2024届高考生物一轮复习第1单元细胞的分子组成第2讲生命活动的主要承担者-蛋白质学案新人教版必修120230605254

PAGE14-2024届高考生物一轮复习第1单元细胞的分子组成第2讲生命活动的主要承担者__蛋白质学案新人教版必修120230605254第2讲生命活动的主要承担者——蛋白质考情研读·备考定位考点展示核心素养概述蛋白质的结构和功能。1.生命观念——通过对氨基酸的结构和脱水缩合过程的分析，建立起生命的物质性观点。2．理性思维——通过对蛋白质形成过程的相关计算，培养逻辑思维能力和学科间知识的综合应用能力。3．社会责任——从氨基酸种类的角度明确氨基酸与人体健康的关系。考点一蛋白质的结构与功能自主回顾·素养储备基础梳理1．组成蛋白质的氨基酸及其种类巧学妙记：(1)氨基酸结构通式氨基酸中有个碳，伸出四手向外连，下面连着氢原子，上面顶着R基团，左手拽的是氨基，右手还把羧基牵。(2)八种必需氨基酸一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)。2．氨基酸脱水缩合过程(1)过程①名称：脱水缩合；场所：核糖体。(2)物质②名称：二肽。(3)结构③名称：肽键；其结构简式为：—NH—CO—(或—CO—NH—)。(4)H2O中H的来源：一个来自氨基，一个来自羧基。(5)多个氨基酸发生该反应，产物名称为：多肽。3．结构多样性原因和功能多样性(1)结构多样性原因①氨基酸eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(种类不同,数目成百上千,排列顺序千变万化))②肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。巧学妙记：蛋白质形成的四个“一”eq\x(一个)eq\o(→,\s\up7(至少))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(组成蛋白质的氨基酸至少含,一个—NH2和一个—COOH))↓eq\x(一个)eq\o(→,\s\up7(关键))肽键↓eq\x(一个)eq\o(→,\s\up7(过程))脱水缩合↓eq\x(一个)eq\o(→,\s\up7(场所))核糖体(2)功能多样性①功能蛋白eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(催化：绝大多数酶,运输：血红蛋白、载体蛋白,调节：蛋白质类激素,免疫：抗体))②结构蛋白：如肌肉。思维辨析易错整合，判断正误。(1)具有氨基和羧基的化合物，不一定都是构成蛋白质的氨基酸(√)(2)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质(×)(3)脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽(×)(4)评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量(√)(5)每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上(×)(6)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接(×)(7)不同氨基酸之间的差异是由R基引起的(√)(8)组成蛋白质的氨基酸可按不同的方式脱水缩合(×)(9)蛋白质是生物体主要的能源物质(×)延伸探究1．长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因。[提示]赖氨酸是人体必需的氨基酸，在人体不能合成，必须从食物中获得，而玉米等谷类食物中缺少赖氨酸。2．人和牛羊等动物的蛋白质结构不同，但人体却可以通过摄食牛羊肉中的蛋白质合成自身的蛋白质，请分析原因。[提示]组成人体和牛羊等动物的蛋白质的氨基酸的种类都是相同的，人体摄食牛羊肉中的蛋白质后消化为氨基酸并吸收，以此为原料在人体细胞中合成自身的蛋白质。3．(必修1第23页“与生活的联系”改编)在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物，高温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状，导致蛋白质出现这两种情况的原理相同吗？请说明理由。[提示]不同。在食盐的作用下析出蛋白质，蛋白质本身的结构没有改变，仍维持原有的生物活性；高温加热后蛋白质的空间结构发生了改变，丧失了原有的生物活性。4．分析下列氨基酸结构并回答问题：(1)元素组成：除C、H、O、N外，有的还有S等。(2)比较上述三种氨基酸，写出氨基酸共有的结构：(3)氨基酸理化性质的不同取决于R基的不同，图中三种氨基酸的R基依次是—(CH2)2—COOH、—(CH2)4—NH2、—CH2—SH。(4)在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程中，用含35S标记的氨基酸作为原料，则35S存在于图示①～④中的①部位。剖析难点·考点突破重难精讲1．蛋白质的结构层次及其多样性2．几种常考蛋白质的分布和功能此部分经常借助某些具体的蛋白质从不同角度进行命题，现举例如下：名称分布功能绝大多数酶细胞内或细胞外催化作用载体蛋白细胞膜运输某些物质如离子、氨基酸等某些激素(如生长激素、胰岛素)内环境中调节生命活动抗体、淋巴因子内环境中免疫作用血红蛋白红细胞内主要运输O2和部分CO2糖蛋白(受体蛋白)等细胞膜表面保护、润滑、识别等作用结构蛋白细胞膜、肌纤维等构成细胞和生物体的成分■有关蛋白质需要注意的几点(1)氨基、羧基和肽键的书写误区：不要将氨基错写为NH2或—NH3；不要将羧基误写为或COOH；也不要将肽键误写为CO—NH或。正确的书写应为—NH2、—COOH、—CO—NH—。(2)蛋白质变性的误区：高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。(3)由于基因的选择性表达，同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异。(4)不同蛋白质的合成场所：真核细胞胞内蛋白在游离核糖体上合成，分泌蛋白则在附着于内质网上的核糖体中合成。(5)氨基酸数目≠氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。(6)R基团中不一定有C原子，如甘氨酸中R基团为H原子；S元素一定在R基团中。(7)多肽≠蛋白质：在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经过加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。(8)高温、过酸、过碱、重金属盐，都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，但低温不会。精准命题突破点氨基酸的种类与结构〔典例剖析〕例1(2021·邯郸模拟)层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链(α)和两条轻链(β1、β2)经二硫键交联而成，外形呈十字形。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是(D)A. B．C． D．[解析]糖蛋白由蛋白质和多糖组成，多糖彻底水解得到葡萄糖，蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项D中—NH2和—COOH未连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。┃┃技巧方法►“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸〔对应训练〕1．(2020·河北衡水金卷)下列关于氨基酸结构的叙述，错误的是(A)A．每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，并且都连接在同一个碳原子上B．生物体组成蛋白质的氨基酸约有20种，其结构上的不同在于R基的不同C．亮氨酸的R基为—C4H9，则它的分子式为C6H13O2ND．半胱氨酸和甲硫氨酸均含有S，S一定位于R基中[解析]组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，而不是全部的氨基和羧基连接在同一个碳原子上，如果还有氨基和羧基，一定是在R基上；生物体内组成蛋白质的氨基酸约有20种，其结构是一个中心碳原子连接一个氨基、一个羧基、一个氢原子和一个侧链基团(R基)，各种氨基酸结构上的不同在于R基的不同；亮氨酸的R基为—C4H9，写出氨基酸的结构通式并将R基换成—C4H9，统计各原子的个数，即可写出亮氨酸的分子式(C6H13O2N)；半胱氨酸和甲硫氨酸均含有S，从氨基酸的结构通式可以看出，若氨基酸含有除C、H、O、N外的其他元素，则其他元素一定位于R基中。突破点蛋白质的合成、结构与功能〔典例剖析〕例2(2021·陕西西安中学模拟)催产素和抗利尿激素都是由下丘脑神经细胞合成的九肽类激素，前者具有催产及使乳腺排乳的作用。下图为催产素结构组成，若将异亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu)分别替换为苯丙氨酸(Phe)和精氨酸(Arg)，则为抗利尿激素的结构组成。据此判断下列有关叙述，正确的是(B)A．催产素中含有九个肽键B．催产素彻底水解后共得到8种氨基酸C．催产素和抗利尿激素结构相似，控制二者合成的基因结构相同D．抗利尿激素合成后由下丘脑细胞直接释放到血液中发挥作用[解析]催产素的环状结构是由二硫键形成的，其为链状九肽，共含有8个肽键，A错误；由结构组成可知，催产素中含有8种氨基酸，B正确；组成催产素和抗利尿激素的氨基酸种类并不完全相同，故控制二者合成的基因结构也不相同，C错误；抗利尿激素经下丘脑神经细胞合成后，经垂体释放到血液中，D错误。┃┃总结归纳►(1)导致蛋白质结构多样性的原因有四个，只要具备其中的一点，这两个蛋白质分子的结构就不同。(2)由于基因的选择性表达，同一生物的不同细胞中蛋白质的种类和数量会出现差异。(3)盐析、变性、水解、氧化分解盐析：只改变蛋白质的溶解度，蛋白质的空间结构未变，蛋白质仍然具有活性。变性：高温、强酸、强碱等可改变蛋白质的空间结构，使蛋白质永久失活。蛋白质失活断开的并非肽键。水解：蛋白质eq\o(→,\s\up7(蛋白酶))多肽eq\o(→,\s\up7(肽酶))氨基酸；水解过程断开肽键。氧化分解：产物为CO2、H2O、尿素。(4)从不同角度分析蛋白质多样性分析角度具体分析蛋白质本身氨基酸的数量、种类、排列顺序及多肽链盘曲、折叠形成的空间结构多样→结构多样性→功能多样性遗传物质千变万化的碱基排列顺序→遗传信息的多样性→蛋白质的多样性生物进化千变万化的环境条件→通过自然选择保留适应环境的个体及个体内的蛋白质→个体的多样性和蛋白质的多样性〔对应训练〕2．(2020·山东曲阜期中)下列生理活动与蛋白质功能无关的是(B)A．氨基酸被运输进入细胞内B．细胞质中的氨基酸被运输到核糖体上C．葡萄糖在细胞内氧化分解D．激素被靶细胞识别[解析]氨基酸通过主动运输的方式进入细胞内，需要载体蛋白的运输作用，A不符合题意；细胞质中的氨基酸被tRNA运输到核糖体上，与蛋白质无关，B符合题意；葡萄糖在细胞内氧化分解是酶促反应，呼吸酶的本质是蛋白质，因此细胞内葡萄糖氧化分解与蛋白质的催化作用有关，C不符合题意；与细胞间的识别作用有关的物质是糖蛋白，因此激素被靶细胞的识别与蛋白质有关，D不符合题意。考点二蛋白质合成过程及相关计算自主回顾·素养储备基础梳理利用形成蛋白质的结构图解完成相应的计算规律1．图解2．氨基酸缩合与相关计算(注：氨基酸的平均分子质量为a)(1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系。①肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数；②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。(不考虑形成二硫键)肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子量氨基数目羧基数目1条mm－1m－1am－18(m－1)至少1个至少1个n条mm－nm－nam－18(m－n)至少n个至少n个思维辨析易错整合，判断正误。(1)一条肽链中只含有一个游离的氨基和一个游离的羧基(×)(2)某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的链状蛋白质，该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基(×)(3)在形成肽链的过程中形成的肽键数目一定等于氨基酸数减去1(×)(4)某甜味肽的分子式为C3H16O5N2，则该甜味肽可能是二肽(√)(5)环状肽中一定不含游离的氨基和羧基(×)延伸探究1．环状肽链中的氨基和羧基，如图(1)环状肽中氨基或羧基数目取决于什么？(2)环状肽中肽键数、脱去水分子数、氨基酸数之间的关系？[提示](1)取决于构成环状肽氨基酸R基中氨基或羧基的数目。(2)肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数。2．下图表示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一个分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。(注：—S—S—是由2个—SH脱去2个—H形成的。)据图回答下列问题。(1)图中胰岛素的肽链是在核糖体上通过什么作用形成的？胰岛素原进入高尔基体后，需经什么酶的作用切去C肽？(2)图中51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来51个氨基酸的总相对分子质量减少了多少？(3)胰岛素原断链生成了没有活性的C肽和有活性的胰岛素，二者结构不同的直接原因是什么？此过程说明了什么问题？[提示](1)脱水缩合。蛋白水解酶。(2)18×(51－2)＋1×6＝888。(3)构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。具有复杂空间结构的蛋白质才能行使特定功能。剖析难点·考点突破重难精讲1．依据氨基酸的结构通式的两种计算(1)依据：氨基酸的结构通式可以简写为，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。(2)两种计算类型①已知氨基酸分子式，推测R基的组成：如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为—C4H10N。②已知R基，写出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基为—CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。2．利用“排列组合”解答多肽种类的计算题多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助右面的示意图(▭代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)。(1)若每种氨基酸数目不限，可形成肽类化合物的种类有204种(即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2、3、4号也是如此，即20×20×20×20＝204种)。(2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有(20×19×18×17)种[即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择，即(20×19×18×17)种]。3．多肽中除去氨基酸的有关计算(1)若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若去除多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键即可。(2)每水解1个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氨基增加1个，羧基增加1个。■(1)在计算蛋白质相对分子质量时，还要考虑是否存在特殊的变化，如二硫键(—S—S—)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个H，相对分子质量减少2。(2)如果没有特殊指明是环肽，题目中出现的肽链都认为是非环状的。(3)氨基酸数目≠氨基酸种类，氨基酸的种类大约20种。精准命题突破点考查氨基酸脱水缩合相关计算〔典例剖析〕例3肽链在核糖体上合成后，进一步形成蛋白质时往往要进行加工，在加工时常常要切去一部分氨基酸，再构成蛋白质。现有一条含100个氨基酸的肽链，其中含游离的氨基14个，加工时共切去氨基酸16个，则加工后多肽链所含的游离氨基至少还有(B)A．0个 B．1个C．14个 D．15个[解析]根据题意分析可知，一条含100个氨基酸的肽链中含游离的氨基14个，可知R基上含有13个游离的氨基，加工时共切去氨基酸16个，如果R基含有游离氨基的氨基酸都被切除，则剩余的游离的氨基数目最少，即为1个，所以加工后多肽链所含的游离氨基至少还有1个。〔对应训练〕3．(2020·潍坊一模)如图表示一个由三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个R基中的巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述错误的是(B)A．组成该分子的氨基酸最多有20种B．氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4824C．该分子至少含有3个游离的氨基D．该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应[解析]氨基酸形成蛋白质的过程中，相对分子质量减少的部分即为缩合时失去的水分子的相对分子质量及形成二硫键(—S—S—)时脱去氢的相对分子质量之和：(271－3)×18＋2×4＝4832。突破点蛋白质中的相关计算〔典例剖析〕例4(2021·石嘴山模拟)经测定，某多肽链分子式是C21HxOyN4S2，其中含有一个二硫键(—S—S—)。已知该多肽是由下列氨基酸中的其中几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列关于该多肽的叙述，错误的是(A)A．该多肽水解后产生的氨基酸分别是苯丙氨酸、亮氨酸和天冬氨酸B．该多肽中H原子数和O原子数分别是30和5C．该多肽形成过程中至少需要3种tRNAD．该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了56[解析]多肽链分子式是C21HxOyN4S2，含有2个硫，所以水解产物中有2个半胱氨酸。题中每个氨基酸中都只有1个N，所以该多肽由三种氨基酸组成。根据C原子守恒，半胱氨酸含有3个C，所以另两个氨基酸共含有15个C，可知为苯丙氨酸和亮氨酸。该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸；该多肽形成过程中脱去3分子水和形成一个二硫键脱去2个氢，所以多肽中氧为8－3＝5(个)，氢为38－6－2＝30(个)；该多肽由3种氨基酸组成，形成过程中至少需要3种tRNA；该多肽形成时脱去3分子水和2个氢，相对分子质量减少18×3＋2＝56。┃┃技巧方法►1．利用原子守恒法计算肽链中的原子数在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。氨基酸在脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。(1)碳原子数＝氨基酸分子数×2＋R基上的碳原子数；(2)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2；(3)氧原子数＝肽键数＋肽链数×2＋R基上的氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数；(4)氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数；(5)由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。2．基因表达中蛋白质的相关计算基因表达中，DNA中碱基排列顺序转录为mRNA中碱基排列顺序，进而翻译为蛋白质中氨基酸的排列顺序。其数量关系图解如下：eq\a\vs4\al(DNA基因\o(→,\s\up7(转录))mRNA\o(→,\s\up7(翻译))蛋白质)碱基数∶碱基数∶氨基酸数6∶3

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1由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为肽链上每连接1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。〔对应训练〕4．(2021·长沙模拟)氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个2条链的多肽，相对分子质量为12276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷酸数目依次为(C)A．144,864 B．144,432C．120,720 D．120,360[解析]在多肽合成时，氨基酸数－肽链条数＝肽键数＝脱去的水分子数。氨基酸数×120－(氨基酸数－肽链数)×18＝12276，代入后可求得氨基酸数＝120；在DNA指导蛋白质合成时，DNA分子中脱氧核苷酸数目∶氨基酸数＝6∶1，所以DNA分子中脱氧核苷酸数目至少为120×6＝720。课末总结知识导图·思维缕析学科素养·核心释疑在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中a、b、c代表小分子，甲、乙、丙是生物大分子。据图分析：(1)甲的功能是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要作用。(2)a和b在化学组成上的区别为五碳糖和含氮碱基(T和U)的不同。(3)c的共同特点是每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。(4)一个a是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。(5)丙多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。(6)丙的功能是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、免疫、信息传递等功能。探究高考·明确考向1．(2018·江苏生物，5)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是(D)A．两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B．氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C．肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D．两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同[解析]A错：分析题中激素的结构简式可知，激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的，故为六肽环。B错：氨基酸脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自氨基和羧基。C错：肽链中游离氨基的数目与构成肽链的氨基酸R基上的氨基数目有关。D对：分析题中激素的结构简式可知，两种激素间有2个氨基酸种类不同，故这两种激素生理功能不同是由这2个氨基酸种类不同导致的。2．(2018·天津卷，3)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是(B)选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A.位于突触后膜，识别并结合神经递质受体B.位于靶细胞膜，识别并结合激素载体C.位于类囊体膜，催化ATP合成酶D.位于癌细胞膜，引起特异性免疫抗原[解析]膜蛋白的功能多种多样，位于突触后膜上的受体可识别并结合神经递质，位于靶细胞膜上的受体可以识别并结合激素，位于类囊体膜上的酶可以催化ATP的合成，位于癌细胞膜上的抗原可以引发机体产生特异性免疫。载体蛋白主要位于细胞膜上，发挥运输作用。3．(2018·全国Ⅲ，30)回答下列与蛋白质相关的问题：(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是氨基酸。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在核糖体这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如胃蛋白酶(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是对蛋白质进行加工、分类和包装。(2)通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和空间结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。(3)如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是遗传密码具有简并性。[解析](1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在核糖体上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白，逆转录酶和酪氨酸酶都是细胞内的蛋白质。分泌蛋白分泌到细胞外需要经过高尔基体的加工、分类和包装。(2)具有生物活性的蛋白质都有特定的氨基酸序列和空间结构。变性的蛋白质空间结构被破坏，肽键暴露，暴露的肽键容易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。(3)DNA分子发生突变，导致转录产生的mRNA中的碱基序列发生改变，由于密码子具有简并性，所以可能出现虽然密码子已经改变，但仍对应同一种氨基酸的情况。第3讲细胞中的核酸、糖类和脂质一、选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)1．(2021·镇江模拟)哺乳期婴儿所需能量的20%由乳汁中的乳糖提供。正常情况下，一分子乳糖能在小肠内被水解成一分子半乳糖(分子式C6H12O6)和一分子葡萄糖，后经小肠黏膜吸收。下列判断正确的是(B)A．乳糖属于多糖B．半乳糖和葡萄糖均为单糖C．乳汁属人体内环境的组成成分D．半乳糖是细胞内最重要的能源物质[解析]由题干信息“一分子乳糖能在小肠内被水解成一分子半乳糖(分子式C6H12O6)和一分子葡萄糖，后经小肠黏膜吸收”可知，乳糖为二糖，半乳糖和葡萄糖均为单糖。乳汁直接分泌到体外，不属于人体内环境的组成成分。葡萄糖是细胞内最重要的能源物质。2．(2020·河北衡水中学二调)如图为糖的分类示意图，下列相关叙述正确的是(D)A．糖类不参与细胞识别和免疫调节B．糖原和纤维素是细胞中的储能物质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]细胞膜上的糖类与蛋白质构成糖蛋白，参与细胞识别和免疫调节，A错误；纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，不是储能物质，B错误；动物中的糖原包括肝糖原和肌糖原，肌糖原不能直接分解为葡萄糖，C错误；枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖，D正确。3．(2021·合肥模拟)下列关于糖类化合物的叙述，正确的是(D)A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同B．二糖都由葡萄糖聚合而成，都可与斐林试剂发生颜色反应C．肌糖原不能水解为葡萄糖，不属于细胞的能源物质D．糖类是细胞的主要能源物质，也是细胞的重要结构物质[解析]葡萄糖、果糖和半乳糖都属于还原糖，元素组成相同，都是C、H、O，A错误；二糖中的蔗糖由葡萄糖和果糖脱水缩合而成，蔗糖不具有还原性，不能与斐林试剂发生颜色反应，B错误；肌糖原是能源物质，能被分解供能，但肌糖原不能直接分解成葡萄糖，C错误；糖类中的葡萄糖是细胞的主要能源物质，细胞膜上有糖与蛋白质结合形成的糖蛋白，起识别等作用，糖类也是细胞的重要结构物质，D正确。4．(2021·山东菏泽月考)下列有关糖类的叙述，正确的是(C)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．蓝藻细胞中糖类通过化能合成作用合成[解析]还原糖才可以用斐林试剂检测；脂肪的C、H比例比糖类的含量高，同质量的脂肪比糖类含能量多；细胞膜表面含有糖蛋白和糖脂；蓝藻能进行光合作用，合成糖类。5．(2021·金水区期中)下列关于脂质的叙述，正确的是(A)A．脂质存在于所有的细胞中B．脂肪易溶于有机溶剂，无法水解C．脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少D．C、H、O、P是脂质必备的元素[解析]脂质中的磷脂是细胞膜的主要成分，所有细胞均含有细胞膜，A正确；脂肪可以水解成甘油和脂肪酸，B错误；脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能多，C错误；脂质一定含有C、H、O，不一定含有P，D错误。6．(2020·成都模拟)核酸和蛋白质是细胞内重要的生物大分子。下列叙述错误的是(D)A．RNA聚合酶的识别位点位于DNA上B．血红蛋白参与血液中氧气的运输C．抗体的合成需要DNA和RNA的参与D．DNA和蛋白质是核糖体的组成成分[解析]RNA聚合酶识别DNA上的启动子，并启动转录过程；红细胞中的血红蛋白能够运输氧气；在蛋白质的合成过程中，需要通过转录和翻译两个过程，所以抗体的合成需要DNA和RNA的参与；核糖体是无膜的细胞器，由RNA和蛋白质构成，分为附着核糖体和游离核糖体。7．(2020·辽宁省凌源市第二高级中学高三上学期期末)下列关于组成生命的化学物质叙述中不正确的是(B)A．碳是细胞中最基本元素，碳原子构成碳链形成单体的基本骨架B．分解糖类物质比分解等量脂肪，需要消耗更多的氧气C．氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，结构通式如图eqH2N－\o\ac(C,,\s\up10(∣),\s\up20(R),\s\do10(∣),\s\do20(H))－COOHD．多糖、蛋白质、核酸等形成过程中要脱去一些水分子[解析]碳是干细胞中含量最多的元素又是有机物的骨架元素，所以是细胞中最基本元素，A正确；脂肪中C、H原子比例高，则氧化分解时耗氧量、产水量、产能量均比糖类多，B错误；氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，而且连接在同一个碳原子上，C正确；多糖的基本单位是葡萄糖，蛋白质的基本单位是氨基酸，核酸的基本单位是核糖核苷酸，形成过程中要脱去一些水分子，D正确。8．(2021·重庆巴蜀中学高三月考)下列关于细胞中化合物的叙述，错误的是(A)A．动物细胞中的单糖只有葡萄糖和半乳糖B．磷脂是组成生物膜的主要成分之一，由甘油、脂肪酸和磷酸等组成C．肌肉细胞中含有与运动相关的肌动蛋白等蛋白质D．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体蛋白质的合成中具有重要作用[解析]动物细胞中的单糖有葡萄糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等，A错误；磷脂是组成生物膜的主要成分之一(磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架)，由甘油、脂肪酸和磷酸等组成，B正确；肌肉细胞中含有与运动相关的肌动蛋白等蛋白质，参与肌肉细胞的运动，C正确；核酸是细胞内携带遗传信息的物质，DNA可以控制蛋白质的合成，mRNA是翻译的模板，故核酸在生物体蛋白质的合成中具有重要作用，D正确。故选A。9．(2021·河南名校联考)下图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲～物质丙以及结构丁的示意图。下列相关叙述中，不正确的是(D)A．若物质甲是糖原，则单体3为葡萄糖B．若结构丁是一种细胞器，则单体1为氨基酸，单体2为核糖核苷酸C．若结构丁能被某种碱性染料染成深色，则物质丙可控制物质乙的合成D．若物质丙彻底水解，则形成的终产物共有8种核苷酸[解析]若物质甲是糖原，则组成糖原的单体3为葡萄糖；若结构丁是一种细胞器，则丁为核糖体，因此物质乙为蛋白质，其单体1为氨基酸，物质丙为RNA，其单体2为核糖核苷酸；若结构丁能被某种碱性染料染成深色，则丁为染色质，物质丙为DNA，物质乙为蛋白质，因此物质丙可控制物质乙的合成；物质丙为DNA或RNA，若物质丙彻底水解，形成的产物为磷酸、脱氧核糖、含氮的碱基(T、A、G、C)或磷酸、核糖、含氮的碱基(U、A、G、C)，共有6种。10．(2020·山东省青岛市高三一模)下列有关组成生物体的元素和化合物的叙述，正确的是(C)A．麦芽糖和蔗糖属于植物特有的二糖，均为非还原性糖B．在细胞的不同生命活动中转运氨基酸的载体都是蛋白质C．胆固醇能参与人体血液中脂质的运输，又参与构成细胞膜D．在噬菌体中由A、G、T、C四种碱基参与构成的核苷酸最多有7种[解析]麦芽糖和蔗糖属于植物特有的二糖，蔗糖是非还原性糖，麦芽糖是还原糖，A错误；在蛋白质合成的翻译过程中转运氨基酸的载体是转运RNA，B错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，参与人体血液中脂质的运输，C正确；噬菌体是病毒，只含有一种核酸，由A、G、T、C四种碱基参与构成的核苷酸只有4种，D错误。故选C。11．(2021·安徽师范大学附属中学高考模拟)下列有关细胞中化合物的叙述正确的是(D)A．C是构成细胞的最基本的元素，细胞中的化合物都含有CB．在细胞代谢过程中，糖类、脂质和核酸均可以作为能源物质C．等质量脂肪氧化分解比糖释放能量多是因为脂肪分子中氧含量多D．RNA具有信息传递、催化反应、物质转运等功能[解析]C是构成细胞的最基本的元素，水中不含C，A错误；一般来说，核酸不是生物体的能源物质，核酸是遗传信息的携带者，B错误；等质量脂肪氧化分解比糖释放能量多是因为脂肪分子中H含量多，C错误；RNA具有信息传递、催化反应、物质转运等功能，D正确。故选D。12．(2021·山东高考模拟)关于组成细胞化合物的叙述，错误的是(D)A．叶肉细胞吸收的N可作为合成核苷酸、蛋白质和磷脂的原料B．固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能C．存在于植物细胞而不存在于细菌细胞的细胞壁中的糖类是纤维素D．面包中的淀粉进入口腔可以被酶水解为麦芽糖由小肠吸收[解析]叶肉细胞吸收的氮元素可用于合成核苷酸、蛋白质、磷脂，A正确；固醇中维生素D有利于促进钙、磷等物质的吸收，性激素能促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，胆固醇参与血液中脂质的运输，B正确；细菌是原核生物，其细胞壁的主要成分是肽聚糖，植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，C正确；唾液中含有唾液淀粉酶，能把淀粉催化水解为麦芽糖，但麦芽糖不能直接由小肠吸收，必须在麦芽糖酶的作用下分解为葡萄糖才能被小肠吸收，D错误。故选D。13．(2021·辽宁五校期末联考)下列关于核酸的叙述，正确的是(D)A．DNA都含有2个游离的磷酸，且嘌呤数等于嘧啶数B．携带遗传信息、运输氨基酸、组成核糖体成分是RNA的全部功能C．将原核和真核细胞中的核酸彻底水解，产物分别是6种和8种D．遗传物质不都存在于细胞中，但遗传信息的多样性都是由核苷酸排列顺序的多样性决定的[解析]链状DNA含有2个游离的磷酸，环状DNA无游离的磷酸，双链DNA中嘌呤数＝嘧啶数，A项错误；RNA病毒携带遗传信息的是RNA，mRNA上有遗传密码，rRNA可以参与核糖体的形成，tRNA可以转运氨基酸，有些RNA还具有催化作用，B项错误：原核和真核细胞中的核酸包括DNA和RNA，彻底水解的产物均为磷酸、脱氧核糖、核糖、5种碱基(A、T、C、G、U)，共8种，C项错误：对于细胞生物，遗传物质是DNA，分布在细胞中，对于病毒，遗传物质是DNA或RNA，不存在于细胞中，遗传信息的多样性都是由核苷酸排列顺序的多样性决定的，D项正确。二、非选择题14．(2020·吴起高级中学高三期中)下面是生物体细胞内部分有机化合物的概念图，请回答下列问题。(1)小麦种子中的储能物质c是淀粉，人和动物细胞中的储能物质c是糖原。(2)两个氨基酸发生脱水缩合产物是水和二肽，下图方框内的结构简式是—CO—NH—。(3)b结构的多样性决定其功能的多样性，如作为结构物质、防御物质、催化物质(催化或酶)、运输物质(运输或载体)、调控物质等。(4)SARS病毒的遗传信息贮存在e中，e物质的单体是核糖核苷酸。(5)小麦叶肉细胞的细胞核中染色体主要由上图中的b和DNA_构成，d中构成生物膜的是磷脂。[解析](1)绿色植物通过光合作用产生淀粉，作为植物体内的储能物质，故存在于小麦种子中的储能物质c是淀粉；糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中，是人和动物细胞的储能物质，故人和动物细胞中的储能物质c是糖原。(2)脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水的过程；由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫作二肽；方框内连接两个氨基酸分子的肽键的结构简式是—CO—NH—。(3)蛋白质结构的多样性决定其功能的多样性，如结构蛋白作为结构物质、抗体作为防御物质、酶作为催化物质、载体蛋白作为运输物质、激素作为调控物质等。(4)SARS病毒的遗传物质为RNA，其遗传信息贮存在RNA中，其单体是核糖核苷酸。(5)染色体由蛋白质与DNA构成，小麦叶肉细胞的细胞核中染色体主要由上图中的b和DNA构成，脂质中的磷脂是构成生物膜的重要成分。15．胆固醇的合成和分解主要发生在肝脏中。为研究雌激素缺乏对胆固醇代谢的影响，科研小组以健康的大鼠为研究对象，切除其卵巢一段时间后，统计子宫重量及肝脏胆固醇总量、血清雌激素含量，结果如表。回答下列有关问题。指标实验子宫重量(g)肝脏胆固醇总量(μmol/L)血清雌激素(μg/L)对照组0.634.0616.69去除卵巢组0.114.877.82(1)在人体细胞中，胆固醇是构成细胞膜的重要成分。切除卵巢后，大鼠体内垂体(部位)产生的促性腺激素的含量将增加。(2)大鼠雌激素缺乏与肝脏胆固醇的代谢关系是雌激素降低，会导致肝脏胆固醇总量增加。雌激素能够维持雌性第二性征，那么雌激素含量在体内是越高越好吗？请说明你的观点：不是，雌激素过多会导致内分泌失调(或稳态失调)。(3)为增强实验结果的说服力，某同学建议再增加一组实验。则该实验组的处理是在其他相同的条件下，切除大鼠卵巢一段时间后，再给小鼠注射适量雌激素。[解析](1)在人体细胞中，胆固醇是构成细胞膜的重要成分。促性腺激素是由垂体产生的；切除卵巢后，性激素的分泌量减少，通过负反馈调节，垂体分泌的促性腺激素增多。(2)去除卵巢组中，大鼠体内胆固醇总量比对照组中更多，说明大鼠体内雌激素缺乏导致胆固醇总量增多。雌激素过多会导致内分泌失调(或稳态失调)，因此不是雌性激素越多越好。(3)为增强实验结果的说服力，需要对切除大鼠卵巢一段时间后注射适宜浓度的雌激素，再记录表格中各项数据。第3讲细胞中的核酸、糖类和脂质考情研读·备考定位考点展示核心素养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。1.生命观念——结构与功能观：核酸、糖类和脂质的结构与其具有的功能相适应。2．理性思维——比较与分类：比较DNA和RNA的异同，比较糖类和脂质的种类和作用。3．社会责任——健康生活：关注高血糖、高血脂类疾病，养成良好的习惯。4．科学探究——通过“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，掌握显微观察类实验的操作技能。考点一核酸的组成、结构和功能自主回顾·素养储备基础梳理1．核酸的结构层次2．DNA和RNA的组成成分(1)相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。(2)不同成分eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(DNA：脱氧核糖、胸腺嘧啶T,RNA：核糖、尿嘧啶U))3．核酸的功能(1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。(2)核酸控制生物的遗传、变异和蛋白质的合成。思维辨析易错整合，判断正误。(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(×)(2)DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同(×)(3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键(×)(4)与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖(×)(5)细胞中RNA的合成过程不会在细胞核外发生(×)延伸探究1．DNA指纹法在案件侦破工作中有重要的用途。为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？你能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？[提示]DNA是主要的遗传物质，而每个人的遗传物质有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上，在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面，也可以利用DNA鉴定技术。2．金鱼的遗传物质彻底水解可得到几种小分子物质？[提示]6种。3．生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。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，请分析：(1)A、B、C分别表示DNA、RNA、蛋白质；a、b、c分别表示脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。(2)人体细胞中的n共有5种，d共有8种。(3)d、e都能水解吗？(4)C具有多样性，从c的角度分析原因是氨基酸的种类、数目和排列顺序不同。A具有多样性的主要原因是a的排列顺序千变万化。[提示](3)d为核苷酸，能水解为m、f和n；e为氨基酸，不能水解。剖析难点·考点突破重难精讲1．比较DNA和RNA的差异分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成单位成分碱基共有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)特有T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)五碳糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸功能是主要的遗传物质，携带和复制遗传信息，并控制蛋白质的生物合成①对于RNA病毒：是RNA病毒的遗传物质；②mRNA：传递遗传信息；③tRNA：运输氨基酸；④rRNA：组成核糖体；⑤极少数RNA可作为酶，具有催化功能存在①真核生物：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体；②原核生物：拟核、质粒主要存在于细胞质中2．归纳概括生物种类与核酸、核苷酸及碱基种类的关系生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA5种8种DNA病毒DNA病毒DNA4种4种DNARNA病毒RNA4种4种RNA3．核酸与蛋白质的功能联系(1)DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系(2)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系■核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”精准命题〔典例剖析〕例1(2021·石家庄模拟)下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(B)A．如果甲中的m是U，则甲一定是丙的基本单位B．如果甲中的m是G，则甲一定是乙的基本单位C．如果甲中的a是脱氧核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中D．如果甲中的a是核糖，则甲物质聚合成的大分子物质主要分布于细胞质中[解析]甲是核苷酸，是乙和丙的基本单位，乙是DNA，丙是tRNA。如果甲中的m是G，则甲可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸，是DNA或RNA的基本单位，B错误。RNA主要分布于细胞质，DNA在细胞核、线粒体和叶绿体中都有分布，D正确。┃┃方法技巧►“三看法”判断DNA和RNA〔对应训练〕1．(2018·海南高考)下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是(B)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]线粒体和叶绿体中都含有DNA和RNA两种核酸，A正确；酶通过降低化学反应的活化能实现其催化作用，但合成核酸的酶促反应过程中仍消耗能量，B错误；DNA通常由两条(脱氧)核苷酸链构成，RNA通常由一条(核糖)核苷酸链构成，同一条核苷酸链中的相邻核苷酸分子是通过磷酸二酯键连接的，C正确；DNA的解旋过程发生在DNA的复制和转录过程中，转录过程需要以DNA的一条链为模板，即在RNA聚合酶的催化下DNA双链解开，转录完成后双链恢复，D正确。2．(2021·天津模拟)下图是DNA和RNA的结构示意图，下列有关说法正确的是(D)A．甲型H1N1流感病毒有5种碱基和8种核苷酸B．主要存在于硝化细菌拟核中的核酸由5种碱基构成C．病毒中也有上述两种核酸D．DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，没有核糖[解析]甲型H1N1流感病毒为RNA病毒，含有A、G、C、U4种碱基和4种核苷酸，A错误；主要存在于硝化细菌拟核中的核酸为DNA，含有A、G、C、T4种碱基，B错误；病毒只有一种核酸，DNA或RNA，C错误；DNA中含有的五碳糖为脱氧核糖，不是核糖，D正确。考点二糖类和脂质自主回顾·素养储备基础梳理1．细胞中的糖类(1)组成元素：仅由C、H、O构成。(2)种类和功能2．细胞中脂质的种类和功能思维辨析易错整合，判断正误。(1)蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，而乳糖水解的产物是半乳糖，麦芽糖的水解产物是葡萄糖(×)(2)糖原的组成单位是葡萄糖，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色(×)(3)糖类不参与细胞识别和免疫调节(×)(4)棉、麻的主要成分是纤维素(√)(5)脂肪酸和磷脂含有的元素相同(×)(6)脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少(×)(7)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(×)(8)人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化(×)延伸探究1．油料作物种子如花生、蓖麻在播种时，播种的深度相对较浅，从物质代谢的角度分析，可能的原因是什么？[提示]油料作物种子含脂肪较多，种子萌发时消耗的氧气量相对较大。2．组成细胞的六种化合物，哪些有物种的特异性？哪些没有物种的特异性？[提示]蛋白质、核酸具有物种的特异性，因而可以从分子水平上区分不同物种的亲缘关系。糖类、脂质、水、无机盐则没有物种特异性。剖析难点·考点突破重难精讲1．糖类和脂质分类分布图2．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①主要的能源物质；②构成细胞结构，如糖被、细胞壁；③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖①生物体的储能物质，如脂肪；②构成细胞膜的重要成分，如磷脂；③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3．能源物质的3个“一”与1个“二”■对糖类、脂肪功能的理解①糖类是生物体的主要能源物质a．糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质(70%)；b．淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质，而纤维素为结构物质，非储能物质。②糖类是细胞和生物体的重要结构成分a．五碳糖是构成核酸的主要成分；b．纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分；c．细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成。③糖类是细胞通讯、识别作用的基础，也是细胞膜的成分，如在细胞膜上糖类常与蛋白质结合在一起构成糖蛋白。④糖类、脂肪、蛋白质三大有机物都储存有大量的化学能，当其氧化分解时，这些化学能就释放出来，供生命活动所利用，故三大有机物都是能源物质。三者供能顺序为糖类、脂肪、蛋白质。精准命题〔典例剖析〕例2(2019·海南卷，2)下列关于淀粉和纤维素的叙述，正确的是(C)A．淀粉是植物细胞壁的主要成分B．淀粉与纤维素中所含的元素不同C．分解淀粉与纤维素所需的酶不同D．纤维素是由果糖聚合而成的多糖[解析]植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，A错误；淀粉与纤维素中所含的元素均为C、H、O，B错误；分解淀粉的酶是淀粉酶，分解纤维素的酶是纤维素酶，C正确；纤维素是由葡萄糖聚合而成的多糖，D错误。故选C。┃┃技巧点拨►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、麦芽糖等，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(与其他物质相结合)：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)：血糖浓度为0.8～1.2g/L，高于1.6g/L可致尿糖〔对应训练〕3．(2018·江苏卷，2)脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是(B)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]B错：酶具有专一性，磷脂酶可将磷脂水解，不能催化膜蛋白水解。4．(2020·广东茂名模拟)下图为糖类概念图，下列说法不正确的是(C)A．若某种单糖A为果糖，则物质①是蔗糖B．若③是动物细胞中的储能物质，则③是糖原C．若构成物质②的碱基有胸腺嘧啶，则某种单糖A为核糖D．若④是腺嘌呤核糖核苷酸，则它可作为ATP的组成部分[解析]若A为果糖，果糖＋葡萄糖→蔗糖，A正确；由单糖缩合而成的动物细胞中的储能物质是糖原，B正确；胸腺嘧啶只存在于DNA中，不存在于RNA中，构成DNA的单糖A为脱氧核糖，不是核糖，C错误；ATP脱去2个磷酸基团就是腺嘌呤核糖核苷酸，D正确。考点三实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布自主回顾·素养储备基础梳理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eq\a\vs4\al(取口腔,上皮细,胞制片)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液,②消毒牙签刮口腔内侧壁，然后涂抹在液滴中,③载玻片在酒精灯上烘干))↓eq\a\vs4\al(水解)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①将载玻片放入盛有30mL质量分数为8%的盐,酸的小烧杯中,②大烧杯中加入30℃温水,③小烧杯放入大烧杯中保温5min))↓冲洗涂片：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s↓eq\a\vs4\al(染色)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①用吸水纸吸去载玻片上的水分,②用吡罗红甲基绿染色剂2滴染色5min,③吸去多余染色剂，盖上盖玻片))↓观察eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①低倍镜观察：选择染色均匀、色泽浅的区域，移至,视野中央，将物像调清晰,②高倍镜观察：调细准焦螺旋，观察细胞核、细胞质,的染色情况))3．实验结论结论eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(DNA))主要分布于细胞核,\o(→,\s\up7(RNA))主要分布于细胞质))思维辨析判断下列说法的正误。(1)“观察DNA、RNA在细胞中的分布”只能选用口腔上皮细胞作为材料(×)(2)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布(√)(3)盐酸的作用：改变膜的通透性便于染色剂进入；将染色体中的蛋白质与DNA分离，便于DNA染色(√)(4)可选用植物的叶肉细胞作为观察DNA和RNA在细胞中分布的实验材料(×)延伸探究1．甲基绿、吡罗红染色剂能否分开使用分别对DNA、RNA进行染色？[提示]不能。若分别使用，会使DNA和RNA都呈绿色或都呈红色。2．实验选材时，为何不选用紫色洋葱外表皮细胞或叶肉细胞？[提示]紫色洋葱外表皮细胞含紫色液泡，叶肉细胞含叶绿体，易对实验结果造成颜色干扰。3．不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA和RNA分布的原因是什么？[提示]哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。4．根据人的口腔上皮细胞中DNA、RNA分布的状况，某同学得出的结论是“真核细胞的DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中”，你认为有何不妥？[提示]仅由人口腔上皮细胞实验得出的结论不带有普遍性，不能说明其他真核细胞中DNA、RNA的分布情况。剖析难点·考点突破重难精讲1．实验原理甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同。2．实验中试剂的作用试剂作用甲基绿使DNA呈现绿色吡罗红使RNA呈现红色质量分数为0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮细胞的正常形态质量分数为8%的盐酸①能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞②使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合蒸馏水①配制染色剂；②冲洗载玻片3．实验中的三点提醒(1)应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)吡罗红甲基绿染液要混合使用，且现用现配。(3)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。精准命题例3碱性染料甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，且能把核仁染成紫红色。通过染色实验，可对细胞中的DNA和RNA进行定位、定性和定量分析。下列对于有关实验的叙述正确的是(C)A．甲基绿吡罗红的作用有选择性，只能将细胞质中的RNA染成红色B．甲基绿吡罗红的作用有选择性，只能将细胞核中的DNA染成红色C．核仁能被甲基绿吡罗红染成红色，说明核仁中含有RNAD．代谢越旺盛的细胞中，核仁染色越浅[解析]甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿能使DNA呈现绿色，吡罗红