加热，注意事项有哪些？ 提示 注意安全使用酒精灯等实验器具；在对试管中的溶液进行加热时，试管底部不要 触及烧杯底部，以防受热不均匀。试管口不要朝向实验者，以免造成烫伤。 1多糖、蛋白质和

11、核酸都是由单体通过碳骨架构成的生物大分子。 2一分子麦芽糖水解产生两分子葡萄糖；一分子蔗糖水解产生一分子葡萄糖和一分子果糖； 一分子乳糖水解产生一分子葡萄糖和一分子半乳糖。 3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糖原。 4纤维素、淀粉和糖原的单体都是葡萄糖。 5单糖和麦芽糖、乳糖等二糖是还原糖，它们与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀。 6淀粉、蔗糖等是非还原糖，它们与斐林试剂不会产生砖红色沉淀。 7肝糖原和肌糖原是分布在不同器官中的糖原。 1某植物体内可以完成下列反应式(其中、代表不同的单糖)，则代表的二糖可能 是( ) 水 酶 A麦芽糖 B乳糖 C蔗糖 DB 和 C 答案

12、 C 解析 由题图可知，该二糖是由两个不同的单糖组成，麦芽糖水解后产生两分子葡萄糖，乳 糖水解后产生一分子半乳糖和一分子葡萄糖，蔗糖水解后产生一分子葡萄糖和一分子果糖。 而乳糖是动物体内所特有的二糖。 2 久置的纯蔗糖溶液， 加入斐林试剂， 经加热后会出现砖红色沉淀， 下列对此问题的解释中， 正确的是( ) A蔗糖溶液外置后，会被氧气氧化而具备还原性 B蔗糖是一种还原糖 C蔗糖溶液中的微生物将蔗糖水解后产生还原糖 D蔗糖被微生物氧化分解后生成还原糖 答案 C 解析 蔗糖是非还原糖，不与斐林试剂发生颜色反应。蔗糖溶液加入斐林试剂后出现砖红色 沉淀，说明蔗糖中含有还原糖，又因为是纯蔗糖，不会是蔗糖

13、的纯度问题，所以最可能是蔗 糖溶液中的微生物将蔗糖水解后有还原糖。 3(2019 江苏启东中学高一月考)下列有关糖类的叙述中，不正确的是( ) A蔗糖和乳糖水解的产物中都有葡萄糖 B葡萄糖是细胞中重要的能源物质 C淀粉和糖原是各种生物体的重要能源物质 D纤维素是植物细胞壁的主要成分 答案 C 解析 淀粉存在于植物细胞中，糖原存在于动物细胞中，C 项错误。 4某校利用节假日组织学生义务为糖尿病患者检测尿液，看其是否康复。下列叙述不正确的 是( ) 所用试剂为质量浓度为 0.1 g/mL 的 NaOH 溶液和 0.01 g/mL 的 CuSO4溶液 向尿液中先 加入 NaOH 溶液，摇荡均匀后，再

14、加入 CuSO4溶液 向尿液中加入试剂后，5065 条 件下隔水加热，观察是否有紫色反应 为了使结果更可信，应取等量的含有蔗糖的蒸馏水 溶液作为对照组 A B C D 答案 D 解析 糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，该糖具有还原性，可使用斐林试剂检测。所用斐林 试剂为质量浓度为 0.1 g/mL 的 NaOH 溶液和 0.05 g/mL 的 CuSO4溶液，使用时，两者应混合 均匀后加入，错误；该实验的检测结果应该有砖红色沉淀产生，错误；为增强实验的 说服力，可取等量的含有葡萄糖的蒸馏水溶液作为对照组，错误。 5如图为动物体内糖类分布图，据图分析回答： (1)若 A 是多糖，B 是二糖，则 A

15、是 ，B 是 ，A 主要分布在 中，是人和动物细胞的重要的 物质。 (2)若 C、D 是二糖，且 C 是由 2 分子葡萄糖构成的，D 是由 1 分子果糖和 1 分子葡萄糖构成 的，则 C 是 ，D 是 。 (3)若E、 F是多糖， 且E是细胞壁的主要成分， F是植物体内的重要能源物质， 则E是 ， F 是 。 (4)用斐林试剂可以鉴定还原糖， 斐林试剂主要是由质量浓度为 0.1 g/mL 的 溶液 和质量浓度为 0.05 g/mL 的 溶液混合配制而成的。 答案 (1)糖原 乳糖 肝脏和肌肉 能源 (2)麦芽糖 蔗糖 (3)纤维素 淀粉 (4)NaOH CuSO4 解析 (1)糖原是动物细胞中特有的多糖，乳糖是动物细胞中特有的二糖。糖原主要分布在肝 脏和肌肉中，是人和动物细胞的重要能源物质。(2)植物细胞中，由 2 分子葡萄糖构成的二糖 是麦芽糖，由 1 分子果糖和 1 分子葡萄糖构成的二糖是蔗糖。(3)多糖中，纤维素是细胞壁的 主要成分，淀粉是植物体内的重要能源物质。(4)斐林试剂主要是由质量浓度为 0.1 g/mL 的 NaOH 溶液和质量浓度为 0.05 g/mL 的 CuSO4溶液混合配制而成的。