1、第5讲 核酸、糖类和脂质1.1.4概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质11.5举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用11.7概述核酸由核苷酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分子一、核酸的组成与功能据核酸结构层次概念图回答问题(1)D是核苷酸,一分子D由一分子A含氮碱基、一分子B五碳糖和一分子C磷酸组成。(2)根据B的不同,D可分为E脱氧核苷酸和F核糖核苷酸两类。(3)在大肠杆菌体内,A有5种,D有8种,E有4种。(4)G为DNA,H为RNA,G和H在化学组成上的差异是五碳糖和含氮碱基不同。(5)在真核细胞内,G主要分布于细胞核,H主要分
2、布于细胞质,可用甲基绿、吡罗红混合染色剂显示它们的存在,其中甲基绿使G呈现绿色,吡罗红使H呈现红色。二、糖类的种类与作用1填写动植物体内的糖类2糖类的种类及功能(连线)三、脂质的种类与作用1据构成生物体重要成分的四种有机物图示填空F是脂肪,它是由B(脂肪酸和甘油)形成的,除此之外,脂质还包括固醇和磷脂。2脂质的种类和功能(连线)基础微点练清1判断正误(1)新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的(2020全国卷,T1C)()(2)淀粉的结构单元是蔗糖(2020浙江选考,T2A)()(3)胆固醇是人体所需的物质(2020浙江选考,T2B)()(4)组成DNA和ATP的元素种类不同(
3、)(5)大肠杆菌体内既有DNA,又有RNA,但以DNA作为遗传物质()(6)磷脂是所有细胞必不可少的脂质()新人教版必修1 P27“概念检测”T1(1)(7)脂肪、淀粉、糖原都是人体内的储能物质()新人教版必修1 P27“概念检测”T1(3)(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()2下列有关脂质的叙述错误的是()A胆固醇和雌性激素属于固醇类脂质B脂质在哺乳动物精子形成中具有重要作用C脂质都能被苏丹染液染成橘黄色D内质网是脂质合成的“车间”解析:选C胆固醇和雌性激素属于固醇类物质,固醇属于脂质,A正确;脂质中的性激素有促进
4、哺乳动物生殖细胞形成的作用,B正确;苏丹染液能将脂质中的脂肪染成橘黄色,C错误;内质网是脂质合成的“车间”,D正确。3(2021年1月新高考8省联考湖南卷)糖类是细胞的主要组成成分之一。下列叙述错误的是()A植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖B糖原是人和动物细胞的储能物质C麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖D葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀解析:选C纤维素是多糖,是植物细胞壁的主要成分之一,A正确;糖原是多糖,是人和动物细胞的储能物质,B正确;麦芽糖、乳糖是二糖,核糖是单糖,C错误;葡萄糖是还原糖,能与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,D正确。4(新人教版必修1 P36“概念检测”T3)下列
5、物质中,不是核苷酸组成成分的是()A碱基B核糖C甘油 D磷酸解析:选C核苷酸是由含氮碱基、核糖和磷酸组成的,而甘油是脂肪的组成单位。5(新人教版必修1 P36“拓展应用”)一些厂家在核酸保健品的广告中用到类似的宣传语:一切疾病都与基因受损有关;基因是核酸片段;补充某些特定的核酸,可增强基因的修复能力。请对上述三段宣传语作出评析,指出其中的逻辑漏洞。提示:“一切疾病都与基因受损有关”过于绝对,疾病有的是基因受损导致的,还有很多疾病是受到细菌等病原体影响导致的。“基因是核酸片段”属于概念有误,核酸包括DNA和RNA,除少数病毒外,生物的基因是DNA上有遗传效应的片段。“补充某些特定的核酸,可增强基
6、因的修复能力”这是混淆概念关系以误导消费者。人们吃的食物中已经含有很多核酸,不需要额外补充核酸,核酸也不是人体需要的营养物质;人体内不缺乏合成核酸的原料;人体细胞不会直接利用外来核酸,无论是食物中的核酸,还是补充特定的核酸,都不能直接被细胞利用,都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用;细胞内的基因修复有复杂的机制,补充核酸不会增强基因修复能力。一、核酸的组成、结构和功能试考题查欠缺1(2019海南高考)下列与蛋白质、核酸相关的叙述,错误的是()A一个核糖体上可以同时合成多条多肽链B一个蛋白质分子上可以含有多个金属离子C一个mRNA分子可以结合多个核糖体D一个DNA分子可以转录产生多个RN
7、A分子解析:选A一个核糖体上一次只能合成一条多肽链,A错误;一个蛋白质分子可以含有多个金属离子,如一个血红蛋白分子含有四个Fe2,B正确;一个mRNA分子可以结合多个核糖体形成多聚核糖体,合成多条多肽链,C正确;一个DNA分子上含有多个基因,不同基因可以转录产生不同的RNA分子,D正确。2(2021番禺月考)下列关于如图所示过程的叙述,错误的是()A甲是磷酸,在不同的核苷酸中种类相同B乙是五碳糖,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖C丙是含氮碱基,在人体细胞DNA 中有4种D丁是核苷酸,在一个病毒中有8种解析:选D甲是磷酸,在不同的核苷酸中种类相同,A正确;乙是五碳糖,有脱氧核糖和核糖两种,
8、在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖,B正确;人体细胞中遗传物质为DNA,含氮碱基共有4种(A、T、C、G),C正确;丁是核苷酸,在一个病毒中有DNA或RNA一种核酸,4种核苷酸,D错误。3(2021宜昌模拟)如图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解析:选B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U,则甲
9、是核糖核苷酸,一定是丙tRNA的基本单位,A正确;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;如果甲中的a是脱氧核糖,则甲物质聚合成的大分子物质是DNA,主要分布于细胞核,也可以分布于线粒体和叶绿体中,C正确;如果甲中的a是核糖,则甲物质聚合成的大分子物质是RNA,主要分布于细胞质,细胞核中也有,D正确。强知能补欠缺1联系法巧记RNA与ATP的两种关系(1)元素组成都是C、H、O、N、P。(2)AMP(ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分)是组成RNA的基本单位之一,如图所示:2比较法助记DNA和RNA组成成分的异同(1)相同成分:含氮碱基A、
10、G、C和磷酸。(2)不同成分3明辨关于核酸的两组概念(1)脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核糖核酸:脱氧核糖是一种五碳糖,脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸的基本组成单位,脱氧核糖核酸即DNA。(2)核糖核糖核苷酸核糖核酸:核糖是一种五碳糖,核糖核苷酸是核糖核酸的基本组成单位,核糖核酸即RNA。练题点全过关1下列关于核酸的叙述,错误的是()A核酸是由多个核苷酸连接而成的生物大分子B双链DNA分子的每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基C核酸分子多样性取决于核酸中核苷酸的种类、数量和排列排序D核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用解析:选B核酸是由多个核苷酸连接而成的生物大分子,A正确;一般
11、来说,双链DNA分子两端各有一个最末端的脱氧核糖只连着一个磷酸和一个碱基,B错误;核酸分子多样性取决于核酸中核苷酸的种类、数量和排列顺序,C正确;核酸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具有极其重要的作用,D正确。2(2021黄石一模)研究表明,导致新型肺炎的元凶是一种新型冠状病毒,该病毒的遗传物质为RNA。下列关于新型冠状病毒的叙述,正确的是()A将该病毒的核酸彻底水解后,可得到5种碱基、2种五碳糖、1种磷酸B该病毒在宿主细胞的核糖体上合成多肽链时,需要RNA聚合酶的催化C由于该病毒的核酸为单链结构,所以更容易发生变异D可在含有碳源、氮源、生长因子、水、无机盐
12、等营养全面的培养基上培养新型冠状病毒用于科学研究解析:选C新型冠状病毒只含有RNA 1种核酸,RNA彻底水解后,可得到4种碱基(A、U、C、G)、1种五碳糖(核糖)、1种磷酸,A错误;RNA聚合酶催化转录过程,不能催化多肽链的形成,B错误;由于该病毒的核酸为单链结构,所以更容易发生变异,C正确;病毒没有细胞结构,不能独立生存,必须用宿主活细胞培养,D错误。3如图表示乙型肝炎病毒(HBV)促进肝细胞增殖和肿瘤发生的机理,其中“”表示促进,“”表示抑制,下列说法错误的是()AHBx的合成需要宿主细胞提供模板、原料、能量和酶等BHBx通过促进IncHUR1的转录形成更多的IncHUR1RNACHBV
13、的核酸彻底水解后可得到五种有机物D由图可推测p53是一种肿瘤抑制因子,可以抑制肿瘤发生解析:选AHBx的合成需要宿主细胞提供原料、能量和酶等,而模板由乙型肝炎病毒(HBV)提供,A错误;据图分析可知,HBx通过促进IncHUR1的转录形成更多的IncHUR1RNA,B正确;乙型肝炎病毒(HBV)的遗传物质是DNA,初步水解形成脱氧核苷酸,进一步水解形成脱氧核糖、磷酸和四种碱基,但是磷酸是无机物,则HBV的核酸彻底水解后可得到五种有机物,C正确;由图可知,p53抑制肝细胞增殖,可推测p53是一种肿瘤抑制因子,可以抑制肿瘤发生,D正确。二、糖类、脂质的种类和作用试考题查欠缺1(2019海南高考)下
14、列关于淀粉和纤维素的叙述,正确的是()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:选C 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。2(2019浙江选考)脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下列叙述正确的是()A油脂可被苏丹染液染成紫色B磷脂主要参与生命活动的调节C胆固醇使动物细胞膜具有刚性D植物蜡是细胞内各种膜结构的组成成分解析:选C苏丹染液能与细胞中的油脂作用呈橙黄色,A
15、错误;磷脂主要参与生物膜结构的组成,B错误;胆固醇可使动物细胞膜具有一定的刚性,C正确;植物蜡对植物细胞起保护作用,不是膜结构的组成成分,D错误。3(2021广州模拟)下列关于糖类和脂质的叙述,正确的是()A淀粉、麦芽糖和蔗糖彻底水解的产物都是葡萄糖B糖原只存在于动物的肝脏中,是重要的储能物质C脂肪是最常见的脂质,基本结构单元是甘油三酯D人体血液中的胆固醇过多可能引发心脑血管疾病解析:选D蔗糖水解的产物既有葡萄糖,也有果糖,A错误;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,B错误;脂肪的基本结构单元是甘油和脂肪酸,C错误;人体血液中的胆固醇过多可能引发心脑血管疾病,D正确
16、。强知能补欠缺1集合图法归纳脂质种类的从属关系2比较法助记糖类和脂质的关系比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O(N、P)C、H元素含量低高种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位叶绿体、内质网等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,如核糖生物体的储能物质,如脂肪;构成生物膜的重要成分,如磷脂;调节新陈代谢和生殖,如性激素酶解产物单糖甘油、脂肪酸同质量氧化分解结果消耗氧气少多生成水少多释放能量少多联系糖类、脂肪可以相互转化,糖类和脂肪的组成元素完全相同,都是C、H、O3.细胞内的三大能源物质及其分解放能(1)能源物质为生命活动供能的过程
17、(2)三大有机物中碳氢的比值不同,在氧化分解时的需氧量也不同。糖类中碳氢的比值最大,氧化分解时需氧最少;脂肪碳氢的比值最小,氧化分解时需氧最多,产生的能量也最多。(3)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。练题点全过关1胆固醇在许多动物性食物中含量丰富,饮食中如果过多摄入胆固醇,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。以下关于胆固醇的说法错误的是()A胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输B胆固醇与性激素、维生素D都属于固醇类物质,能调节和影响生物体的生命活动C动物内脏、蛋黄等食物中胆固醇含量较高,膳食中要注意适度摄入D胆
18、固醇的主要组成元素是C、H、O,有的胆固醇中还含有N和P解析:选D胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输,A正确;胆固醇与性激素、维生素D都属于固醇类物质,能调节和影响生物体的生命活动,B正确;动物内脏、蛋黄等食物中胆固醇含量较高,膳食中要注意适度摄入,C正确;胆固醇的组成元素是C、H、O,D错误。2关于糖分解代谢的叙述,错误的是()A甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖B乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖C发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖D枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖解析:选C蔗糖是二糖,由葡萄糖和果糖脱水缩合形成;乳糖是二糖,由葡萄糖和半乳
19、糖脱水缩合形成;麦芽糖是二糖,由两分子葡萄糖脱水缩合形成;纤维素、糖原、淀粉都是多糖,其基本单位都是葡萄糖。3甲(ATGG)是一段单链DNA 片段,乙是该片段的转录产物,丙(APPP)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解析:选D丙是ATP,是细胞内的直接能源物质,在水解脱去两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA 的基本组成单位之一,但丙不是乙的水解产物之一。甲中含脱氧核糖,乙、丙中含核糖。甲中含3种脱氧核苷酸,乙中含3种核糖核苷酸。一、科学思维模型建构法破解蛋白质与核酸的关系典
20、例(2019江苏高考)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述,正确的是()A核酸和蛋白质的组成元素相同B核酸的合成需要相应蛋白质的参与C蛋白质的分解都需要核酸的直接参与D高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键解析蛋白质除含有C、H、O、N外,有的还含有S等;核酸的组成元素为C、H、O、N、P,A错误。核酸的合成需要多种酶的参与,绝大多数酶的化学本质是蛋白质,B正确。蛋白质的分解通常需要蛋白酶的参与,不需要核酸的直接参与,C错误。高温会破坏蛋白质和核酸的空间结构,使蛋白质和核酸发生变性,但一般不会破坏蛋白质中的肽键,核酸分子中无肽键,D错误。答案B思维建模1蛋白质与核酸之间的关系图2常见核酸蛋白质复合体析
21、题用模1图中甲、乙、丙表示生物大分子,表示生理过程。下列分析错误的是()Aa、b、c共有的元素为C、H、O、NBa与b的区别只是含有的五碳糖不同C通过过程核酸控制蛋白质的合成D同一生物不同细胞中的丙有差异解析:选B根据图示可判断,甲代表DNA,乙代表RNA,丙代表蛋白质,代表DNA的复制,代表转录,代表翻译。单体a是脱氧核苷酸,单体b是核糖核苷酸,单体c是氨基酸。核酸的组成元素是C、H、O、N、P,氨基酸的主要组成元素是C、H、O、N;a与b的区别除了五碳糖不同外,碱基种类上也有差别;核酸通过转录和翻译可控制蛋白质合成,进而控制生物性状;由于基因的选择性表达,同一生物不同细胞中合成的蛋白质有差
22、异。2(2018全国卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物B真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有C若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶D若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶解析:选B真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的,都存在DNA蛋白质复合物;原核细胞无成形的细胞核,DNA裸露存在,不含染色体(质),但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制,DNA分子复制时会出现DNA蛋白质复合物;DNA复制需要DNA聚
23、合酶,若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能为DNA聚合酶;在DNA转录合成RNA时,需要RNA聚合酶的参与,故该DNA蛋白质复合物中含有RNA聚合酶。3如图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲丙及结构丁的示意图。下列相关叙述错误的是()A若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应,则单体3为葡萄糖B若图中丁是一种细胞器,则单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸C若图中丁能被碱性物质染成深色,则物质丙可控制物质乙的合成D物质甲、乙、丙为生物大分子,都有物种特异性解析:选D若物质甲能与碘液发生蓝色反应,则其为淀粉,单体3为淀粉的组成单位葡萄糖;若图中丁是一种细胞器,由核酸和蛋白质构成,则其是核糖
24、体,单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸;若图中丁能被碱性物质染成深色,则丁为染色体(质),物质丙为DNA,物质乙为蛋白质,DNA可控制蛋白质的合成;若物质甲是多糖,则没有物种特异性。二、科学思维建模解读单体、多聚体之间的关系思维建模生物大分子多聚体的连接方式常见模式图模型解读(1)若该图为一段肽链结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示肽键,3的种类大约有20种。(2)若该图为一段核酸结构模式图,则1表示五碳糖,2表示磷酸基团,3表示含氮碱基。(3)若该图表示多糖结构模式图,则1、2、3连接形成的化合物是葡萄糖。(4)几种生物大分子单体的种类多糖淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖蛋白质(多肽)构
25、成蛋白质(多肽)的单体是氨基酸,组成生物体的氨基酸约有20种核酸构成脱氧核糖核酸(DNA)的单体有4种,构成核糖核酸(RNA)的单体也有4种脂肪组成脂肪的单体是甘油和脂肪酸析题用模1(2021鄂州模拟)生命科学研究中常用“建模”方法表示微观物质的结构,图中甲丙分别表示细胞中常见的三种大分子有机物,每种有机物都有其特定的基本组成单位。则下列选项中的物质与图中甲丙对应完全吻合的是()ADNA、RNA、纤维素B多肽、RNA、淀粉CDNA、蛋白质、糖原 D核酸、多肽、糖原解析:选B图中甲单体具有很多不同的形状,这些不同的单体只能表示20种氨基酸,因此图中甲可能表示蛋白质或多肽;图中乙有四种不同的单体,
26、并且该有机物是单链,因此它可以表示组成RNA分子的四种核糖核苷酸;图中丙只有圆形一种单体,最可能表示的是由葡萄糖聚合形成的多糖。2.如图表示细胞内某物质甲由两部分组成。以下说法错误的是()A若图中甲为组成蛋白质的氨基酸,为R基,则中的氨基和羧基都只有一个B若、为两个DNA片段,则通过DNA聚合酶可将其连接为甲C若图中甲为ATP,为腺苷,则含有三个磷酸基团D若、均为葡萄糖,则小麦幼苗体细胞中的甲为麦芽糖解析:选B根据氨基酸的通式可知,若图中甲为氨基酸,为R基,则中的氨基和羧基都只有一个,且连接在同一个碳原子上;DNA连接酶可将两个DNA片段连接起来,因此若、为两个DNA片段,则通过DNA连接酶可将其连接为甲;ATP是由腺苷和3个磷酸基团组成的,因此若图中甲为ATP,为腺苷,则含有三个磷酸基团;麦芽糖是由2分子葡萄糖脱水缩合形成的,若、均为葡萄糖,则小麦幼苗体细胞中的甲为麦芽糖。3如图表示细胞中一种常见的水解反应,下列化合物能发生此种反应的是()A脂肪B蛋白质C淀粉 DDNA解析:选C组成该生物大分子的单体是相同的。组成脂肪的单体是甘油和脂肪酸两种,不可能发生此种反应;蛋白质的单体是多种氨基酸,不可以发生此种反应;淀粉的单体是葡萄糖,可以发生此种反应;DNA的单体是4种脱氧核糖核苷酸,不可以发生此种反应。