逍遥学能 2014-06-26 11:25
一、知识体系
二、知识解析
（一）元素组成、种类、结构及功能
1．元素组成：C、H、O
2．种类、结构及功能：
糖类是生命活动的主要能源物质，具体内容如下表：
种类
举例
分子式
结构
功 能
备注
单
糖
五碳糖
核糖
C5H10O5
不能水解的糖
是核酸的组成成分
脱氧核糖
C5H10O4
六碳糖
葡萄糖
C6H12O6
细胞中重要能源物质
其它：果糖等
二
糖
植物
蔗糖
麦芽糖
C12H22O11
水解后能生成两分子单糖的糖
动物
乳糖
多
糖
植物
淀粉
(C6H10O5)n
水解后能生成许多单糖的糖
淀粉和糖元最后水解成葡萄糖
储能物质
纤维素
胞壁成分
动物
糖元
肝糖元
储能物质
主要存在于肝脏
肌糖元
存在于肌肉
（二）鉴定：
1．还原性糖：
（1）举例：葡萄糖、果糖、麦芽糖
（2）鉴定：
●银镜反应；
●班氏试剂与其反应产生砖红色沉淀。可联系高三选修教材中“尿糖的测定”演示实验；
●斐林试剂与其反应产生砖红色沉淀。可联系高二必修教材第一册实验一中的“组织中还原性糖的鉴定”实验。
2．淀粉：可用淀粉跟碘作用呈现蓝色来检验
（三）糖类代谢及调节：
1．绿色植物的糖代谢：
（1）合成：绿色植物在叶绿体中利用光能通过光合作用合成葡萄糖，再进一步合成淀粉（鉴定方法？）或转化成其它有机物。有关光合作用的知识需明确：
光合作用的发现、概念、反应式、过程、意义、影响光合速率的因素及与光合作用相关的实验，具体内容可参见“高三第一轮单元复习资料中的第二单元的相关内容”。
纤维素的合成与高尔基体有关（可联系到参与细胞有丝分裂过程中的各种细胞器的种类、参与的细胞类别、时期及作用）。
（2）分解：通过细胞呼吸把糖类等有机物中所储存的能量释放出来，用于生物体的各项生命活动。有关细胞呼吸的知识需掌握：
①概念
②类型：
●有氧呼吸：概念、场所、反应式、过程（如图1）等。
●无氧呼吸：概念、场所、反应式、过程（如图1）等。
图1 细胞呼吸过程图
③意义：为生物体生命活动供能；为体内其他化合物的合成提供原料。
④影响呼吸速率的因素：
●内部因素：
不同种类的植物呼吸速率不同（即遗传因素），如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物；同一植物不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期的呼吸速率高；同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。
●环境因素：
温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率的，一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。生产上常在低温下贮存蔬菜、水果，温室栽培夜间适当降低温度来降低呼吸作用，使有机物的消耗减少，提高产量。
O2含量：氧气是植物正常呼吸的重要因子，关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间的关系用右图所示的曲线来表示。绿色植物在完全缺氧条件下就进行无氧呼吸，大多数陆生植物根尖细胞的无氧呼吸产物是酒精和CO2。酒精对细胞有毒害作用，所以大多数陆生植物不能长期忍受无氧呼吸。在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生，氧气的存在对无氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。微生物的无氧呼吸称为发酵，氧气对发酵有抑制作用。根据氧对呼吸作用影响的原理，生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物的消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜期时间。中耕松土可增加土壤中氧含量，保证根的正常呼吸。
CO2含量：增加CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。
H2O：水是有氧呼吸的原料。
附：“生命中的能量”小专题
1．分子水平的能源物质：
（1）能源物质：糖类、脂类、蛋白质。
3类营养物质氧化时释放能量与耗氧量的分析
营养物质
体外燃烧释放热量
体内氧化释放热量
耗氧量
糖
蛋白质
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糖类（或脂肪）在体外燃烧和体内氧化的过程，都生成CO2和H2O，产生的能量是相等的；而蛋白质则不同，它在体内氧化产生的能量则小于体外燃烧所释放的热量，这是因为蛋白质在体内不能被被彻底氧化分解，其中一部分主要以尿素形式从尿中排泄的缘故。
②由于3类物质分子内各种元素所占比例不同，决定了它们在相同质量相同条件下，氧化分解过程中的耗氧量不同，所释放的能量也不同。糖类分子中含氧量最高，分解时耗氧量最少，所释放的能量也最少；而脂肪分子中含氧量最低，因而分解时耗氧量最多，所释放的能量也最多。
（2）主要的能源物质：糖类
（3）储能物质：脂肪、淀粉（植物细胞）、糖元（动物细胞）
（4）最终能量来源：太阳光能
（5）能量直接来源??ATP（三磷酸腺苷）：分子简式、与核酸的关系、与ADP的相互转化及意义、生物体内生成的基本途径。
2．细胞水平的能量变化：
（1）绿色植物在叶绿体中通过光合作用的光反应把光能转变成活跃的化学能储存在ATP和NADPH中，再通过光合作用的暗反应把ATP和NADPH中活跃的化学能转变成糖类等有机物中稳定的化学能储存起来。
（2）通过细胞呼吸把糖类等有机物中的能量释放出来，用于生物体的各项生命活动。
3．个体水平的能量代谢
（1）各类生物个体的能量来源
（2）生物体内的能量变化：释放、转移和利用等过程。
人体剧烈运动过程中能量的供应：人体细胞内ATP的贮存量是有限的，在人体剧烈运动时只能维持2～3min的供能。但ATP可以通过不同途径不断地再生：首先是依赖于磷酸肌酸中高能磷酸键的快速转移，生成ATP，一般可维持供能十几秒；随后是依靠无氧呼吸释放少量能量来维持运动的需要；如果运动持续进行，人体内则通过神经和体液调节作用，促进细胞的有氧呼吸，有氧呼吸则成为供能的主要途径。
（3）人的体温调节：体温的含义、测量部位及标值、特点、体温恒定的意义、人体内的热量来源、体温调节中枢、温度感受器的位置及种类、调节方式、调节过程及特点。
4．系统水平的能量流动
（1）含义：是指生态系统中能量的输入、传递和散失过程。
（2）过程：生态系统中各成分的能量来源及去向。
（3）能量流动的特点和传递效率。
（4）研究意义：可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
5．相关的定量计算问题：①光合作用和呼吸作用中不同物质的量的换算。②有氧呼吸和无氧呼吸过程中释放能量值的计算。③系统净产量等于光合总产量与呼吸消耗量之差值的问题。④生态系统各营养级生物获得能量的计算。
2．动物的糖代谢及调节：
（1）糖代谢：
①糖类的化学性消化：中间产物、最终产物、酶、场所
②葡萄糖的吸收方式及吸收和运输途径
③葡萄糖在细胞内的代谢：代谢过程、代谢终产物及排出途径，详见“各知识点间的联系图”
④糖代谢与蛋白质代谢、脂肪代谢的关系
（2）血糖的平衡：
①血糖的正常值为80－120mg/dL
②血糖的来源及去向：
●来源：消化吸收，肝糖元分解，非糖物质转变
●去向：氧化分解，合成肝糖元，转变成脂肪、某些（非必需）氨基酸
③意义：保证人体各种组织和器官的能量供应，保持人体健康。
（3）血糖平衡调节
●方式：神经调节、激素调节（主要是胰岛素和胰高血糖素、肾上腺素）
●调节过程：详见“各知识点间的联系图”
（四）与人体健康：
1．低血糖：
●血糖降低（50-60mg/dL），出现低血糖症状，
●血糖低于45mg/dL，出现低血糖晚期症状。
2．高血糖：空腹时血糖含量超过130mg/dL。血糖含量高于160－180mg/dL的范围时，一部分葡萄糖随尿排出，叫糖尿。
3．糖尿病：
●病因：胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足，使血糖的含量高于160－180mg/dL。
●症状：多食、多尿、多饮、机体消瘦、体重减轻（三多一少），注意分析原因。
●治疗：采用调节和控制饮食结合药物的方法。
（五）其它：
纤维素是植物细胞壁的主要成分，因此在细胞工程中可用维生素酶和果胶酶去除植物的细胞壁。
三、各知识点间的联系