第一单元课时4细胞中的核酸、糖类、脂质

2020新亮剑高考总复习 课时4细胞中的核酸 糖类 脂质 第一单元 走近细胞和组成细胞的分子 目录CONTENTS 3 磨剑 课前自学 悟剑 课堂精讲 磨剑 课前自学 考点1核酸1 核酸在细胞中的分布DNA主要分布于 中 和 中也含有少量的DNARNA主要分布于 甲基绿使DNA呈 吡罗红使RNA呈 2 核酸的结构和功能 1 结构 基本组成单位是 由一分子 一分子和一分子磷酸组成 核酸分为和RNA两种 细胞质 叶绿体 线粒体 细胞核 2 检测 1 分布 绿色 红色 核苷酸 含氮碱基 五碳糖 答案 DNA DNA和RNA在化学组成上的区别是DNA含有脱氧核糖和胸腺嘧啶 而RNA含有 2 功能 细胞内携带的物质 在生物的遗传 变异和蛋白质合成中具有重要作用 考点2细胞中的糖类1 元素组成 由三种元素组成 2 分类 1 单糖 不能 可被细胞吸收 如 果糖 核糖等 核糖和尿嘧啶 遗传信息 C H O 水解 直接 葡萄糖 答案 2 二糖 由两分子脱水缩合而成 必须水解成单糖才能被吸收 常见种类有 和乳糖 3 多糖 由多个脱水缩合而成 水解成单糖后才可被吸收 常见的种类有 3 生理功能 1 细胞中的主要 如葡萄糖是 生命的燃料 2 组成生物体的重要成分 如是构成植物细胞壁的成分 3 细胞中的储能物质 如是植物细胞中主要的储能物质 是人和动物细胞中主要的储能物质 单糖 蔗糖 麦芽糖 单糖 淀粉 纤维素 糖原 能源物质 纤维素 糖原 答案 淀粉 考点3细胞中的脂质1 元素组成 1 主要由三种元素组成 有的还含有N和P 2 与糖类相比 脂质分子中的含量低 而H的含量高 2 化学性质 脂质分子结构差异很大 通常不溶于水 而溶于 3 分类及功能 1 脂肪 细胞内良好的储能物质 还有保温 缓冲和减压作用 2 磷脂 构成的重要成分 3 固醇 是构成细胞膜的重要成分 还参与血液中脂质的运输 能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成 能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 C H O 有机溶剂 细胞膜等膜结构 胆固醇 性激素 维生素D O 1 混淆DNA RNA 核苷酸和ATP中 A 的含义2 糖类和脂质的易错点 1 并非所有的糖都是能源物质 如核糖 纤维素等不提供能量 2 糖类是细胞通讯 识别作用的基础 也是细胞膜的成分 3 性激素属于固醇类激素 其合成场所是内质网 3 不能区分水解产物和代谢 氧化分解 产物 4 观察DNA和RNA在细胞中的分布易错点 1 选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞 不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞 以防止颜色的干扰 2 吡罗红 甲基绿染液 混合使用 且现配现用 3 结论 DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布 只是量不同 故应强调 主要 而不能说 只 存在于细胞核或细胞质中 5 细胞中化合物检测常见错误 1 易错字提醒 双缩脲试剂的 脲 不可错写成 尿 2 斐林试剂只能检测具有还原性的糖类 而一些非还原性糖类 如蔗糖 淀粉等 无法用斐林试剂进行检测 3 蛋白质 二肽或三肽以上 包括三肽 的多肽都能与双缩脲试剂发生反应 但能与双缩脲试剂发生反应的不一定是蛋白质或多肽 4 待检样液不含还原糖 加斐林试剂水浴加热后 溶液不是无色而是Cu OH 2的颜色即浅蓝色 同理 不含淀粉 加碘液后 溶液不是无色而是碘液的颜色即浅黄色 不含蛋白质 加双缩脲试剂后 溶液不是无色而是CuSO4的颜色即蓝色 6 斐林试剂与双缩脲试剂 1 双缩脲试剂 不同于 双缩脲 双缩脲是两分子尿素 CO NH2 2 缩合后得到的产物 结构式为NH2 CO NH CO NH2 该物质可与双缩脲试剂反应 形成紫色物质 蛋白质结构中的 肽键 与双缩脲分子结构相似 也能发生上述反应 因此检测蛋白质的试剂只能说 双缩脲试剂 而不能说 双缩脲 2 斐林试剂与双缩脲试剂的比较 配制斐林试剂与双缩脲试剂都要用到NaOH溶液 但斐林试剂中 利用NaOH与CuSO4反应产生的Cu OH 2与还原糖中的醛基 CHO 在水浴加热条件下产生砖红色氧化亚铜 Cu2O 沉淀 而双缩脲试剂中 利用NaOH创造碱性环境 在碱性条件下 Cu2 与蛋白质中的肽键发生紫色反应 配制斐林试剂与双缩脲试剂都要用到CuSO4溶液 但斐林试剂中用的是0 05g mL的CuSO4溶液 而双缩脲试剂中用的是0 01g mL的CuSO4溶液 斐林试剂中 0 1g mL的NaOH溶液与0 05g mL的CuSO4溶液的体积比为1 1 双缩脲试剂中则要求NaOH溶液要过量 一般向试管中加入A液0 1g mL的NaOH溶液1mL 再加入B液0 01g mL的CuSO4溶液4滴 15 悟剑 课堂精讲 磨剑 课前自学 悟剑 课堂精讲 考点1核酸1 核酸的组成和结构 1 核苷酸的组成 2 DNA和RNA的比较 续表 3 碱基种类与核苷酸种类的关系 在只有DNA或RNA的生物 病毒 中 同时含有DNA和RNA的生物 细胞生物 中 4种碱基 1种核酸 1种五碳糖 A G T C 或A G U C 磷酸 脱氧核糖 或核糖 4种核苷酸 5种碱基 1种核酸 2种五碳糖 A G C TA G C U 磷酸 脱氧核糖核糖 8种核苷酸 2 核酸与蛋白质之间的关系 1 核酸控制蛋白质的合成 2 DNA多样性蛋白质多样性生物多样性 3 蛋白质 核酸的结构及种类具有物种特异性 因而可以从分子水平上 通过分析不同物种的核酸和蛋白质来区分或判断不同物种间的亲缘关系 也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定 但生物体内的水 无机盐 糖类 脂质 氨基酸等则不具有物种特异性 3 观察DNA和RNA在细胞中的分布 1 实验原理 甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同 甲基绿使DNA呈现绿色 吡罗红使RNA呈现红色 利用甲基绿 吡罗红混合染色剂将细胞染色 可以显示DNA和RNA在细胞中的分布 2 实验成功关键点 选材 口腔上皮细胞 无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞 缓水流冲洗目的 防止载玻片上的细胞被冲走 盐酸 几种试剂在实验中的作用 3 实验结果细胞核区域呈现绿色 细胞质区域呈现红色 1 同一生物的不同细胞中 核DNA一般相同 而mRNA一般不完全相同 蛋白质种类和含量也不同 这是基因选择性表达的结果 2 糖类的 水解 与 氧化分解 多糖和二糖水解的终产物是其单体 如淀粉水解的产物是葡萄糖 蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖 糖类氧化分解的终产物是CO2和H2O 3 DNA和RNA均能与甲基绿或吡罗红结合 单独使用时细胞质中的RNA和细胞核中的DNA均能与其结合 无法确定DNA和RNA的主要分布场所 混合使用时 由于亲和力的不同 DNA和甲基绿的亲和力较强 而RNA与吡罗红的亲和力较强 可以显示DNA和RNA在细胞中的分布 所以要混合使用 例1 2018年苏州模拟 关于下图所示过程的叙述 错误的是 A 甲是磷酸 在不同的核苷酸中种类相同B 乙是五碳糖 在DNA中是脱氧核糖 在RNA中是核糖C 丙是含氮碱基 在人体细胞遗传物质中有4种D 丁是核苷酸 在1个病毒中有8种 解析甲是磷酸 在不同的核苷酸中种类相同 A项正确 乙是五碳糖 有脱氧核糖和核糖2种 在DNA中是脱氧核糖 在RNA中是核糖 B项正确 丙是含氮碱基 人体细胞的遗传物质为DNA 含氮碱基共有4种 C项正确 丁是核苷酸 病毒只有1种核酸 病毒中的核苷酸只有4种 D项错误 答案 解析 D 例2下图表示两类核酸分子结构的一部分 请回答 1 甲为分子 乙为分子 二者的共同功能是 甲彻底水解的产物是 初步水解产物是 其初步水解产物的结构模式图为 2 甲和乙在空间结构上的不同点表现在 在组成上的不同是 3 从物质组成看 豌豆细胞含有的核酸为 其遗传物质是 答案 脱氧核糖核酸 DNA 核糖核酸 RNA 携带遗传信息 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 多数甲为独特的双螺旋结构 乙一般为单 甲含有胸腺嘧啶 T 和脱氧核糖 而乙含有尿嘧啶 U 甲 乙 甲 脱氧核苷酸 链结构 和核糖 4 大肠杆菌体内含有的核酸为 艾滋病病毒含有的核酸为 甲 乙 乙 解析分析甲 乙两图可知 甲为双链结构 是DNA 乙为单链结构 是RNA 二者都属于核酸 其共同功能是携带遗传信息 甲是DNA 所以初步水解的产物是脱氧核苷酸 只有四种 DNA的彻底水解产物为磷酸 脱氧核糖和四种含氮碱基 豌豆细胞是真核细胞 含有DNA和RNA两种核酸 其遗传物质是DNA 大肠杆菌为原核生物 同样含有两种核酸 而艾滋病病毒只含有一种核酸 RNA 答案 解析 考点2细胞中的糖类和脂质1 糖类的组成和分类 1 元素 仅由C H O构成 2 糖的种类和功能 2 脂质的种类和功能 3 糖类与脂质的区别与联系 特别提醒1 并非所有的糖都是能源物质 如核糖 纤维素不提供能量 2 脂肪是良好的储能物质 但不构成膜结构 磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成 1 高考常考的 糖 1 还原糖与非还原糖 还原糖包括葡萄糖 果糖 麦芽糖 非还原糖包括蔗糖 多糖等 2 RNA DNA ATP中的糖依次为核糖 脱氧核糖 核糖 3 细胞壁中的糖 纤维素 4 细胞膜中的糖 糖蛋白 糖脂 5 病毒中的糖 核糖 RNA病毒 脱氧核糖 DNA病毒 6 血浆中的糖 葡萄糖 正常人血糖浓度为0 8 1 2g mL 高于1 6g mL可致糖尿 2 有机物的元素组成与种类的相互推导 1 通过关系图记忆有机物的元素组成 2 推测某一结构 或物质 的元素组成首先分析该结构或物质的组成成分 再推测其元素组成 例如 细胞膜 蛋白质 糖类 磷脂 C H O N P染色体 蛋白质 DNA C H O N P核糖体 蛋白质 RNA C H O N P病毒 蛋白质 核酸 C H O N P 例3下图为糖的分类示意图 下列相关叙述正确的是 A 糖原 淀粉和纤维素是细胞中的储能物质B 糖类不参与细胞识别和免疫调节C 动物中的糖原都能与血液中的葡萄糖相互转换 以维持血糖浓度的相对稳定D 枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖 解析纤维素是结构物质 不是储能物质 A项错误 细胞识别主要与细胞表面的糖蛋白有关 糖蛋白是由多糖和蛋白质结合形成的 B项错误 肌糖原不能转化成血糖 C项错误 纤维素的单体为葡萄糖 D项正确 答案 解析 D 例4下列关于细胞膜中糖类和脂质的叙述 正确的是 A 正常细胞发生癌变后 其细胞膜成分中的糖蛋白明显增多B 除糖蛋白外 细胞膜表面还有糖类与脂质分子结合成的糖脂C 细胞膜的功能主要取决于膜中糖类和脂质的种类及含量D 组成细胞膜的磷脂 头 部是疏水的 脂肪酸 尾 部是亲水的 解析正常细胞发生癌变后 其细胞膜成分中的糖蛋白明显减少 导致细胞间的黏着性降低 癌细胞容易转移 A项错误 除糖蛋白外 细胞膜表面还有糖类与脂质分子结合成的糖脂 B项正确 细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种类和含量 C项错误 组成细胞膜的磷脂 头 部是亲水的 脂肪酸 尾 部是疏水的 D项错误 答案 解析 B 考点3生物组织中物质的检测1 还原糖的检测 实验成功的关键 1 还原糖的含量 生物组织中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素 因此要选择可溶性还原糖含量高 组织颜色较浅或近于白色的植物 如苹果 梨 白萝卜 2 斐林试剂应该现配现用 且先将等体积甲液和乙液混合均匀后再加入组织样液中 并进行水浴加热 2 脂肪的检测 1 实验原理脂肪 苏丹 或苏丹 染液 橘黄色 或红色 2 方法步骤 方法一 花生种子匀浆 3滴苏丹 染液 橘黄色 方法二 结论 花生种子的子叶中有脂肪存在 3 实验成功的关键 所用材料最好是富含脂肪的种子 如花生种子 取其子叶 但必须提前浸泡3 4h 染色后 一定要用体积分数为50 的酒精溶液洗去浮色 3 蛋白质的检测 实验注意事项 用富含蛋白质的生物组织 或器官 作材料 如大豆 鸡蛋清 如用大豆可直接用豆浆作实验材料 如用鸡蛋清 要注意稀释 一般稀释10倍以上 否则实验中其易黏附在试管壁上 使反应不彻底 且试管不易清洗 4 斐林试剂与双缩脲试剂的比较 1 三类有机物 糖类 蛋白质 脂肪 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 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 脂肪的检测 实验用体积分数为50 的酒精洗去浮色 2 物质鉴定实验材料的选择 1 必须含有相对丰富的所要鉴定的物质 2 所选材料通常颜色较浅 或近于白色 不能用有色材料 主要是由于物质鉴定多为显色反应 例如 还原糖的鉴定中所选的梨 含有丰富的还原糖 并且颜色较浅 观察DNA和RNA在细胞中的分布实验 所选口腔上皮细胞是无色的 不能选用含叶绿体的植物细胞 例5 2018年吉林模拟 关于下列实验说法正确的是 用斐林试剂检测还原糖 用苏丹 染液检测脂肪 用双缩脲试剂检测蛋白质 观察DNA和RNA在细胞中的分布A 实验 和 都需要水浴加热B 只有实验 需要使用显微镜观察C 实验 所用的试剂经稀释后可用于实验 D 实验 所用的试剂都需要现配现用 答案 解析 A 解析用斐林试剂检测还原糖 需要水浴加热 在 观察DNA和RNA在细胞中的分布 时 将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温5min 也需要水浴加热 A项正确 实验 观察组织细胞中的脂肪需要使用显微镜 实验 观察DNA和RNA在细胞中的分布 也需要使用显微镜 B项错误 实验 所用的试剂是双缩脲试剂 实验 所用的试剂是斐林试剂 斐林试剂稀释后可用作双缩脲试剂 C项错误 双缩脲试剂不需要现配现用 D项错误 例6下图为鉴定蛋白质的流程图 其中甲 乙 丙 丁的含义分别是 A 黄豆浆 双缩脲 1mL 4滴B 花生种子研磨液 双缩脲 4滴 1mLC 黄豆浆 双缩脲 4滴 1mLD 花生种子研磨液 斐林试剂 1mL 4滴 解析鉴定蛋白质既可以用蛋清稀释液 也可以用黄豆浆滤液 鉴定蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂 先加A液1mL 再加B液4滴 故选A 答案 解析 A 1 2018年海南高考 下列与真核生物中核酸有关的叙述 错误的是 A 线粒体和叶绿体中都含有DNA分子B 合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量C DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键D 转录时有DNA双链解开和恢复的过程 解析在真核细胞中 DNA主要分布在细胞核中 线粒体 叶绿体中也有少量分布 A项正确 合成核酸的酶促反应过程中消耗能量 酶的作用是降低反应活化能 B项错误 DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键 C项正确 转录时首先要解旋即DNA双链解开 转录完成后 DNA双链恢复成双螺旋结构 D项正确 答案 解析 B 2 2018年江苏高考 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 解析单糖是糖类水解形成的最终产物 其不可以再水解 A项错误 淀粉 糖原和纤维素都属于多糖 它们的单体都是葡萄糖 B项错误 细胞识别与细胞膜外侧的糖蛋白有关 而糖蛋白是由蛋白质和多糖组成的 C项错误 植物光合作用的产物主要是糖类 且细胞壁的结构成分也是糖类 因此大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类 D项正确 答案 解析 D 3 2018年江苏高考 脂质与人体健康息息相关 下列叙述错误的是 A 分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B 蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血C 摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险D 胆固醇既是细胞膜的重要组分 又参与血液中脂质的运输 解析分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用 可以保护内脏器官 A项正确 蛇毒中的磷脂酶具有专一性 只能催化磷脂分子水解 不能催化蛋白质水解 B项错误 过量摄入反式脂肪酸会增加患心血管疾病 如粥样动脉