第4讲　核酸与细胞中的糖类和脂质

基础知识巩固考点互动探究考例考法直击教师备用习题,第4讲核酸与细胞中的糖类和脂质,考试说明,1核酸的结构和功能()。2糖类、脂质的种类和作用()。3实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。,链接教材,C、H、O、N、P,磷酸,五碳糖,碱基,核苷酸,脱氧核糖,核糖,(1)细胞内携带_的物质。(2)在生物体的_、_和_中具有极其重要的作用。,链接教材,2核酸的功能,遗传信息,遗传,3核酸的分布,DNA主要分布在_中，RNA主要分布在_中。,变异,蛋白质的生物合成,细胞核,细胞质,二、糖类、脂质的种类和作用,链接教材,(1)元素：仅由_元素构成。(2)糖的种类和功能,图142,单糖,二糖,多糖,葡萄糖,核糖,1细胞中的糖类,脱氧核糖,蔗糖,麦芽糖,乳糖,淀粉,纤维素,糖原,脱氧核糖,纤维素,淀粉,糖原,葡萄糖,C、H、O,链接教材,(1)组成元素：主要是_，有些种类还含有_。(2)脂质的种类和功能,2细胞中的脂质,图143,图中序号所代表的物质分别是_，_，_，_，_。,脂肪,磷脂,胆固醇,性激素,维生素D,C、H、O,P、N,衔接课堂,1正误辨析(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接。()(2)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。()(3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键。()(4)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。()(5)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。()(6)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质。()(7)所有的二糖和多糖基本组成单位都相同。()(8)相同质量的脂肪与糖类供能时，糖类消耗氧气较多。()(9)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红。(),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9),解析(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键连接。(3)RNA可能有氢键，如tRNA分子。(4)分子大小相同、碱基含量相同，但碱基排列顺序不同的DNA分子所携带的遗传信息不同。(5)病毒没有细胞结构，其含有的核酸也是携带遗传信息的物质。(6)无论真核生物还是原核生物都以DNA为遗传物质。(7)蔗糖的基本组成单位是葡萄糖和果糖，乳糖的基本组成单位是葡萄糖和半乳糖。(8)相同质量的脂肪与糖类相比，脂肪中H的含量更多，供能时消耗的氧气较多。(9)实验中应加入甲基绿吡罗红混合染色剂。,衔接课堂,2热图解读如图144表示染色体和核糖体的部分成分，试分析：(1)图中a、b分别表示_、_。(2)图中甲、乙、丙分别表示的物质是_、_、_。(3)烟草花叶病毒和噬菌体的组成物质中分别类似于图中的_(用A、B表示)。,核苷酸,氨基酸,图144,DNA,RNA,蛋白质,B、A,考点一核酸的结构和功能,DNA和RNA的比较,典例追踪,解析图中a为五碳糖，m为含氮碱基，b为核苷酸。若m为胸腺嘧啶，则b为胸腺嘧啶脱氧核苷酸；DNA中的五碳糖为脱氧核糖；ATP水解形成的b为腺嘌呤核糖核苷酸，a为核糖；核糖体中含有RNA，无DNA，故只有4种核糖核苷酸。,答案B,2下列与核酸有关的说法，正确的是()A含RNA的生物一定含DNAB含DNA的生物一定含RNAC含RNA的细胞器一定含DNAD含DNA的活细胞一定含RNA,典例追踪,解析含RNA的病毒不含DNA，A项错误；含DNA的病毒不含RNA，B项错误；核糖体含RNA，但不含DNA，C项错误；含DNA的活细胞无论是原核细胞还是真核细胞都含RNA，D项正确。,答案D,归纳提炼“两看”法判断DNA和RNA,图146,3下列关于生物大分子的叙述中，正确的是()A生物体内参与信息传递的信息分子都是蛋白质B腺苷是构成ATP、RNA和DNA的成分C细胞核中的核酸只含脱氧核糖，细胞质中的核酸只含核糖D细胞中不同种类的蛋白质，其氨基酸种类和数量可能相同,答案D,解析生物体内参与信息传递的信息分子部分是蛋白质；腺苷是构成ATP和RNA的成分，不是构成DNA的成分；细胞核中既有DNA也有RNA，细胞质中既有RNA也有DNA；蛋白质的结构取决于氨基酸的种类、数量、排列次序和蛋白质的空间结构。,典例追踪,考向2蛋白质与核酸的关系,4生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图147所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是()A人体细胞中单体a、b的结构可用d表示，人体中d有4种B大肠杆菌细胞内单体c的结构可用e表示，e的种类约有20种Ca、b是生物体内遗传信息的携带者，C是生命活动的主要承担者DA、B的多样性由d中的n充分体现，C的多样性由e中的R充分体现,答案B,解析根据图示可判断，A代表DNA，B代表RNA，C代表蛋白质，a、b、c分别代表脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸，d为核苷酸，e为氨基酸，m为磷酸，f为五碳糖，n为碱基。人体中d有8种，脱氧核苷酸和核糖核苷酸各4种。生物体内遗传信息的携带者是核酸而不是核苷酸。DNA、RNA的多样性由d的数量、排列顺序以及d中n的种类充分体现，蛋白质C的多样性由e的数量、排列顺序以及e中R基的种类和C的空间结构充分体现。,典例追踪,图147,归纳提升,图148,(1)核酸和蛋白质的联系,归纳提升,图149,(2)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系,特别提醒核酸和蛋白质种类的2个易错点,(1)同种生物不同细胞中核DNA一般相同，而mRNA则一般不同，蛋白质种类和含量也不同，这是基因选择性表达的结果。(2)核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。,52016黄冈模拟流行性出血热是由汉坦病毒(一种RNA病毒)引起，以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。那么在人类患者、鼠类、汉坦病毒这几种生物体内，碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数依次是()A8、5、4和8、8、4B5、5、4和8、4、4C5、5、4和4、4、4D5、4、4和8、4、8,答案C,解析人类患者和鼠类均为真核生物，其体内碱基种类有5种，即A、T、G、C、U，遗传物质都是DNA，所以组成其遗传物质的核苷酸只有4种；汉坦病毒是一种RNA病毒，在它体内只有一种核酸也就是它的遗传物质RNA，其碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类都是4种。,典例追踪,考向3碱基、核苷酸种类与生物种类的关系,考点二细胞中的糖类和脂质,1.糖类的不同分类标准,2.糖类与脂质的共性和特性以及二者的转化,3.能源物质的归纳,图1410,特别提醒糖类和脂质的理解误区,(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)并非所有的糖都可以用斐林试剂检测，如蔗糖、淀粉均为非还原糖。(3)脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构，而磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。(4)糖的“水解”与“氧化分解”多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的终产物是葡萄糖，蔗糖水解的终产物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖参与有氧呼吸后的最终产物。(5)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，但脂肪中氧元素比例低，碳和氢元素比例较高，而糖类则相反，脂肪是细胞中良好的储能物质。同质量的脂肪比淀粉在氧化分解时耗氧多，因此播种含脂肪较多的油料作物的种子时应比播种含淀粉多的谷类作物的种子时要浅。,典例追踪,答案A,解析葡萄糖属于单糖，不可被水解；构成纤维素的单体只有葡萄糖；乳糖属于二糖，水解成单糖后才能被吸收。,22016郑州模拟糖类是生物体的重要构成物质和能源物质，下列有关糖类的叙述正确的是()A在ATP、RNA、质粒和叶绿体中均含有核糖B葡萄糖是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位C在细胞膜上糖类均与蛋白质结合形成糖蛋白D所有糖类都是生物体的主要能源物质,答案B,解析质粒是小型环状DNA分子，不含核糖；细胞膜上的糖类与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂；纤维素和核糖等糖类不提供能量。,典例追踪,3脂质普遍存在于生物体内，在细胞中具有独特的生物学功能，下列叙述与脂质相符的是()A构成脂质的主要化学元素为C、H、O、N四种B磷脂是构成生物膜的重要物质，但并不是所有的生物膜中都含有磷脂C脂肪是细胞内的主要能源物质D固醇类物质对生物的生命活动起营养、调节等作用,典例追踪,答案D,解析构成脂质的主要化学元素为C、H、O，有些含有N和P，A项错误；磷脂是构成生物膜的重要成分，所有的生物膜中都含有磷脂，磷脂双分子层是生物膜的基本支架，B项错误；糖类是细胞内的主要能源物质，C项错误。,考向2脂质的种类和功能,42016贵阳六校联考下列关于细胞内的糖类与脂质的叙述，不正确的是()A糖类是生物体维持生命活动的主要能源物质，也是生物体重要的结构物质B糖类和脂质氧化分解释放的能量，一部分以热能的形式散失，一部分用于合成ATPC脂质中只有磷脂是构成细胞膜的成分D同质量的脂质分子中H的含量多于糖类,典例追踪,答案C,解析糖类是生物体维持生命活动的主要能源物质，也可以作为生物体重要的结构物质，如纤维素；脂质中的胆固醇是动物细胞膜的重要成分；同质量的脂质与糖类相比，H含量较多。,考向3通过比较等方式综合考查多种化合物的结构和功能,5如图1411表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是()A若为某种大分子的组成单位，则最可能是氨基酸B若是细胞中重要的储能物质，则是脂肪C若为能储存遗传信息的大分子物质，则一定是DNAD若主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则是糖原,典例追踪,答案C,解析由图示可知，的组成元素为C、H、O、N，若为某种大分子的组成单位，则最可能是蛋白质的基本组成单位氨基酸；的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或脂肪，但因是细胞中重要的储能物质，故是脂肪；的组成元素为C、H、O、N、P，若是能储存遗传信息的大分子物质，则其可能是DNA，也可能是RNA；只含C、H、O三种元素，主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则指肝糖原和肌糖原。,图1411,考点三实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布,1.实验原理,(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同：甲基绿DNA绿色，吡罗红RNA红色。(2)盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时可使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合。,2.实验步骤,3.实验材料的选择,(1)不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA与RNA的分布，原因是哺乳动物成熟红细胞没有细胞核。(2)选用紫色洋葱鳞片叶内表皮作材料，原因是紫色洋葱鳞片叶内表皮接近无色，而紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含色素，会干扰实验结果的观察。,4.相关试剂的作用,5.注意事项,(1)取口腔上皮细胞之前，应先漱口，以免装片中出现太多的杂质。(2)甲基绿吡罗红染液需混合使用且现配现用。,1下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是()A甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红B盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞C该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNAD盐酸有利于染色质中的DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合,典例追踪,答案B,解析实验中加入质量分数为8%的盐酸的重要作用：一是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；二是使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于染色，故B项正确，D项错误。甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应加入甲基绿吡罗红混合染色剂，故A项错误。叶肉细胞中含有叶绿体，会干扰实验结果的观察，因此不用叶肉细胞作实验材料，故C项错误。,22016达州模拟观察人口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布实验中，加入质量分数为8%的盐酸的作用不包括()A促使细胞膜上蛋白质变性，有利于染色剂进入细胞B改变细胞膜通透性，加速染色剂进入细胞C促使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于染色D促使染色质中的DNA解旋，有利于DNA与染色剂结合,典例追踪,答案D,解析染色质中的DNA解旋要靠解旋酶的催化或温度变化，不是实验中盐酸的作用，因此D项错误。,3请回答下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验操作中的一些问题：(1)把取出的口腔上皮细胞放入0.9%的生理盐水中，而不是放入蒸馏水中，原因是_。(2)水解时加入8%盐酸的目的是_。(3)在鉴定蛋白质、糖类的实验中所使用的试剂，与甲基绿吡罗红染色剂用法相似的是_。(4)根据人口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布状况，某同学得出的结论是“真核细胞的DNA分布在细胞核中，RNA分布在细胞质中”，你认为有何不妥？_。,典例追踪,人体内的细胞在生理盐水中能维持细胞的正常形态和生命活动，而蒸馏水会使细胞吸水涨破,改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合,斐林试剂,真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中,典例追踪,解析在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，把取出的口腔上皮细胞放入0.9%的生理盐水中，而不是放入蒸馏水中，原因是人体内的细胞在生理盐水中能维持细胞的正常形态和生命活动，而蒸馏水会使细胞吸水涨破。盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。,12013海南卷关于糖分解代谢的叙述，错误的是()A甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖B乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖C发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖D枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖,答案C,解析麦芽糖是由两分子葡萄糖通过脱水聚合形成的，水解产物为葡萄糖。,22014海南卷下列有关脂质的叙述，正确的是()A脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分B维生素D和性激素不属于固醇类物质C脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少D脂质在核糖体、内质网及高尔基体上合成,答案A,解析磷脂是脂质中的一类物质，磷脂和蛋白质是组成细胞膜的主要成分，A项正确。维生素D和性激素属于脂质中的固醇类物质，B项错误。脂肪中含C、H、O三种元素，其中C、H的比例比糖类高，彻底氧化分解时，释放的能量多于糖类彻底氧化分解所释放的能量，C项错误。核糖体是合成蛋白质的“车间”，内质网是细胞内蛋白质的合成和加工以及脂质合成的“车间”，高尔基体是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”，D项错误。,32013新课标全国卷关于DNA和RNA的叙述，正确的是()ADNA有氢键，RNA没有氢键B一种病毒同时含有DNA和RNAC原核细胞中既有DNA，也有RNAD叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA,答案C,解析本题考查的是DNA和RNA的分布及分子结构的有关知识。DNA两条链之间的碱基对由氢键相连，tRNA虽然是一条RNA链，但是折叠成三叶草形状，其中部分区域发生碱基互补配对也形成了氢键，A项错误；病毒由核酸和蛋白质构成，一种病毒只有DNA或RNA，不可能同时含有DNA和RNA，B项错误；原核细胞的遗传物质是DNA，基因表达过程中可以转录出RNA，细胞中既有DNA，也有RNA，C项正确；线粒体、叶绿体中既含有DNA，也含有RNA，但是核糖体中只有rRNA，而没有DNA，D项错误。,42015全国卷下列叙述错误的是()ADNA与ATP中所含元素的种类相同B一个tRNA分子中只有一个反密码子CT2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成D控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上,解析DNA和ATP的元素组成都是C、H、O、N、P，A项正确。一个tRNA分子的一端只有一个反密码子，另一端可携带相应的氨基酸，B项正确。T2噬菌体的核酸是DNA，由脱氧核糖核苷酸组成，C项正确。细菌是原核生物，无线粒体，其控制性状的基因位于拟核或质粒上，D项错误。,答案D,52015江苏卷下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述，正确的是()A都能被相应的酶水解B都是水溶性物质C都含C、H、O、N这4种元素D都是人体细胞中的能源物质,解析题中4种物质都能被相应的酶水解，A项正确。由脂肪不是水溶性物质排除B项。由淀粉、脂肪的元素组成为C、H、O排除C项。由核酸不是能源物质排除D项。,答案A,62013江苏卷下列关于生物体内有机物的叙述正确的是()A脂质不参与生命活动的调节B蛋白质是生物体主要的能源物质C核酸是生物体储存遗传信息的物质D糖类不参与细胞识别和免疫调节,解析本题考查脂质、蛋白质、核酸和糖类的相关内容，属于识记能力。脂质中的性激素可参与生命活动的调节，A项错误；糖类是生物体主要的能源物质，B项错误；核酸是生物体储存遗传信息的物质，C项正确；糖类与蛋白质构成的糖蛋白可参与细胞的识别，D项错误。,答案C,12016郑州一模下列关于生物体中化合物的叙述，不正确的是()A核糖和脱氧核糖都属于五碳糖B构成蛋白质、核酸、淀粉等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性CDNA、RNA和ATP的化学组成中均有糖类分子D蔗糖、乳糖和麦芽糖的水解产物中都有葡萄糖，脂质中的性激素具有调节功能,解析B构成淀粉的单体是葡萄糖，在排列顺序上不具有多样性。,2如图表示构成细胞的元素、化合物及其作用，a、b、c、d代表不同的小分子物质，甲、乙、丙代表不同的大分子物质，下列叙述错误的是()A在动物细胞内，与物质甲作用最相近的物质是糖原B若乙代表的物质能降低血糖浓度，则与其合成、分泌密切相关的细胞器有核糖体和高尔基体等Ca、b、c、d分别为葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸和促性腺激素Db乙的生理过程完成的场所是核糖体，且有水的产生,解析C分析题图：染色体主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素是C、H、O、N，所以图中b是氨基酸，乙是蛋白质，c是脱氧核苷酸，丙是DNA；淀粉是植物体储能的大分子物质，所以a是葡萄糖，甲是淀粉；性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，所以d是性激素。,3如图表示油菜种子在成熟过程中种子质量和有机物相对含量的变化趋势，下列相关叙述不正确的是()A大量糖类输入并参与代谢，导致种子质量不断增加B细胞代谢利用大量糖类，导致淀粉含量降低C糖类不断转化为脂质，导致脂质含量持续增加D糖类不转化为蛋白质，导致含氮物质含量不变,解析D由图中曲线变化可看出，在种子成熟的过程中，千粒重、粗脂肪的量不断增加，可溶性糖、淀粉的量不断减少，含氮物质的量不变。糖类能转化成非必需氨基酸，参与蛋白质的合成。大量糖类输入种子后，通过细胞代谢，要么转化为脂肪，使脂肪含量持续增加；要么转化为其他有机物贮存起来，使种子质量不断增加。由于细胞代谢利用大量可溶性糖，淀粉不断水解，导致其含量不断降低。,4糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，下列相关叙