1、一、糖类二、脂质三、蛋白质四、核酸考点1糖类、脂质的种类和作用1细胞中的能源物质细胞中的糖类、油脂、蛋白质都含有大量的化学能，都可以氧化分解为CO2和H2O，释放能量。主要的能源物质：糖类主要的储能物质：油脂其他的储能物质：糖元(动物)，淀粉(植物)直接能源物质：ATP最终能量来源：太阳能能源物质供能过程：2能源物质供能顺序及其他功能供能顺序：糖类油脂蛋白质糖类的其他作用：单糖中的五碳糖，包括脱氧核糖和核糖，是构成核酸的重要成分；多糖与蛋白质或磷脂结合在一起形成细胞膜上的糖蛋白或糖脂，在细胞识别和免疫中发挥重要作用；纤维素和果胶是构成细胞壁的主要成分，起着保护和支撑植物体的作用。油脂的其他作用
2、：减少热量散失，保温；缓解机械振动，保护内脏器官等。蛋白质的主要作用：构成细胞的结构和调节生命活动。3相关辨析(1)油脂氧化分解释放能量比糖类多的原因：油脂分子中C、H含量比糖类多，氧化分解时可产生更多的能量，当然，消耗的氧气和产生的水也更多。(2)脂质种类及功能种类功能油脂细胞内良好的储能物质是一种很好的绝热体，皮下的油脂层起到很好的保温作用分布在内脏周围的油脂有缓冲和减压作用，保护内脏器官磷脂构成细胞膜及多种细胞器膜的主要成分固醇胆固醇 构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输性激素 促进生殖器官及生殖细胞的形成维生素D促进人和动物肠道对钙、磷的吸收植物蜡覆盖在某些植物体的表面，
3、对植物细胞起保护作用(3)糖类糖类根据能否水解以及水解产生单糖的数量来分类；其中葡萄糖、果糖、麦芽糖是还原糖，可与本尼迪特试剂反应，产生红黄色沉淀。(4)能源物质的来源及去路植物通过光合作用合成三碳糖，三碳糖可在叶绿体中转变为葡萄糖、淀粉、脂质、蛋白质，也可运到叶绿体外合成蔗糖。能源物质的去路主要是通过细胞呼吸氧化分解释放能量。【例1】下列有关有机化合物生理作用的叙述中，错误的是()A核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分B油脂是细胞的重要能源物质C糖元是所有生物体储备的能源物质D黑藻细胞壁的主要成分是纤维素和果胶【解析】核糖和脱氧核糖都是五碳糖，分别是RNA和DNA的组成成分；糖类、油脂、蛋白质是三
4、大能源物质；黑藻属于植物，所以细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；糖元是动物细胞中的一种储能物质，所以C选项错误。答案：C【变式训练】脂质在细胞中具有独特的生理作用，下列有关脂质生理作用的描述中符合磷脂的是()生物膜的成分能源物质构成生物体表面的保护层很好的绝热体，具有保温作用具有生物学活性，对生命活动起调节作用ABCDC【解析】脂质包括油脂、磷脂、固醇和植物蜡。油脂是能源物质，也是很好的绝热体，具有保温作用；磷脂是生物膜的主要成分；固醇中的性激素具有生物学活性，对生命活动起调节作用；植物蜡覆盖在某些植物体的表面，对植物细胞起保护作用。考点2蛋白质1氨基酸的结构及有关计算(1)生物体内氨基酸的结构
5、特点：至少有一个氨基、一个羧基连在同一个碳原子上。(2)有关氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系氨基酸是构成蛋白质的基本单位。多个氨基酸分子相互连接形成多肽，多肽呈链状，所以又叫肽链，多肽经过盘曲折叠形成蛋白质，肽键是肽链中连接氨基酸的化学键。肽键结构式：CONH或NHCO或CONH 脱下来的水中的氢来自NH2和COOH中的氢。(3)有关肽键的计算链状多肽：氨基酸数肽键数 脱水数氨基羧基1条肽链mm1m1至少1个 至少1个n条肽链mmnmn至少n个 至少n个环状多肽：氨基酸数肽键数脱水数环状肽中除R基上以外，无氨基和羧基。(4)有关形成的蛋白质的相对分子质量的计算：蛋白质相对分子质量氨基酸相
6、对分子质量总和脱去的水的相对分子质量总和有时还要考虑其他化学变化，如形成二硫键，则还要减去脱掉的氢。(5)有关氨基酸的排列和多肽的种类计算假设有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸形成肽，有如下两种情况：若三种氨基酸的数量无限，则三肽的种类有33327二肽的种类有339若每种氨基酸只有一个，则三肽的种类有3216二肽的种类有3262蛋白质多样性的原因(1)蛋白质结构的多样性肽链中氨基酸的数目不同肽链中氨基酸的种类不同肽链中氨基酸的排列顺序不同肽链的条数和空间折叠方式不同总之，蛋白质中氨基酸的数目、种类、排列顺序、肽链的条数和空间折叠方式等不同都可以导致蛋白质的不同。(2)蛋白质结构多样性是功能
7、多样性的基础，根本原因在于遗传信息的多样性。【例2】某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸：(1)该多肽是_肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构简式是_。(2)该多肽进行水解，需_个水分子参与，得到_个谷氨酸分子，_个苯丙氨酸分子。这 些 氨 基 酸 在 结 构 上 的 共 同 特 点 是_。(3)蛋白质分子结构复杂，经加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用，引起蛋白质的变性，其原因主要是_。(4)由题中提及的四种氨基酸按一定数量混合后，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含四个肽键的分子最多有_种。【解析】根据每个氨基酸中
8、含有1个氮，可知该“毒性肽”为10个氨基酸缩合而成，所以是十肽；多肽进行水解时需要的水分子数为氨基酸数减1，所以为9个；可以利用氧原子个数守恒计算谷氨酸分子个数；蛋白质的变性是指空间结构被破坏；含四个肽键的分子应由5个氨基酸构成，每个位置上氨基酸有四种可能类型，所以为45。答案：(1)十 CONH(2)9 4 3 在同一个碳原子上，分别连接了一个氨基、一个羧基和一个氢原子(3)破坏了蛋白质的空间结构(4)45【变式训练】某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是()AnmBn2mCnmDn2mC【解析】蛋白质至少含有氧原子的个数等于氨基酸中氧原子的个数脱去水分子中的氧原子
9、的个数，每个氨基酸至少含2个氧原子，故n个氨基酸中至少含氧原子个数为2n个，m条肽链共脱去nm个水分子，每个水分子中只含1个氧原子，故该蛋白质至少含有氧原子个数为2n(nm)nm。考点3核酸1核酸的结构和功能基本组成单位：核苷酸核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基结合而成。关系如下：五碳糖核苷酸核酸核糖核糖核苷酸核糖核酸(RNA)脱氧核糖脱氧(核糖)核苷酸脱氧核糖核酸(DNA)DNA和RNA的比较续表(1)核酸命名的由来：主要存在于细胞核中，呈酸性。(2)核酸中的糖类：核酸中含有五碳糖，一种是核糖，一种是脱氧核糖。(3)DNA是绝大多数生物的遗传物质，只有当生物体内无DNA，RNA
10、才能成为遗传物质，如病毒，但是RNA是单链结构，不稳定，容易发生突变。(4)少数RNA是酶，具有催化功能。2核酸和蛋白质的联系DNA中碱基排列顺序的多样性导致了肽链中氨基酸排列顺序和肽链空间折叠方式的多样性，从而导致了蛋白质结构和功能的多样性，最终导致了生物性状的多样性。【例3】在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如下图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。据图分析不正确的是()A人体中，单体b的种类有4种B导致地球上生物多种多样的根本原因是A的结构具有多样性C遵循碱基互补配对原则的过程只有图中的D图中A和C是组成染色体的主要成分【解析】已知A、B、C是三种生物大分子，X
11、、Y是元素，根据图表提示的A、B、C间的关系是A控制B，B控制C，且A可自我复制，说明A是DNA，B是RNA，C是蛋白质，Y是N元素，X是N、P元素，因此单体a是脱氧核苷酸，b是核糖核苷酸，c是氨基酸，因此A、B、D选项正确。C选项中是DNA自我复制，是转录，是翻译，三个过程都需要遵循碱基互补配对原则。答案：C【变式训练3】植物体内的遗传物质彻底水解后可得到()A四种脱氧核苷酸 B八种核苷酸C五种含氮碱基 D一种五碳糖【解析】植物体内的遗传物质是DNA，水解后可得到四种脱氧核苷酸，彻底水解即脱氧核苷酸也水解，则得到四种含氮碱基、一种磷酸、一种五碳糖。D考点4还原糖、油脂、蛋白质的鉴定实验1实验
12、目的：尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、蛋白质、油脂。2实验原理：(1)还原糖的鉴定原理：还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)中的基团COH，与本尼迪特试剂中的Cu(OH)2在加热条件下发生作用，产生红黄色的沉淀。(2)蛋白质的鉴定原理：在碱性溶液(NaOH)中，双缩脲(H2NCONHCONH2)能与Cu2作用，形成紫色的络合物，这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，因此蛋白质都可与双缩脲试剂发生颜色反应。(3)油脂的鉴定原理：苏丹与油脂有强烈的亲和力，易使油脂染成橙黄色，而其他非油脂性物质则不易染色。(4)淀粉的鉴定原理：淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，其中的直
13、链淀粉溶解于水中后通常卷成螺旋形，碘液中的碘分子就容易嵌入到螺旋形的腔中，形成一种复合物，此复合物可吸收除蓝光以外的其他可见光，呈现蓝色。3实验操作步骤：(1)还原糖的鉴定：2 mL生物组织液2 mL本尼迪特试剂混匀，热水浴加热，观察颜色变化淡蓝色棕色红黄色沉淀(2)蛋白质的鉴定2 mL生物组织液2 mL双缩脲试剂A，混匀，加5滴双缩脲试剂B，观察颜色变化呈现紫色(3)油脂的鉴定制作切片：(切片越薄越好)将最薄的花生切片放在载玻片中央 染色：滴加苏丹染液23滴至切片上23 min后吸去多余染液再滴加体积分数为50%的乙醇洗去多余染料吸去多余的乙醇 制作装片：滴加12滴清水于切片上盖上盖玻片 镜
14、检鉴定：显微镜对光低倍镜观察高倍镜观察染成橙黄色的油脂颗粒(1)实验取材的注意事项本实验的观察点是颜色变化，因此选材一定要注意选颜色浅，且待测的有机物含量高的生物材料，如还原糖可选梨、苹果、白色甘蓝叶、白萝卜等；蛋白质可选豆浆、蛋清稀释液等；油脂可选花生种子等。(2)实验步骤中的疑点还原糖的鉴定中，为什么要用热水浴加热，可以直接用酒精灯加热吗？可以，用热水浴加热的好处是均匀受热，防止暴沸。花生子叶切片困难，有更简易的方法吗？取浸泡过的花生子叶，在其内侧面切开一小口，用镊子沿切口轻轻撕取，即可得到单层细胞的薄片。用蛋清来鉴定蛋白质为何要稀释？为了防止蛋白质与双缩脲试剂反应后粘固在试管壁上，使反应
15、不彻底，也不易洗刷试管。【例4】在下列四个试管中分别加入一些物质，甲试管：新鲜乳酸奶；乙试管：甘氨酸溶液；丙试管：豆浆和蛋白酶；丁试管：鸡血液中的红细胞和蒸馏水。上述四个试管中加入双缩脲试剂振荡后，有紫色反应的是()A甲、丁B甲、乙、丁C甲、乙、丙D甲、丙、丁【解析】酸奶中含有蛋白质；甘氨酸不能与双缩脲试剂产生紫色反应；豆浆和蛋白酶中，豆浆中的蛋白质会在蛋白酶作用下分解为多肽，但是蛋白酶仍可以与双缩脲试剂产生紫色反应；鸡血液中的红细胞和蒸馏水混合一段时间后红细胞破裂，释放出血红蛋白，血红蛋白可以与双缩脲试剂产生紫色反应(观察不到)。答案：D【变式训练4】对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是()D待测物质检测试剂预期显色结果还原糖龙胆紫染液深蓝色油脂苏丹橙黄色淀粉本尼迪特试剂蓝色蛋白质双缩脲试剂紫色A.BCD【解析】鉴定还原糖用本尼迪特试剂，现象为有红黄色沉淀产生；油脂被苏丹染成橙黄色；淀粉被碘液染成蓝色；蛋白质用双缩脲鉴定，现象为紫色；龙胆紫染液用来给洋葱根尖细胞中的染色体染色，染成深色。