1、第一单元 走近细胞及组成细胞的分子,必 修 一,第四讲 细胞中的核酸、糖类和脂质,1核酸的结构层次,考点一 核酸的结构与功能,遗传信息,蛋白质合成,细胞核,细胞质,脱氧核糖、胸腺嘧啶(T),核糖、尿嘧啶(U),判断下列说法的正误。 (1)DNA和RNA的碱基组成相同( ) (2)组成DNA和ATP的元素种类不同( ) (3)DNA和RNA的核苷酸之间的连接方式不同( ) (4)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接( ),(5)DNA和RNA的碱基组成相同,五碳糖不同( ) (6)细胞中的DNA一定有氢键,RNA一定没有氢键( ) (7)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传
2、信息一定相同( ) (8)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质( ) (9)真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质( ),1说出细菌、噬菌体、烟草花叶病毒内核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的种类。 提示对于体内核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的种类,细菌分别是2种(DNA和RNA)、8种、5种、1种(DNA);噬菌体分别是1种(DNA)、4种、4种、1种(DNA);烟草花叶病毒分别是1种(RNA)、4种、4种、1种(RNA)。 2ATP与RNA还是DNA成分更相似? 提示RNA。 3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。,1不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况,2
3、蛋白质与核酸的比较,(3)DNA、RNA、ATP及核苷酸中“A”的含义,(4)读懂书中和题中的限定词 主要:如“DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中”。读到这句话的时候,要理解DNA还分布在线粒体和叶绿体中,RNA在细胞核中转录形成。 大多:如“细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能有关”。大多数信号分子的受体位于细胞膜上,但性激素的受体位于细胞内。 是:如“糖类的组成元素是C、H、O”,区别于“脂质的元素组成主要是C、H、O”。 一切、都:如“一切生命活动都离不开蛋白质”。因为蛋白质具有功能多样性,因此很多生命活动直接与蛋白质有关,少数直接与其它物质有关,但也与蛋白质有间接
4、的关系。,C,例 1,解析 由图分析可知,b是氨基酸共有20种,e是脱氧核苷酸,共有4种,B是蛋白质,E是DNA,G是mRNA。在基因表达过程中(即EGB)三种分子的单体数量之比约为631。B的空间结构根本上是由E决定的,与E的单体e的排列顺序有关,与E的双螺旋结构无关。e没有生物特异性,生物多样性主要取决于由e的不同排列构成的E不同造成的。在形成这三种大分子过程中,B、G、E的形成中脱水个数分别是n2、n1、n2(DNA计算时等同于形成二链蛋白的计算过程)。,“三看”法快速确认DNA、RNA,技巧点拨,变式训练,C,解析 核苷酸的组成元素有C、H、O、N、P等;由图可知,该图所示化合物是由5
5、个核苷酸脱水形成的,需脱去4分子水,相对分子质量减少72;该图所示化合物分子结构为DNA的一条单链,两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连,则一个磷酸基团和两个脱氧核糖相连,只是在一条链的一端有一个磷酸基团和一个脱氧核糖相连;连接两个脱氧核苷酸的化学键是磷酸二酯键,DNA解旋酶作用的位点是氢键,而非磷酸二酯键。,解析 大肠杆菌既有DNA也有RNA,彻底水解的产物有5种碱基、2种五碳糖、1种磷酸,共8种。,B,1细胞中的糖类 (1)组成元素:仅由_元素构成。 (2)种类和功能,考点二 糖类和脂质,C、H、O,2细胞中的脂质,判断下列说法的正误。 (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
6、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)淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水( ) (4)糖类不参与细胞识别和免疫调节( ),(5)棉、麻的主要成分是纤维素( ) (6)糖原代谢的最终产物是葡萄糖( ) (7)脂质不参与生命活动的调节( ) (8)胆固醇是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输( ) (9)脂肪和生长激素是生物体内的能源物质( ) (10)脂质具有携带遗传信息的功能( ),1淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,为什么它们在化学性质上有很大差异? 提示三种多糖的基本单位都是葡萄
7、糖,但葡萄糖连接的方式不同,使它们具有了不同的化学性质。 2糖、脂肪、磷脂、蛋白质的化学元素组成? 提示糖:C、H、O;脂肪:C、H、O;磷脂:C、H、O、N、P;蛋白质:C、H、O、N。,1糖类分类分布图,2糖类和脂质的比较,3能源物质的3个“一”与1个“二”,高考警示 对糖类、脂肪功能的理解 (1)糖类功能的全面理解 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。,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
8、细胞壁主要由肽聚糖组成。 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。,(2)脂肪是细胞内良好的储能物质的原因 相对于糖类、蛋白质,脂肪中C、H的比例高,而O比例低,故在氧化分解时,单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多,产生的水多,产生的能量也多。 (3)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。,(4)“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
9、类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。,D,例 2,解析 由示意图中的元素组成特点,可以判断可能是蛋白质,可能是糖类或脂肪,可能是核酸、磷脂等,可能是糖类或脂肪。根据A项中的“催化作用”可以确定是蛋白质,氨基酸是构成蛋白质的基本单位,氨基酸通过脱水缩合形成多肽,多肽折叠后形成蛋白质,A项正确;通过B项的叙述可以确定是生物体内的储能物质脂肪,B项正确;磷脂是构成细胞膜基本骨架的分子,磷脂含有的化学元素有C、H、O、N、P等,C项正确;肌糖原不能直接分解以补充血糖,D项错误。,三种方法解决物质推断题 (1)通过关系图记忆有机物的元素组成,技巧点拨,(2)通过比较记忆特殊
10、有机物的元素组成,(3)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。如: 细胞膜蛋白质糖类磷脂C、H、O、N、P 染色体蛋白质DNAC、H、O、N、P 核糖体蛋白质RNAC、H、O、N、P 病毒蛋白质核酸C、H、O、N、P,变式训练,D,A依次为单糖、二糖、多糖,均可水解 B均可与斐林试剂发生反应,产生砖红色沉淀 C分别为纤维素、肌糖原,均可作为储能物质 D可参与构成植物的细胞壁,用酶可将其破坏 解析 单糖不可水解,A项错误;蔗糖、乳糖均不是还原糖,不能与斐林试剂发生反应,B项错误;为纤维素,不能作为储能物质,C项错误;纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,
11、用纤维素酶可将其破坏,D项正确。,C,解析 同质量的脂肪比糖类含能量多,脂肪可以分解为甘油和脂肪酸,脂肪酸被氧化分解,也可以转化为糖类;脂肪是细胞和生物体内长时间储存能量的物质脂肪可以被氧化分解;脂肪是疏水性物质,糖类是亲水性物质,亲水性物质与水结合在细胞中占的空间大,脂肪不与水结合,在细胞中占的空间小,因此脂肪适合储存能量。,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 _;吡罗红RNA_。 (2)盐酸能改变细胞膜的_,加速染色剂进入细胞,同时可使染色质中的DNA与_分离,有利于DNA和染色剂结合。,考点三 实验:观察DNA、RNA在细胞中的分布,绿色,红色,通
12、透性,蛋白质,0.9%,酒精灯,8%,30,染色剂,染色均匀、色泽浅,细胞核,细胞质,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( ),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
13、? 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。,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,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
14、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。,(2017浙江东阳二中调研)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( ) 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
15、含有RNA D代谢越旺盛的细胞中,核仁染色越浅,C,例 3,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,吡罗红能使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、RNA在细胞中的分布。核仁能被甲基绿吡罗红染成红色,说明核仁中含有RNA。代谢越旺盛的细胞中核仁越大,染色越深。,变式训练,B,解析 本题主要考查观察DNA和RNA在细胞中的分布实验的原理。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;二是使染色体中的DNA和蛋白质分开,有利于染色,故B正确、D错误;甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的
16、亲和力不同,实验中应配成吡罗红甲基绿混合染液,故A错误;叶肉细胞中含有叶绿体,绿色会干扰实验结果,因此不用叶肉细胞做实验材料,故C错误。,C,解析 观察DNA和RNA在细胞中的分布时,加入的染色剂是甲基绿吡罗红混合染液,即两种试剂是同时加入的,A错误。加入盐酸的目的是增大细胞膜的通透性,并使蛋白质和DNA分离便于染色,但不能使DNA水解,B错误。在高倍显微镜下可以观察到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质,D错误。,课末总结,思维导图,B,1(2017海南卷,3)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述,错误的是( ) A固醇在动物体内可转化成性激素 BC、H、O、P是构成脂质和糖原的元素 C脂肪与糖原都是
17、细胞内储存能量的物质 D胆固醇是细胞膜的组分,也参与血脂运输,探究高考明确考向,解析 胆固醇是高等动物细胞的重要组分;它与长链脂肪酸形成的胆固醇酯是血浆脂蛋白(参与血脂运输)及细胞膜的重要组分;胆固醇是动物组织中其它固醇类化合物如胆汁醇、性激素、肾上腺皮质激素、维生素D3等的前体,AD正确。糖原属于糖类,只有C、H、O三种元素组成,B错误。脂肪与糖原都属于储能物质,C正确。,2(2015全国卷,1)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与ATP中所含元素的种类都是C、H、O、N、P。一个tRNA分子有三个相邻的碱基,对应一个反密码子;T2噬菌体是DNA病毒,核酸只有DNA,由脱氧核糖核苷酸组成;细菌是原核生物,没有线粒体。,D,3(2015江苏卷,1)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 淀粉、脂肪、蛋白质和核酸分别可被淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、核酸酶水解,A项正确;脂肪不溶于水,B项错误;淀粉和脂肪由C、H、O三种元素构成,C项错误;核酸不是能源物质,D项错误。,A,