2020年领军高考生物一轮复习 专题03 细胞中的糖类和脂质（含解析）

专题03 细胞中的糖类和脂质【考纲解读】考点分布考纲要求备考指南单糖、二糖、多糖脂质分类糖类和脂质的元素组成及区别检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质1.实验：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质2.糖类、脂质的种类和作用()明确单糖的种类，二糖的组成单位，多糖的组成单位和作用。熟记脂质的作用和分类。掌握糖类和各种脂质的元素组成。掌握检测检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质的方法和具体操作。【知识梳理】1.细胞中的糖类（1）糖类的元素组成是_。（2）蔗糖可水解为_糖和_糖。（3）淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是_，其中只有植物才有的多糖是_,动物特有的是_。2.细胞中的脂质（1）细胞中的脂质可以分为_三类。（2）脂肪的元素组成是_，作用是_。（3）磷脂的元素组成是_，作用是_。（4）固醇的元素组成是_，固醇可以分为_、_、_三类，胆固醇的作用是_。3.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质（1）还原糖包括_、_、_等。（2）还原糖的检测用_试剂，反应现象是_，试剂的使用方法是_。（3）脂肪的检测可用_和_试剂，反应现象是_和_。（4）蛋白质的检测用_试剂，反应现象是_，试剂的使用方法是_。（5）脂肪的检测过程中滴加染剂后需用_洗去浮色。【考点精讲】1细胞中的糖类（1）组成元素：仅由C、H、O元素构成。（2）种类、存在及作用分类概念种类分子式分布主要功能单糖不能水解的糖五碳糖核糖C5H10O5动植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖C5H10O4六碳糖葡萄糖C6H12O6细胞中的重要能源物质果糖植物细胞组成其他复杂化合物半乳糖动物细胞二糖水解后能够生成两分子单糖的糖蔗糖C12H22O11植物细胞麦芽糖乳糖动物细胞多糖水解后能够生成许多单糖的糖淀粉(C6H10O5)n植物细胞植物细胞中重要的储能物质纤维素植物细胞壁的主要组成成分糖原动物细胞动物细胞中重要的储能物质2细胞中的脂质3糖类和脂质的比较比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O、(N、P)种类单糖、二糖、多糖等脂肪、磷脂、固醇等合成部位淀粉：叶绿体纤维素：高尔基体糖原：主要是肝脏、肌肉主要是内质网生理作用主要的能源物质；构成细胞结构，如糖被、细胞壁；核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖生物体的储能物质，如脂肪；构成细胞膜的重要成分，如磷脂；调节新陈代谢和生殖，如性激素相同质量的物质分解情况耗O2少，产H2O少，释放能量少耗O2多，产H2O多，释放能量多联系糖类脂肪4.生物大分子以碳链为骨架（1）生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。常见的多聚体是多糖、蛋白质和核酸等，相应的单体是单糖、氨基酸和核苷酸等。（2）生命的核心元素是碳。典例1.(2019临沂模拟)下列关于糖类和脂质的叙述，正确的是()A糖原、淀粉、蔗糖彻底水解的产物都是葡萄糖B相同质量的糖类中储存的能量比脂肪少C脂肪和性激素都属于生物体内的能源物质D某些无机盐是组成磷脂和纤维素的重要成分【答案】B【解析】蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，A项错误；性激素不是能源物质，C项错误；纤维素中不含有无机盐，D项错误。【思路点拨】糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产生CO2、H2O，同时释放能量。但脂肪中碳氢的相对含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪和糖类氧化分解，脂肪耗氧量多、放能多、产水多，释放CO2多。典例2.(2019长沙市长郡中学月考)下列有关糖类的叙述，正确的是()A生物组织中的糖类都可用斐林试剂检测B相同质量的糖类中储存的能量比脂肪多C细胞膜表面的糖类可与蛋白质或脂质结合D蓝藻细胞中糖类是通过化能合成作用合成的【答案】C【解析】只有还原糖才可以被斐林试剂检测，A错误；脂肪的C、H比例比葡萄糖的含量高，同质量的脂肪比糖类含能量多，B错误；细胞膜表面含有糖蛋白和糖脂，C正确；蓝藻能进行光合作用，D错误。【知识拓展】人们日常膳食中要注意限制高胆固醇类食物的摄入，饮食中如果过多地摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，易引发心脑血管疾病，危及生命，胆固醇在许多动物性食物(如动物内脏、蛋黄、鱿鱼等)中含量丰富。2检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（1）检测原理糖类的检测还原糖斐林试剂砖红色沉淀。淀粉碘液蓝色。脂肪的检测：脂肪蛋白质的检测：蛋白质双缩脲试剂紫色。（2）实验步骤还原糖的检测脂肪的检测方法一：花生种子匀浆3滴苏丹染液橘黄色方法二蛋白质的检测选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液颜色反应：结论：组织样液中含有蛋白质3.注意事项：（1）非还原糖(如蔗糖)如果与斐林试剂混合，水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色（Cu(OH)2的颜色）。（2）脂肪鉴定现象观察若要观察被染色的脂肪颗粒，则需使用显微镜。若要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。（3）蛋白质鉴定若用大豆作材料，必须提前浸泡。若用蛋清液作材料，必须稀释，防止其黏在试管壁上不易刷洗。4.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”（1）鉴定还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因：斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。（2）鉴定蛋白质时，加入过量的双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因：加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。（3）斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同，将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液，可用于蛋白质的鉴定。5三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”（1）唯一需要加热还原糖检测，且必须水浴加热，一般不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。（2）唯一需要显微镜脂肪检测。（3）唯一使用酒精脂肪检测，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。典例1.下列关于还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉的鉴定实验的叙述中，错误的是()A.在四个实验中，只有一个实验需要进行水浴加热B.鉴定用的主要化学试剂依次是：斐林试剂、苏丹染液、双缩脲试剂、碘液C.鉴定还原糖和蛋白质时都使用NaOH和CuSO4溶液，原理基本相同D.脂肪鉴定实验中，发现满视野都呈现橘黄色原因是未用50%酒精洗去浮色【答案】C【解析】鉴定还原糖利用的原理是还原糖可将Cu(OH)2还原成砖红色的Cu2O，而鉴定蛋白质应用的原理是碱性条件下，铜离子可与蛋白质形成紫色络合物。【易混辨析】实验中的三点注意(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)脂肪鉴定的过程中滴加12滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹或苏丹染液易溶于酒精。(3)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。典例2.油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。将不同成熟阶段的种子制作匀浆后检测，结果正确的是()选项取样时间检测试剂检测结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹试剂橘黄色D第40天碘液蓝色【答案】C【解析】分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。第10天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀，A项错误；蛋白质是生物体生命活动的体现者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在，B项错误；在第30天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹试剂发生反应呈现橘黄色，C项正确；在第40天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应，D项错误。【知识拓展】种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化种子类型变化非油料作物种子(如小麦)油料作物种子(如大豆)种子形成时可溶性糖(还原糖)淀粉糖类脂肪种子萌发时淀粉可溶性糖(还原糖)脂肪甘油、脂肪酸糖类种子形成时，光合作用产物的输入导致干重增加。种子萌发时，吸收水分导致鲜重增加，非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加(是由于脂肪转化为糖的过程中增加了氧元素)，然后再减少。【真题与模拟速递】1.(2017全国卷)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是()A细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D斐林试剂是含有Cu2的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色【答案】B【解析】本题考查有机物检测实验的颜色反应。台盼蓝是细胞活性染料，常用于检测细胞膜的完整性与细胞的存活率，是组织和细胞培养中最常用的细胞活性鉴定染色剂，A正确；双缩脲试剂的作用原理是Cu2在碱性条件下与肽键发生反应生成紫色络合物，因为氨基酸中没有肽键，故不会与双缩脲试剂发生反应，也就不能用双缩脲试剂检测氨基酸的含量，B错误；染色体可被碱性染料染成深色，常用的碱性染料为龙胆紫溶液或醋酸洋红液，C正确；斐林试剂的甲液是质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，应现配现用，可溶性还原糖中含有的醛基或酮基具有弱还原性，在水浴加热的条件下可与氢氧化铜发生氧化还原反应，把Cu2还原成砖红色的Cu2O(氧化亚铜)沉淀，D正确。2.(2017海南高考)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是()A固醇在动物体内可转化成性激素BC、H、O、P是构成脂质和糖原的元素C脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质D胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输【答案】B【解析】固醇在动物体内可转化成性激素，A正确；脂质包括脂肪、固醇和磷脂，其中脂肪、固醇由C、H、O三种元素构成，磷脂由C、H、O、N、P五种元素构成，糖类由C、H、O三种元素构成，B错误；脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质，C正确；胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输，D正确。3.(2018经典高考)下列关于糖类的叙述，正确的是()A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物【答案】D【解析】单糖不可以再被水解，A错误；构成淀粉、糖原和纤维素的单体都是葡萄糖，B错误；细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，在细胞识别中，糖链主要起着信息分子的作用，C错误；按干重计，糖类占植物体的85%90%，故大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D正确。4.(2019泉州模拟)如图是油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是()A干重相等的可溶性糖和脂肪，所储存的能量大致相同B种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的N增加C种子萌发时，脂肪酶的活性很高D种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质【答案】C【解析】干重相等的可溶性糖和脂肪，脂肪储存的能量多，彻底氧化分解释放的能量多，A项错误；种子发育过程中，可溶性糖更多地转变为脂肪，脂肪中含有的元素也为C、H、O，不含N，B项错误；种子萌发时，脂肪被分解，含量逐渐减少，此时脂肪酶的活性很高，C项正确；种子生命活动的直接能源物质是ATP，D项错误。5.(2019成都模拟)下列关于葡萄糖和脂肪的叙述，错误的是()A脂肪中氧的含量低于葡萄糖B都能够为细胞合成ATP提供能量C都能进入线粒体中参与有氧呼吸D两者在人体细胞内可以相互转化【答案】C【解析】相同质量的脂肪与糖类相比，脂肪中氧的含量远远低于葡萄糖，而C、H的比例要高于葡萄糖，A正确；葡萄糖和脂肪都是能源物质，因此都能够为细胞合成ATP提供能量，B正确；葡萄糖不能进入线粒体，C错误；两者在人体细胞内可以相互转化，即血糖(血浆中的葡萄糖)可以转化为脂肪，脂肪也能转化为血糖，D正确。6.(2019湖南名校联考)生物学知识与生活相联系，有助于人们了解一些基本保健常识。下列说法正确的是()A.胆固醇是动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输，过多摄入有益无害B.糖尿病患者的饮食虽然受到严格限制，但不具甜味的米饭、馒头等可随意食用C.患急性肠炎的病人脱水时需要及时补水，同时也需要补充体内丢失的无机盐D.鸡蛋煮熟后，蛋白质发生变性，不易被蛋白酶水解，因此，吃熟鸡蛋难消化【答案】C【解析】胆固醇是动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输，但是人体如果过多地摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，危及生命，A错误；米饭、馒头中所含的成分主要是淀粉，能够转化成葡萄糖，糖尿病患者不能随意食用，B错误；患急性肠炎的病人脱水时会丢失大量的水分和无机盐，所以需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，C正确；鸡蛋煮熟后，蛋白质的空间结构被破坏，易被蛋白酶水解，因此，吃熟鸡蛋容易消化，D错误。7.(2018山东威海模拟)下列有关糖类的叙述，正确的是()A.糖类都能为生物体提供能量B.叶绿体、ATP和RNA中都含有核糖C.糖原、淀粉和蔗糖彻底水解后的产物相同D.储存于肌肉细胞中的乳糖能及时补充人体所需能量【答案】B【解析】有些糖不是能源物质，如纤维素、核糖、脱氧核糖等，A错误；蔗糖彻底水解的产物还有果糖，C错误；储存于肝脏中的肝糖原可及时分解为葡萄糖，进而补充能量，D错误。8.(2016海南，15)下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是()A取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖B黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉C玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核D花生子叶经苏丹染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒【答案】B【解析】成熟香蕉中含有丰富的还原糖，用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀；黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，淀粉被消耗，加入碘液不能产生蓝色；玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核呈绿色；花生子叶经苏丹染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒呈橘黄色。9.某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质，下列叙述正确的是()A对该野果进行脂肪的鉴定实验不一定使用显微镜B若该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的葡萄糖C进行蛋白质的鉴定时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液，因为它们的成分相同D进行还原糖鉴定实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用【答案】A【解析】可以用向组织样液中加入苏丹染液的方法对该野果进行脂肪的鉴定，该方法不需要使用显微镜，A项正确；向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的还原糖，而不能确定是否含葡萄糖，B项错误；双缩脲试剂和斐林试剂的成分虽然相同，但成分的浓度不同，C项错误；斐林试剂使用时是现用现配，不能长期放置，D项错误。10.（2019潍坊模拟）某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图)，下列叙述正确的是()A在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好B在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解C用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同D由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加入0.1 g/mL的NaOH溶液，后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液【答案】A【解析】苹果含还原糖量高、颜色浅，比植物叶片更适合用于还原糖的鉴定，A正确；在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是使实验材料研磨充分，B错误；斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同，C错误；在使用斐林试剂时应将NaOH和CuSO4溶液等量混匀后再加入组织样液，D错误。11.(2018榆林一模)下列各组物质中，由相同种类元素组成的是()A胆固醇、脂肪酸、脂肪酶 B氨基酸、核苷酸、半乳糖C淀粉、丙酮酸、纤维素 D性激素、生长激素、胰岛素【答案】C【解析】脂肪酶的化学本质是蛋白质，组成元素是C、H、O、N等，胆固醇和脂肪酸的组成元素是C、H、O，A错误；氨基酸是蛋白质的基本单位，组成元素是C、H、O、N等，核苷酸是核酸的基本单位，组成元素是C、H、O、N、P，半乳糖的组成元素是C、H、O，三者组成元素不同，B错误；淀粉、丙酮酸、纤维素的组成元素相同，都是C、H、O，C正确；性激素属于固醇，组成元素是C、H、O，生长激素和胰岛素属于蛋白质类激素，其组成元素是C、H、O、N等，三者元素组成不同，D错误。12.(2018潍坊二模)谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质，种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。请回答：(1)淀粉和脂肪两种物质中，_是细胞内更优良的储能物质，从元素组成上看原因是_。(2)现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时氧气消耗量与二氧化碳释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出：实验思路：_。预期实验结果及结论：_。【答案】(1)脂肪脂肪分子中氧的含量远远少于淀粉，而氢的含量更多(2)分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值)，并比较两组比值的大小萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子【解析】脂肪分子中氧的含量远远少于淀粉，而氢的含量更多，所以储存的能量更多。糖类在氧化分解时，吸收的氧气和释放的二氧化碳是一样多的，脂肪氧化分解吸收的氧气大于释放的二氧化碳，根据这个原理可以设计实验。13.(2018宣城调研)韭菜是人们喜爱的一种蔬菜，如图是同学们画出的韭菜细胞中部分元素及其构成化合物关系图(表示不同化学元素组成的化合物)。据图及所学知识回答下列问题：(1)若和都是生物大分子，则的合成场所是 ，已知的基本单位是葡萄糖，则可能是 。(2)若是生命活动的直接能源物质，则它的合成与 (填“吸能”或“放能”)反应相联系。若存在于叶肉细胞，则其功能是 。(3)为检测韭菜根细胞中储存的营养物质，同学们将根切成薄片进行实验。甲同学将薄片放在载玻片上，滴加少许苏丹染液染色3分钟后，用吸水纸吸去染液，又滴加12滴体积分数为50%的酒精溶液 ，在显微镜下观察到细胞质中有红色脂肪滴；乙同学将韭菜根切成的薄片放在载玻片上，滴加少许新配制的斐林试剂，将载玻片在酒精灯上加热，直接观察颜色变化。乙同学的目的是检测根细胞中是否存在 ，可通过 来判断细胞中是否存在该物质及含量的多少。【答案】(1)核糖体淀粉和纤维素(2)放能吸收(传递和转换)光能(3)洗去浮色还原糖是否出现砖红色及颜色的深浅【解析】(1)是由C、H、O、N四种元素组成的生物大分子，则最可能是蛋白质，其合成场所是核糖体，是由C、H、O元素组成的，且其基本单位是葡萄糖，因此可能是淀粉和纤维素。(2)若是生命活动的直接能源物质，且由C、H、O、N、P组成，则是ATP，其合成需要能量，与放能反应相联系。是由C、H、O、N、Mg组成的，若存在于叶肉细胞，则其可能是叶绿素，其功能是吸收(传递和转换)光能。(3)在脂肪的鉴定实验中，用苏丹染液染色后需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，然后可在显微镜下观察到细胞质中有红色脂肪滴，用斐林试剂的目的是检测韭菜根细胞中是否存在还原糖，可通过是否出现砖红色及颜色的深浅来判断细胞中是否存在该物质及含量的多少。13