1、 第 04 讲 核酸 糖类和脂质考点一 核酸的结构与功能知|识|链|接1核酸的组成(1)组成元素：C、H、O、N、P。(2)单体 核苷酸核苷酸的组成成分：a.磷酸、b.五碳糖、c.含氮碱基，其相关种类：b 是 2 种，c 是 5 种。2核酸的种类(1)分类： 脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。(2)DNA 特有的物质：胸腺嘧啶和脱氧核糖。(3)RNA 特有的物质：尿嘧啶和核糖。3核酸的功能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具有极其重要的作用。深度思考1如图表示某种大分子物质的基本单位，在 T2 噬菌体中能否找到这种物质？提示 该物质为核糖核苷酸，故 T
2、2 噬菌体中找不到。2细菌和蓝藻的遗传物质主要是 DNA，对吗？提示 不对。二者的遗传物质是 DNA。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。4氢键能使 DNA 分子形成稳定的空间结构，RNA 分子结构中具有氢键吗？提示 具有，如 tRNA。题|组| 微|练中华.资*源%库 题组一 核酸的组成与结构 1.由 1 分子磷酸、1 分子含氮碱基和 1 分子化合物 a 构成的化合物 b 如图所示，下列有关叙述正确的是( )A若 m 为腺嘌呤，则 b 肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B若 a 为核糖，则 b 为 DNA 的基本组成单位C若 m 为尿嘧啶，则 DNA 中肯定不含 bD在人体和甲型
3、 H1N1 流感病毒内 b 都有 8 种解析 图中 m 表示含氮碱基、a 表示五碳糖、b 表示核苷酸；若 m 为腺嘌呤，则 b 为腺嘌呤脱氧核苷酸或者腺嘌呤核糖核苷酸；若 a 为核糖，则 b 是核糖核苷酸，属于 RNA 的基本组成单位；尿嘧啶是 RNA 特有的碱基，DNA 中肯定不含该化合物；甲型 H1N1流感病毒中只有 RNA，b 只有四种。答案 C2如图甲所示物质 b 是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述中错误的是 ( )A如果图甲中的 a 是核糖，则 b 是丙的基本单位B如果 m 是胸腺嘧啶(T)，则 b 是乙的基本单位C在多个 b 聚合成乙或丙的过程中，都要产生水D乙或丙彻底水
4、解的产物是甲解析 由题图可知，乙为规则的 DNA 双螺旋结构，丙为转运RNA。图甲中 a 是五碳糖，如果 a 是核糖，则 b 是核糖核苷酸，是构成 RNA 的基本单位， A 正确。T 是 DNA 特有的碱基，所以如果m 为 T，则 b 为乙的基本单位， B 正确。b 聚合成乙或丙的过程中，在核苷酸的磷酸基团和相邻核苷酸的五碳糖的羟基之间脱水缩合形成磷酸二酯键，因此产生水，C 正确。核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是组成核苷酸的三种化合物：五碳糖、碱基和磷酸，D 错误。答案 D整合提升DNA、RNA、ATP 及核苷酸中“A”的含义 题组二 核酸和蛋白质的关系3.分析 HIV 的化学组成
5、，得到下图所示组成关系，相关叙述正确的是( )NC、H、ON、Pb(小分子)乙(大分子)a(小分子)甲( 大分子)HIVAa甲的过程在 HIV 的核糖体上完成B乙彻底水解可产生磷酸、核糖和 A、G、T 、C 四种碱基Ca 与 a 之间通过“NHCOOH”相连接DHIV 的遗传信息储存在大分子乙中解析 首先要由图中 HIV 联想到 RNA 和蛋白质，然后推断出甲、乙两种物质是蛋白质和 RNA，a、b 是构成甲、乙(蛋白质和RNA)的小分子物质，所以 a、b 可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a 是蛋白质和氨基酸，乙、b 是 RNA 和核糖核苷酸。HIV 无细胞结构，只有侵入寄主
6、细胞，利用寄主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质；RNA 中含有 U 而不含 T；氨基酸之间通过肽键“NHCO”相连接。RNA 是 HIV 的遗传物质。答案 DZ4如图是人体细胞中两种重要有机物 B、E 的元素组成及相互关系，相关叙述正确的是( )b 的种类大约是 e 种类的 5 倍在形成 B 的过程中，E、G、B 三种大分子的单体数量之比约为 621B 的空间结构根本上是由 E 决定的，所以 E 的空间结构更复杂e 和 B 的分子结构不同，是生物多样性的主要原因如果 B 由两条链组成，则同样数量的单体形成 B、G、E 过程中，形成 G 的过程脱水最多A BC D解析 由图分析可知，b 是氨基酸
7、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)。答案 C整合提升DNA、RNA 与蛋白质的比较(1)区别(2)DNA、RNA 与蛋白质的关系(3)DNA 多样性、蛋白质多样性
8、与生物多样性的关系【特别提醒】 同种生物的不同体细胞中，核 DNA 都相同( 不考虑基因突变)，而 mRNA 和蛋白质则不同，这与基因的选择性表达有关。考点二 糖类和脂质知| 识|链| 接1糖类2脂质的种类及功能中/华-资*源%库3糖类、脂质的比较题|组|微|练题组一 糖类、脂质种类和功能1.(2017北京朝阳期中)下图表示糖类的化学元素组成和种类，下列相关叙述正确的是( )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
9、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，用纤维素酶可将其破坏，D 项正确。答案 D2(2017安徽蚌埠月考)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磷脂 WWWC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
10、，B 项错误；糖类是细胞内的主要能源物质，C 项错误；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素 D，胆固醇、维生素 D 对生物的生命活动起营养作用，性激素具有调节作用，D 项正确。答案 D整合提升1.并非所有的糖类都是能源物质，如核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。2脂肪是细胞内良好的储能物质的原因：相对于糖类、蛋白质而言，脂肪中 C、H 的比例高，而 O 的比例低，故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质而言消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。题组二 细胞内有机物的综合比较3.根据下表分析同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异，以下说法错误的是( )A.同质
11、量下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多B脂肪中 H 的比例是 12%CXY。答案 C4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 本题考查组成细胞的有机物的元素组成、特性与功能，意在考查考生对基础知识的识记和灵活运用所学知识分析判断的能力。淀粉、脂肪、蛋白质和核酸可分别被淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和核酸酶催化水解；淀粉不易溶于水、脂肪通常不溶于水；淀粉、脂 肪中只含有 C、H、O 三种元素；核酸不能作为能源物质。答案 A整合提升1.糖类、脂质的五点警示(1)多糖中的纤维
12、素是构成植物细胞细胞壁的主要成分，而原核细胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。因此能否被纤维素酶除去细胞壁，是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。(2)脂肪中氧元素含量低，碳和氢元素比例较高，而糖类则相反，同质量的脂肪比淀粉在氧化分解时耗氧多。(3)性激素属于固醇类物质，而细胞膜主要由磷脂构成，根据相似相溶原理，性激素能够通过自由扩散进入细胞内，与细胞内受体结合，从而调节代谢过程。(4)细胞内三大能源物质的供能顺序为：糖类脂肪蛋白质。蛋白质一般不作为能源物质供能。(5)糖类是生物体主要的能源物质，脂肪是生物体的良好储能物质，ATP 是生物体生命活动的直接供能物质，太阳光能是最终的能量来源。2
13、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一定含有 C、H、O、N、P染色体蛋白质DNA一定含有 C、H、O、N、P核糖体蛋白质RNA一定含有 C、H、O、N、P病毒蛋白质核酸一定含有 C、H、O、N、P考点三 观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布知| 识|链| 接1实验原理(1)DNA 主要分布在细胞核中，RNA 大部分存在于细胞质中。(2)甲基绿和吡罗红对 DNA、RNA 的亲和力不同。利用甲基绿、吡 罗红混合染色剂将细胞染色，可显示 DNA 和 RNA 在细胞中的分布情况。DNA 甲基绿绿色；RNA吡罗红红色。(3)盐酸
14、作用：改变细胞膜的通透性加速染色剂进入细胞；使染色质中的 DNA 与蛋白质分离有利于 DNA 与染色剂结合。2实验步骤3实验注意问题(1)选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，防止颜色的干扰。(2)缓水流冲洗目的：防止玻片上的细胞被冲走。(3)几种试剂在实验中的作用0.9%的 NaCl 溶液(生理盐水)：保持口腔上皮细胞 正常形态。蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。甲基绿和吡罗红染液：混合使用且现配现用。(4)DNA 和 RNA 在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。深度思考 Z1该实验
15、不能用哺乳动物成熟红细胞观察 DNA 与 RNA 分布的原因是什么？提示 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核。2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。题| 组|微| 练1在“观察 DNA 和 RNA 在细胞中分布”的实验中，下列说法正确的是( )A染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液B用 8%的盐酸目的之一是使 DNA 与蛋白质分离，使 DNA水解C酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞残破时溶酶体对核酸的破坏D用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的 RNA 分子解析 观察 DNA
16、与 RNA 在细胞中分布的实验，主要是考查实验材料和操作步骤。在配制时首先将吡罗红甲基绿混合粉剂溶解，最后得到的染色剂中既有甲基绿，又有吡罗红。用 8%的盐酸目的之一是使 DNA 与蛋白质分开，利于甲基绿染色，并不是水解 DNA，否则就观察不到 DNA 分布状况。酒精灯烘干临时装片的目的是杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时，溶酶体中的水解酶会破坏细胞内的结构，包括DNA、 RNA 等。染色体是由 DNA 和蛋白质组成的，此实验中使用盐酸时已使 DNA 和蛋白质分离，甲基绿染液只能使 DNA 分子着色，所以观察不到呈绿色的染色体。答案 C2在做实验“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布
17、”时将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温 5 min。(1)把取出的人口腔上皮细胞放入 0.9%的生理盐水中，而不是放入蒸馏水中，原因是_。(2)水浴加热的目的是_；保温时间过短则_，过长则_。(3)在鉴定蛋白质、糖类时所使用的试剂中，与吡罗红甲基绿染色剂用法相似的是_。(4)实验材料也可用紫色洋葱鳞片叶，但要选择紫色洋葱鳞片叶的_( 填“外”或“内”)表皮细胞，原因是_。(5)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？_。解析 (1) 人口腔上皮细胞无细胞壁，若放入蒸馏
18、水中，会因吸水过多而涨破；生理盐水可以保持口腔上皮细胞的正常形态。(2)在用盐酸水解的过程中进行水浴加热的目的是使受热均匀，若保温时间过短，DNA 还没完全与蛋白质分开，影响染色剂进入细胞及其与DNA 的结合；若保温时间过长，细胞结构遭到严重破坏，细胞核中的 DNA 和细胞质中的 RNA 混合，直接影响到显微观察。(3)吡罗红甲基绿染色剂是混合后使用的；斐林试剂的甲液和乙液也是混合后使用的。(4)紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞的液泡中色素多，颜色过深，会遮盖实验中的颜色反应。(5)仅由人口腔上皮细胞实验得出的结论不具有普遍性。答案 (1) 生理盐水能维持细胞的正常形态，而蒸馏水会使细胞吸水涨破(2
19、)使受热均匀 水解不彻底，染色不充分 水解过度，不易制片观察(3)斐林试剂(4)内 避免紫色细胞中原有颜色的干扰(5)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 的分布情况术语强记 一定记清背熟1.核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称 DNA；一类是核糖核酸，简称 RNA。2糖类是主要的能源物质，大致可以分为单糖、二糖和多糖等几种。其中葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。3淀粉和糖原分别是植物细胞和动物细胞的储能物质。纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。构成它们的基本单位是葡萄糖。4脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。其中脂肪是细胞内良好的储能物质；磷
20、脂是构成生物膜的重要成分；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素 D 等。5以碳链为基本骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，是构成生命大厦的基本框架，因此说：“碳是生命的核心元素” 。思维辨析 千万分清辨明1.大分子物质的“彻底水解产物”与“彻底氧化分解产物”物质初步水解的产物还可继续水解，而彻底水解是指在水解酶作用下，水解为不能再被水解的最小物质分子；彻底氧化分解的产物不能再氧化分解，不彻底氧化分解的产物还可以继续氧化分解，如葡萄糖彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水，不彻底氧化分解的产物可以是乳酸或酒精和二氧化碳，而乳酸和酒精都可以继续氧化分解。归纳如下： 水解产物和氧化分解产物(代谢终
21、产物)的比较物质 初步水解 彻底水解产物 氧化分解产物淀粉 麦芽糖 葡萄糖 CO2H 2O脂肪 甘油脂肪酸 甘油脂肪酸 CO2H 2O蛋白质 多肽 氨基酸 CO2H 2O尿素核酸 核苷酸 磷酸五碳糖碱基 CO2H 2O尿酸等2.脂肪与脂质、脂质与磷脂、固醇与胆固醇的关系易混淆(1)脂肪只是脂质中的一类物质，脂质除包括脂肪以外，还包括磷脂和固醇。(2)磷脂是构成生物膜的主要成分，是脂质的一种。(3)固醇包括胆固醇、性激素和维生素 D。WWW3误认为利用核苷酸与氨基酸可以鉴别不同的物种核酸和蛋白质均具有物种特异性和个体差异性，但是核苷酸与氨基酸没有物种特异性。4误认为质量大的分子就是“生物大分子”
22、生物大分子是指由许多“单体”构成的“多聚体，它们均以“C”构成基本骨架，如淀粉、纤维素、糖原。它们均由葡萄糖这种单体构成的多聚体；蛋白质是由氨基酸构成的多聚体，DNA 是由脱氧核苷酸构成的多聚体，RNA 是由核糖核苷酸构成的多聚体，它们均属“生物大分子” 。脂肪是由甘油和 3 分子脂肪酸构成的，其分子量虽然很大，但不属生物大分子。考题演练 试试真本事1.(1)DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接。()(2)细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素。()(3)磷脂和蛋白质合成时，需要模板。( )(4)DNA 只分布于细胞核，RNA 只分布于细胞质。( )(5)可选用植物的叶肉细胞作为
23、观察 DNA 和 RNA 在细胞中分布的实验材料。( )(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)淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水。()(8)蔗糖和乳糖水解的产物不同。( )2.诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中，发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，结构如图。下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是 ( )A纤维素 B胰岛素C叶绿素D甲状腺激素解析 分析题图结构中的元素组成，可知蒿甲醚是由C、H 、O 三种元素组成的。纤维素的元素组成为 C、H、O ；胰岛素的元素组成为 C、H、O、N 等；叶绿素的元素组成为C、H 、O、N、Mg ；甲状腺激素
24、的元素组成为 C、H 、O、N、I。由此可见，与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是纤维素。答案 A3(2016哈尔滨六中期末)下列化合物中，由相同元素组成的是( )A纤维素、胰岛素、性激素B ADP、tRNA、质粒C脂肪、丙酮酸、核苷酸D抗体、酶、生长素解析 纤维素为多糖，胰岛素为蛋白质，含有 N、S 元素，性激素为脂质，含有 P，A 错误；ADP、tRNA、质粒(环状 DNA)都由C、H 、O、N、P 构成，B 正确；脂肪与丙酮酸含有 C、H、O ，核苷酸中含有 N、P，C 错误；抗体是蛋白质，酶绝大多数是蛋白质，少数是 RNA，生长素是小分子有机物，不含有 S 元素，D 错误。答案 B4(2
25、016安徽桐城模拟)下列关于细胞中化合物的叙述，不正确的是( )A水是生化反应的介质，也为细胞提供生存的液体环境，所以没有水就没有生命B蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞中蛋白质的合成离不开氨基酸、蛋白质和 RNAC核酸能贮存遗传信息，但在最基本的生命系统中，DNA 是遗传物质，RNA 不是D糖类是细胞中主要的能源物质，主要原因是糖类在活细胞中的含量比脂质高解析 新陈代谢的各种化学反应必须以水为介质才能进行，活细胞必须生活在水中才能与环境进行物质交换，A 正确；蛋白质合成的原料是氨基酸，所需酶的化学本质为蛋白质，以 mRNA 为模板、tRNA 为工具、rRNA 参与构成的核糖体为场所，B 正确
26、；最基本的生命系统是细胞，细胞内既有 DNA 又有 RNA，但 RNA 是以 DNA为模板转录形成的，故最基本的生命系统中，DNA 是遗传物质，C正确；糖类是细胞中主要的能源物质，是因为细胞生命活动所需能量主要由糖类提供，而与其含量高低无关，D 错误。答案 D5(2016河北模拟) 下图是人体细胞中两种重要有机物 B、E 的元素组成及相互关系图。关于此图的叙述不正确的是( )AEG 发生的场所主要是细胞核，GB 发生的场所是细胞质B B 的多种重要功能只与 b 的种类、数目和排列顺序有关CE 中 e 的排列顺序决定了 B 中 b 的排列顺序D如果观察细胞中 E 和 G 的分布，需要用盐酸处理解
27、析 由图分析可知，b 是氨基酸，B 是蛋白质，e 是核苷酸，E 是 DNA，G 是 mRNA；B 的功能还与多肽链的空间结构有关。答案 B6(2017太原测评) 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，导致淀粉含量降低D糖类不转化为蛋白质，导致含氮物质含量不变中/华-资*源%库解析 种子成熟过程中，有大量的糖类输入，导致种子的质量不断增加，在这个时期，有大量的淀粉转变为可溶性糖，导致淀粉含量降低；油菜种子含有大量脂质，这些脂质是由糖类转化来的；糖类能转化为蛋白质，所以 D 项是不正确的。答案 D
