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　　一、知識體系

　　二、知識解析

（一）元素組成、種類、結(jié)構(gòu)及功能

1．元素組成：C、H、O

2．種類、結(jié)構(gòu)及功能：

糖類是生命活動的主要能源物質(zhì)，具體內(nèi)容如下表：

種類

舉例

分子式

結(jié)構(gòu)

功　能

備注

單

糖

五碳糖

核糖

C5H10O5

不能水解的糖

是核酸的組成成分

脫氧核糖

C5H10O4

六碳糖

葡萄糖

C6H12O6

細胞中重要能源物質(zhì)

其它：果糖等

二

糖

植物

蔗糖

麥芽糖

C12H22O11

水解后能生成兩分子單糖的糖

動物

乳糖

多

糖

植物

淀粉

(C6H10O5)n

水解后能生成許多單糖的糖

淀粉和糖元最后水解成葡萄糖

儲能物質(zhì)

纖維素

胞壁成分

動物

糖元

肝糖元

儲能物質(zhì)

主要存在于肝臟

肌糖元

存在于肌肉

（二）鑒定：

1．還原性糖：

（1）舉例：葡萄糖、果糖、麥芽糖

（2）鑒定：

●銀鏡反應(yīng)；

●班氏試劑與其反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀�？陕�(lián)系高三選修教材中“尿糖的測定”演示實驗；

●斐林試劑與其反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀�？陕�(lián)系高二必修教材第一冊實驗一中的“組織中還原性糖的鑒定”實驗。

2．淀粉：可用淀粉跟碘作用呈現(xiàn)藍色來檢驗

（三）糖類代謝及調(diào)節(jié)：

1．綠色植物的糖代謝：

（1）合成：綠色植物在葉綠體中利用光能通過光合作用合成葡萄糖，再進一步合成淀粉（鑒定方法？）或轉(zhuǎn)化成其它有機物。有關(guān)光合作用的知識需明確：

光合作用的發(fā)現(xiàn)、概念、反應(yīng)式、過程、意義、影響光合速率的因素及與光合作用相關(guān)的實驗，具體內(nèi)容可參見“高三第一輪單元復(fù)習(xí)資料中的第二單元的相關(guān)內(nèi)容”。

纖維素的合成與高爾基體有關(guān)（可聯(lián)系到參與細胞有絲分裂過程中的各種細胞器的種類、參與的細胞類別、時期及作用）。

（2）分解：通過細胞呼吸把糖類等有機物中所儲存的能量釋放出來，用于生物體的各項生命活動。有關(guān)細胞呼吸的知識需掌握：

①概念

②類型：

●有氧呼吸：概念、場所、反應(yīng)式、過程（如圖1）等。

●無氧呼吸：概念、場所、反應(yīng)式、過程（如圖1）等。

　　　　圖1　細胞呼吸過程圖

③意義：為生物體生命活動供能；為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。

④影響呼吸速率的因素：

●內(nèi)部因素：

不同種類的植物呼吸速率不同（即遺傳因素），如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物；同一植物不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同，如幼苗、開花期的呼吸速率高；同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。

●環(huán)境因素：

溫度：通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率的，一般而言，在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強度隨著溫度的升高而增強。生產(chǎn)上常在低溫下貯存蔬菜、水果，溫室栽培夜間適當(dāng)降低溫度來降低呼吸作用，使有機物的消耗減少，提高產(chǎn)量。

O2含量：氧氣是植物正常呼吸的重要因子，關(guān)于無氧呼吸和有氧呼吸與氧濃度之間的關(guān)系用右圖所示的曲線來表示。綠色植物在完全缺氧條件下就進行無氧呼吸，大多數(shù)陸生植物根尖細胞的無氧呼吸產(chǎn)物是酒精和CO2。酒精對細胞有毒害作用，所以大多數(shù)陸生植物不能長期忍受無氧呼吸。在低氧條件下通常無氧呼吸與有氧呼吸都能發(fā)生，氧氣的存在對無氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸強度隨氧濃度的增加而增強。微生物的無氧呼吸稱為發(fā)酵，氧氣對發(fā)酵有抑制作用。根據(jù)氧對呼吸作用影響的原理，生產(chǎn)中常利用降低氧的濃度抑制呼吸作用，減少有機物的消耗這一原理來延長蔬菜、水果保鮮期時間。中耕松土可增加土壤中氧含量，保證根的正常呼吸。

CO2含量：增加CO2的濃度對呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。這可以從化學(xué)平衡的角度得到解釋。據(jù)此原理，在蔬菜和水果的保鮮中，增加CO2的濃度也具有良好的保鮮效果。

H2O：水是有氧呼吸的原料。

附：“生命中的能量”小專題

1．分子水平的能源物質(zhì)：

（1）能源物質(zhì)：糖類、脂類、蛋白質(zhì)。

3類營養(yǎng)物質(zhì)氧化時釋放能量與耗氧量的分析

營養(yǎng)物質(zhì)

體外燃燒釋放熱量

體內(nèi)氧化釋放熱量

耗氧量

糖

蛋白質(zhì)

脂肪

17kJ/g

23.5 kJ/g

39.8 kJ/g

17 kJ/g

18 kJ/g

39.8 kJ/g

0.83L/g

0.95 L/g

2.03 L/g

①糖類（或脂肪）在體外燃燒和體內(nèi)氧化的過程，都生成CO2和H2O，產(chǎn)生的能量是相等的；而蛋白質(zhì)則不同，它在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的能量則小于體外燃燒所釋放的熱量，這是因為蛋白質(zhì)在體內(nèi)不能被被徹底氧化分解，其中一部分主要以尿素形式從尿中排泄的緣故。

②由于3類物質(zhì)分子內(nèi)各種元素所占比例不同，決定了它們在相同質(zhì)量相同條件下，氧化分解過程中的耗氧量不同，所釋放的能量也不同。糖類分子中含氧量最高，分解時耗氧量最少，所釋放的能量也最少；而脂肪分子中含氧量最低，因而分解時耗氧量最多，所釋放的能量也最多。

（2）主要的能源物質(zhì)：糖類

（3）儲能物質(zhì)：脂肪、淀粉（植物細胞）、糖元（動物細胞）

（4）最終能量來源：太陽光能

（5）能量直接來源??ATP（三磷酸腺苷）：分子簡式、與核酸的關(guān)系、與ADP的相互轉(zhuǎn)化及意義、生物體內(nèi)生成的基本途徑。

2．細胞水平的能量變化：

（1）綠色植物在葉綠體中通過光合作用的光反應(yīng)把光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲存在ATP和NADPH中，再通過光合作用的暗反應(yīng)把ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成糖類等有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能儲存起來。

（2）通過細胞呼吸把糖類等有機物中的能量釋放出來，用于生物體的各項生命活動。

3．個體水平的能量代謝

（1）各類生物個體的能量來源

（2）生物體內(nèi)的能量變化：釋放、轉(zhuǎn)移和利用等過程。

人體劇烈運動過程中能量的供應(yīng)：人體細胞內(nèi)ATP的貯存量是有限的，在人體劇烈運動時只能維持2～3min的供能。但ATP可以通過不同途徑不斷地再生：首先是依賴于磷酸肌酸中高能磷酸鍵的快速轉(zhuǎn)移，生成ATP，一般可維持供能十幾秒；隨后是依靠無氧呼吸釋放少量能量來維持運動的需要；如果運動持續(xù)進行，人體內(nèi)則通過神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)作用，促進細胞的有氧呼吸，有氧呼吸則成為供能的主要途徑。

（3）人的體溫調(diào)節(jié)：體溫的含義、測量部位及標(biāo)值、特點、體溫恒定的意義、人體內(nèi)的熱量來源、體溫調(diào)節(jié)中樞、溫度感受器的位置及種類、調(diào)節(jié)方式、調(diào)節(jié)過程及特點。

4．系統(tǒng)水平的能量流動

（1）含義：是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失過程。

（2）過程：生態(tài)系統(tǒng)中各成分的能量來源及去向。

（3）能量流動的特點和傳遞效率。

（4）研究意義：可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?/p>

5．相關(guān)的定量計算問題：①光合作用和呼吸作用中不同物質(zhì)的量的換算。②有氧呼吸和無氧呼吸過程中釋放能量值的計算。③系統(tǒng)凈產(chǎn)量等于光合總產(chǎn)量與呼吸消耗量之差值的問題。④生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級生物獲得能量的計算。

2．動物的糖代謝及調(diào)節(jié)：

（1）糖代謝：

①糖類的化學(xué)性消化：中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)物、酶、場所

②葡萄糖的吸收方式及吸收和運輸途徑

③葡萄糖在細胞內(nèi)的代謝：代謝過程、代謝終產(chǎn)物及排出途徑，詳見“各知識點間的聯(lián)系圖”

④糖代謝與蛋白質(zhì)代謝、脂肪代謝的關(guān)系

（2）血糖的平衡：

①血糖的正常值為80－120mg/dL

②血糖的來源及去向：

●來源：消化吸收，肝糖元分解，非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變

●去向：氧化分解，合成肝糖元，轉(zhuǎn)變成脂肪、某些（非必需）氨基酸

③意義：保證人體各種組織和器官的能量供應(yīng)，保持人體健康。

（3）血糖平衡調(diào)節(jié)

●方式：神經(jīng)調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)（主要是胰島素和胰高血糖素、腎上腺素）

●調(diào)節(jié)過程：詳見“各知識點間的聯(lián)系圖”

（四）與人體健康：

1．低血糖：

●血糖降低（50-60mg/dL），出現(xiàn)低血糖癥狀，

●血糖低于45mg/dL，出現(xiàn)低血糖晚期癥狀。

2．高血糖：空腹時血糖含量超過130mg/dL。血糖含量高于160－180mg/dL的范圍時，一部分葡萄糖隨尿排出，叫糖尿。

3．糖尿�。�

●病因：胰島B細胞受損，導(dǎo)致胰島素分泌不足，使血糖的含量高于160－180mg/dL。

●癥狀：多食、多尿、多飲、機體消瘦、體重減輕（三多一少），注意分析原因。

●治療：采用調(diào)節(jié)和控制飲食結(jié)合藥物的方法。

（五）其它：

纖維素是植物細胞壁的主要成分，因此在細胞工程中可用維生素酶和果膠酶去除植物的細胞壁。

三、各知識點間的聯(lián)系