1、第第 3 讲讲 糖类糖类、脂质和核酸的结构和功能脂质和核酸的结构和功能 考纲要求 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。 考点一考点一 糖类糖类、脂质的种类和作用脂质的种类和作用 1.细胞中的糖类 (1)组成元素：仅由 C、H、O 元素构成。 (2)种类和功能 2.细胞中的脂质 1.判断关于糖类的叙述 (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)淀粉水解的终产物是二氧化碳和水(
2、) 2.判断关于脂质的叙述 (1)脂肪酸和磷脂含有的元素相同( ) (2)所有的脂质都能参与膜结构的构成( ) (3)脂质的组成元素不一定只有 C、H、O( ) 据图分析糖类和脂质的组成 (1)若表示糖类，则、可分别表示单糖、二糖、多糖(物质)。 (2)若表示多糖，则、可分别表示淀粉、纤维素、糖原(物质)。 (3)若表示脂质，则、可分别表示脂肪、类脂、固醇(物质)。 (4)若表示固醇，则、可分别表示胆固醇、性激素和维生素 D(物质)。 1.糖类和脂质的比较 比较项目 糖类 脂质 区别 元素组成 C、H、O C、H、O、(N、P) 种类 单糖、二糖、多糖 脂肪、类脂、固醇 合成部位 淀粉：叶绿体
3、 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 主要的能源物质； 构成细胞结构，如糖被、 细胞壁； 核酸的组成成分，如核 糖、脱氧核糖 生物体的储能物 质，如脂肪； 构成细胞膜的重要 成分，如磷脂； 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 2.种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化 种子类型 变化 非油料作物种子(如小麦) 油料作物种子(如大豆) 种子形成时 可溶性糖(还原性糖)淀粉 糖类脂肪 种子萌发时 淀粉可溶性糖(还原性糖) 脂肪甘油、脂肪酸糖类 种子形
4、成时，光合作用产物的输入导致干重增加。种子萌发时，吸收水分导致鲜重增加，非 油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加 (是由于脂肪转化为糖的过程中增加了氧元素)，然后再减少。 命题点一 辨析糖类、脂质的种类与功能 1.(2018 江苏，1)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 答案 D 解析 单糖是糖类水解形成的最终产物，不可以再水解，A 错误；构成淀粉、糖原和纤维素 的单体均为葡萄糖
5、， B 错误； 细胞膜上糖蛋白的糖链起着信息分子的作用， 与细胞识别有关， C 错误；按干重计，糖类占大多数植物体的 85%90%，故大多数植物体干重中含量最多的 化合物是糖类，D 正确。 2.(2017 海南，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 B.C、H、O、P 是构成脂质和糖原的元素 C.脂肪与糖原都是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 答案 B 解析 固醇在动物体内可以转化成性激素，A 项正确；脂质包括脂肪、类脂和固醇，类脂中 的磷脂由 C、H、O、N、P 五种元素组成，糖原属于糖类，由 C、H、O 三种元
6、素组成，B 项错误；脂肪与糖原都属于细胞内的储能物质，C 项正确；胆固醇是细胞膜的组分，也参与 血脂运输，D 项正确。 社会责任 糖脂代谢异常与人体健康 (1)高血糖(糖尿病)：长期高血糖导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管等器官的慢性损 伤和功能障碍。 (2)低血糖：血液中葡萄糖含量低导致身体无力、眩晕等症状。 (3)高血脂：血脂中的主要成分是甘油三酯和胆固醇，血脂过高会导致动脉粥样硬化、冠心 病、胰腺炎等。 (4)动脉粥样硬化：长期高血脂导致动脉内膜脂质和复合糖类积聚，使动脉壁增厚变硬、血 管腔狭窄，由于在动脉内膜积聚的脂质外观呈黄色粥样，因此称为动脉粥样硬化。严重时会 导致动脉阻塞，
7、从而使相应组织或器官缺血或坏死， 发生在大脑和心脏部位会导致脑(心)梗塞。 预防以上疾病的最佳途径就是控制饮食， 维持低脂、 低糖、 高蛋白、 高膳食纤维的饮食结构， 另外还要多做有氧运动，促进糖脂的消耗。 命题点二 种子形成和萌发过程中化合物的变化分析 3.油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。将不同成熟阶段的种子制作匀浆后检测， 结果正确的是( ) 选项 取样时间 检测试剂 检测结果 A 第 10 天 斐林试剂 不显色 B 第 20 天 双缩脲试剂 不显色 C 第 30 天 苏丹试剂 橘黄色 D 第 40 天 碘液 蓝色 答案 C 解析 分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和
8、淀粉不断转化为脂肪储存起来。 第 10 天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原性糖与斐林试剂在水浴加热条件下 会出现砖红色沉淀，A 项错误；蛋白质是生物体生命活动的体现者，在整个种子成熟过程中 都能检测到蛋白质的存在，B 项错误；在第 30 天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹试剂发 生反应呈现橘黄色，C 项正确；在第 40 天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显 色反应，D 项错误。 4.某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的 70%。 为探究该植物种子萌发过程中干重及脂 肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中 培养，定期检测萌发种子(含幼苗
9、)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第 11 d 时减少了 90%，干重变化如图所示。 回答下列问题： (1)为了观察胚乳中的脂肪，常用_染色液对种子胚乳切片染色，然后 在显微镜下观察，可见_色的脂肪颗粒。 (2)实验过程中， 导致萌发种子干重增加的主要元素是_(填“C”“N”或 “O”)。 (3)实验第 11 d 后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是_和 _。 答案 (1)苏丹 橘黄 (2)O (3)光照 所需的矿质元素离子 解析 (1)欲观察胚乳中的脂肪，可将种子中的胚乳切片，用苏丹染色液进行染色，放在 显微镜下即可观察到橘黄色的脂肪颗粒。(2)由题干可
10、知，某油料作物的种子中脂肪占干重 的 70%。在种子萌发的过程中，脂肪含量逐渐减少，而前一段时间干重却逐渐增加，最可 能的原因是脂肪转化为糖类。 由于脂肪与糖类相比， 其碳、 氢比例高， 当脂肪转化为糖类时， 氧元素增加。 (3)实验第 11 d 时， 脂肪减少了 90%， 种子干重的增加不再来源于脂肪的转化， 而来源于光合作用。由于种子处于黑暗环境，并且提供的是蒸馏水，因而欲完成光合作用必 须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。 考点二考点二 核酸的组成核酸的组成、结构与功能结构与功能 1.核酸的结构层次 2.DNA 和 RNA 的组成成分比较 (1)相同成分：含氮碱基 A、G、C 和磷酸
11、。 (2)不同成分 DNA：脱氧核糖、胸腺嘧啶 RNA：核糖、尿嘧啶 拓展延伸 ATP、核苷酸、DNA、RNA 中“A”的辨析 3.核酸的功能与分布 (1) (2) 4.生物大分子以碳链为骨架 生物大分子(多聚体) 基本单位(单体) 多糖 单糖 蛋白质 氨基酸 核酸 核苷酸 1.判断关于核酸的叙述 (1)DNA 的两条脱氧核糖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( ) 2.判断关于生物遗传物质的
12、叙述 (1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质( ) (2)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同( ) (3)真核生物以 DNA 为遗传物质，部分原核生物以 RNA 为遗传物质( ) (4)大肠杆菌体内既有 DNA，又有 RNA，但以 DNA 作为遗传物质( ) 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 分别表示脱氧核糖核苷酸、核糖核苷 酸、氨基酸。 (2)人
13、体细胞中的 n 共有 5 种，d 共有 8 种。 (3)d、e 都能水解吗？ 提示 d 能水解为 m、f 和 n；e 为氨基酸，不能水解。 (4)C 具有多样性，从 c 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。 1.不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳 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 RNA 5 种 8 种 DNA 病毒 DNA 病毒 DNA 4 种 4 种 DNA RNA 病毒 RNA 4 种 4 种 RNA 2.核酸与蛋白质的比较 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 C、H、
14、O、N、P C、H、O、N 等 组成单位 核苷酸 氨基酸 形成场所 主要在细胞核 中复制产生 主要在细胞核中 转录生成 核糖体 检测试剂 甲基绿(绿色) 吡罗红(红色) 双缩脲试剂(紫色) 分子结构 一般为规则的 双螺旋结构 一般为单链结构 氨基酸多肽蛋白质 结构多样 性的决定 因素 核苷酸的种类、数目及排列顺序 氨基酸的种类、数目、排 列顺序及多肽链的盘曲、 折叠方式及其形成的空间 结构千差万别 (1)DNA 多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系 (2)核 DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同” 命题点一 核酸组成、结构与功能分析 1.下列说法正确的是( ) A.叶肉细胞中碱基、核苷
15、酸、五碳糖种类分别是 5 种、8 种和 2 种 B.大肠杆菌细胞中含有碱基 A、T、G、C 的核苷酸共 4 种 C.组成核酸的基本单位是核糖核苷酸 D.DNA 与 RNA 的不同点只在于五碳糖和碱基的不同 答案 A 解析 叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是 5 种、8 种和 2 种，A 正确；大肠杆菌 细胞中既含有 DNA，又含有 RNA，故含有碱基 A、T、G、C 的核苷酸共 7 种，B 错误；组 成核酸的基本单位是核苷酸，C 错误；DNA 与 RNA 的不同点除了五碳糖和碱基的不同外， 还有结构的不同，DNA 一般是双链，RNA 一般是单链，D 错误。 2.(2019 石家庄高三模拟
16、)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 ( ) 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可以分布于细胞核和细胞质中 答案 B 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。 命题点二 核酸与蛋白质的关系分析 3.(2018 全国名校高考
17、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 ( ) 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 答案 D 解析 RNA 聚合酶的识别位点位于 DNA 上，其作用是催化 DNA 转录形成 RNA，A 正确； 红细胞中的血红蛋白具有运输氧气的功能，B 正确；抗体的化学本质是蛋白质，是 DNA 通 过转录和翻译形成的，因此抗体的合成需要 DNA 和 RNA 的参与，C 正确；核糖体的组成 成分是 rRNA 和蛋白质，D 错误。 4.分析 HIV 的化学组成，得
18、到下图所示组成关系，相关叙述正确的是( ) A.a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 C.a 与 a 之间通过“NHCOOH”相连接 D.HIV 的遗传信息储存在大分子乙中 答案 D 解析 首先由图中 HIV 联想到 RNA 和蛋白质，然后推出甲、乙两种物质分别是蛋白质和 RNA，a、b 是构成甲、乙的小分子物质，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 分别是蛋白质和氨基酸，乙、b 分别是 RNA 和核糖核苷酸。HIV 无 细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质，A 错误；
19、 RNA 中含有 U 而不含 T，B 错误；氨基酸之间通过肽键“NHCO”相连接，C 错误； 乙(RNA)是 HIV 的遗传物质，D 正确。 命题点三 辨析细胞内的生物大分子 5.(2018 陕西黄陵中学高三特训卷)单体的排列顺序不同是许多生物大分子具有差异性的原 因之一，下列选项中与此无关的是( ) A.糖原、淀粉和纤维素之间的差异 B.细胞膜上不同载体蛋白之间的差异 C.mRNA、rRNA 和 tRNA 之间的差异 D.同一条染色体上不同基因之间的差异 答案 A 解析 糖原、 淀粉和纤维素都是由葡萄糖构成的大分子有机物， 只是三种化合物的葡萄糖数 量和连接方式不同，A 错误。 6.如图是细
20、胞内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物 M1、M2、 M3、M4的组成成分。下列说法正确的是( ) A.相同质量的 M1和 M2被彻底氧化分解，则 M1的耗氧量多 B.M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能 C.m3和 m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同 D.在 HIV 体内，将 M4彻底水解，得到 5 种碱基，2 种五碳糖 答案 B 解析 由题图可知，M1和 M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类分子中的 H 元素含量 少，氧化分解过程中消耗的氧气少，A 项错误；由题图可知，M3是蛋白质，具有物质运输、 催化、调节、免疫等多种功能，B 项正确；m3是
21、蛋白质的基本组成单位氨基酸，m4是核酸 的基本组成单位核苷酸，五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别， 不是氨基酸和核苷酸的区别，C 项错误；在 HIV 体内，将 M4彻底水解，得到 4 种碱基，1 种五碳糖，D 项错误。 生命观念 各种有机物的组成、种类、结构和功能总结 矫正易错矫正易错 强记长句强记长句 1.多糖和二糖水解为单糖才能被人体吸收，这是由细胞膜的选择透过性决定的。 2.糖类不一定都提供能量：如纤维素是组成植物细胞壁的成分，核糖和脱氧核糖是组成核酸 的成分，它们都不提供能量。 3.脂质中构成生物膜的不一定只有磷脂：胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。 4.糖类和脂
22、肪均由 C、H、O 三种元素组成，氧化分解时均产生 CO2、H2O，同时释放能量。 但脂肪中氢的含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪和糖类氧化分解，脂肪耗氧量多，放能 多，产生水多。 5.DNA 一般是双链结构， 某些病毒中存在单链的 DNA； RNA 中的碱基也能相互配对形成氢 键构成双链，如 tRNA。 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
23、。 3.丙的功能是：蛋白质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。 重温高考重温高考 演练模拟演练模拟 1.(2018 江苏，2)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 答案 B 解析 酶具有专一性，磷脂酶可将磷脂水解，不能催化膜蛋白水解，故 B 错误。 2.(2014 新课标，5)关于核酸的叙述，错误的是( ) A.细胞核中发生的转录过程有 RNA 聚合酶的参与
24、 B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生 DNA 的复制 C.双链 DNA 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的 D.用甲基绿和吡罗红染色可观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 答案 C 解析 A 项，细胞核中发生的转录过程是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程，需要 RNA 聚合酶的参与。 B 项， 植物细胞中 DNA 复制的场所有细胞核(主要)、 线粒体和叶绿体。 C 项， DNA 中含有的五碳糖是脱氧核糖， 且双链 DNA 分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖之 间是通过碳原子上的羟基与磷酸基团之间形成的共价键连接的。 D 项， 甲基绿和吡罗红两种 染色剂对 DNA 和 R
25、NA 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、 吡罗红混合染色剂对细胞进行染色， 可以观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布。 3.(2013 海南，12)甲(ATGG)是一段单链 DNA 片段，乙是该片段的转录产物，丙(APP P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是( ) A.甲、乙、丙的组分中均有糖 B.甲、乙共由 6 种核苷酸组成 C.丙可作为细胞内的直接能源物质 D.乙的水解产物中含有丙 答案 D 解析 甲是一段单链 DNA 片段， 甲(ATGG)的转录产物是乙(UACC)， 丙是直接能源物质 ATP， 甲、乙、丙的组分中均有五碳
26、糖，A、C 正确；甲(ATGG)与乙(UACC)共有 6 种核苷酸，B 正确；乙的水解产物中含有 AMP，不含有 ATP，D 错误。 4.(2013 广东，1)下列有关糖的叙述，正确的是( ) A.葡萄糖在线粒体中合成 B.葡萄糖遇碘变为蓝色 C.纤维素由葡萄糖组成 D.胰岛素促进糖原分解 答案 C 解析 糖类主要在绿色植物细胞的叶绿体中合成，在原核自养型生物细胞的细胞质中合成， 在动物细胞的线粒体中合成，A 错误；淀粉遇碘变蓝，葡萄糖无此反应，B 错误；纤维素是 多糖，是由葡萄糖合成的，C 正确；胰岛素抑制糖原的分解，从而降低血糖浓度，D 错误。 5.(2014 海南，2)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 组成细胞膜的脂质主要是磷脂，A 正确；维生素 D 和性激素属于固醇类，B 错误； 相同质量的脂肪中因含有较大比例的 H，故彻底氧化后比糖类产能多，C 错误；脂质在内质 网上合成，D 错误。
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