第4讲 核酸、糖类和脂质(一轮复习)

第4讲核酸、糖类和脂质

[考纲明细] 1.核酸的结构和功能(Ⅱ) 2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ) 3.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布

板块一知识·自主梳理

一、核酸

1．核酸的结构层次

2．核酸的功能

(1)细胞内携带遗传信息的物质。

(2)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。

3．核酸的分布

DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。

4．DNA和RNA的比较

5.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况

二、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

3．合成部位

葡萄糖、淀粉：叶绿体。

纤维素：高尔基体。

糖原：主要是肝脏、肌肉。

三、细胞中的脂质

1．脂质的分类和功能

2．脂质的合成主要在内质网中进行。

四、细胞内的能源物质种类及其分解放能情况

1．主要能源物质：糖类。

2．主要储能物质：脂肪。除此之外，动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。

3．直接能源物质：ATP。糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到ATP中，才能被生命活动利用。

4．细胞中的能源物质为糖类、脂肪、蛋白质，三者供能顺序是：糖类→脂肪→蛋白质。

5．能源物质为生命活动供能的过程

五、生物大分子以碳链为骨架

1．单体和多聚体

(1)单体：蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的基本组成单位。

(2)多聚体：由许多单体相互连接构成的生物大分子。

2．多聚体以碳链为骨架

氨基酸、核苷酸、单糖都是有机物，单体以碳链为基本骨架，许多单体连接成多聚体，多聚体参与细胞和生物体的构成。由于碳原子在组成生物大分子中具有重要作用，故碳是生命的核心元素。

六、观察DNA和RNA在细胞中的分布(实验)

七、实验中试剂的作用

◆深入思考

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？

提示因为组成淀粉、糖原和纤维素的基本单位葡萄糖在数量上、连接方式上都有所不同，所以它们的化学性质也不同。

2．所有的糖类都能提供能量吗？

提示不是，糖类是主要的能源物质，但纤维素是组成细胞壁的成分，核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，它们都不是能源物质，都不提供能量。

3．相同质量的脂肪与糖类供能时，哪一个消耗氧气较多？

提示相同质量的脂肪与糖类相比，脂肪含的C、H较多，O较少，因此在氧化时，耗氧多，产生的水多，放能多。

◆自查诊断

1．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质。()

答案×

2．构成DNA和RNA的核苷酸共有5种。()

答案×

3．淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水。()

答案×

4．脂质不参与生命活动的调节。()

答案×

板块二考点·题型突破

考点1

核酸的组成、结构和功能

[2015·全国卷Ⅰ]下列叙述错误的是()

A．DNA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

C．T2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的元素组成是：C、H、O、N、P，ATP的元素组成是C、H、O、N、P，A正确；反密码子是tRNA上能与mRNA 上的密码子通过碱基互补配对结合的三个相邻的碱基组成的，一个密码子(除终止密码子)编码一个氨基酸，而一个tRNA一次只能转运一个氨基酸，由此可推知一个tRNA上只有一个反密码子，B正确；T2噬菌体由DNA和蛋白质构成，构成DNA的单位是脱氧核糖核苷酸，C正确；细菌是原核生物，原核细胞中无线粒体，D错误。

[答案] D

题型一核酸的组成、结构和功能

1．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．乙或丙彻底水解的产物是甲

答案 D

解析由题图可知，乙为DNA，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，有磷酸二酯键形成，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。

2．下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能()

A．作为遗传信息的载体

B．是生物的遗传物质

C．是生物体进行生命活动的主要承担者

D．对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用

答案 C

解析生命活动的主要承担者是蛋白质。

技法提升

DNA、RNA、蛋白质的水解产物的比较

题型二核酸与生物种类关系

3．[2017·郑州质检]将从大肠杆菌细胞中提取到的核酸彻底进行水解，直至形成不能再水解的小分子，则能得到的小分子的种类共有()

A．9种B．8种C．6种D．4种

答案 B

解析大肠杆菌含有DNA和RNA，DNA初步水解形成4种脱氧核苷酸，彻底水解为磷酸、脱氧核糖和A、C、G、T 4种碱基；RNA初步水解形成4种核糖核苷酸，彻底水解为磷酸、核糖和A、C、G、U 4种碱基。故从大肠杆菌细胞中提取到的核酸彻底水解后

会得到磷酸、核糖、脱氧核糖和A、C、G、T、U 5种碱基，共8种小分子。

4．下列有关核酸的叙述，正确的是()

A．在细菌中，遗传物质可能是DNA或RNA

B．核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸

C．鱼体内的遗传物质彻底水解后可得到脱氧核糖、磷酸和含氮碱基

D．除病毒外，一切生物都具有核酸

答案 C

解析细菌中既有DNA又有RNA，其中DNA是遗传物质，A 错误；核酸的基本组成单位是核苷酸，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，B错误；鱼的遗传物质是DNA，被彻底水解后可得到脱氧核糖、磷酸和A、T、G、C四种碱基，C正确；病毒中也含有核酸，D错误。

题型三核酸与蛋白质的关系

5．下图是人体细胞中三种重要的大分子有机物B、G、E的元素组成、基本单位及相关关系图。关于此图的叙述不正确的是()

A．E→G发生的主要场所是细胞核，G→B发生的场所是核糖体

B．B的功能多样性只与b的种类、数目和排列顺序有关

C．E中e的排列顺序决定了B中b的排列顺序

D．元素X含有氮元素，元素Y是氮元素和磷元素

答案 B

解析分析题意可知，E为DNA，G为RNA，B为蛋白质，E 到G主要发生在细胞核内，G到B发生在细胞质的核糖体上，A正确；蛋白质功能多样性取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序和多肽的空间结构多样性，B错误；DNA中脱氧核苷酸的排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序，C正确；DNA的组成元素有C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素一定含有的是C、H、O、N，D正确。

6．[2017·南阳一模]下列关于核酸和蛋白质的叙述，不正确的是()

A．DNA和RNA都由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息

B．蛋白质的功能与氨基酸的排列顺序有关，与空间结构无关C．DNA分子的多样性取决于碱基排列顺序的多样性

D．DNA分子的多样性决定了蛋白质分子结构和功能的多样性答案 B

解析DNA和RNA分别由四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸组成，可以储存遗传信息，A正确；蛋白质的功能与氨基酸的排列顺序和蛋白质的空间结构都有关，B错误；DNA分子中四种碱基排列顺序决定了DNA分子的多样性，C正确；蛋白质是基因控制合成的，因此DNA分子的多样性决定了蛋白质分子结构和功能的多样性，D 正确。

技法提升

蛋白质与核酸关系模型及解读

(1)图1中由A、B、C三种大分子之间的关系可推断A为DNA、

B为RNA、C为蛋白质，甲是DNA复制、乙是转录、丙是翻译；单体a、b、c分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸；元素X为N、P，Y为N。

(2)染色体的主要成分是DNA和蛋白质，核糖体的主要成分是RNA和蛋白质，因此图2中甲、乙、丙分别是DNA、RNA和蛋白质，a是核苷酸，b是氨基酸。

考点2

糖类、脂质的种类和作用

[2017·江苏高考]下列关于糖类化合物的叙述，正确的是() A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同

B．淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖

C．蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀D．蔗糖是淀粉的水解产物之一，麦芽糖是纤维素的水解产物之一

[解析]葡萄糖、果糖和半乳糖都具有还原性，属于还原糖，组成元素相同，都是C、H、O，A错误；淀粉、糖原和纤维素的基本组成单位都是葡萄糖，都是由葡萄糖聚合而成的多糖，B正确；蔗糖不具有还原性，属于非还原糖，不能与斐林试剂发生反应，麦芽糖和乳糖都具有还原性，都能与斐林试剂发生反应，生成砖红色沉淀，C 错误；淀粉的初步水解产物是麦芽糖，彻底水解产物是葡萄糖，纤维素的初步水解产物是纤维二糖，彻底水解产物是葡萄糖，D错误。

[答案] B

题型一糖类和脂质的种类、组成和功能

1．下面关于脂质的叙述，其中正确的是()

A．磷脂由C、H、O三种元素组成，是构成液泡膜的主要成分

B．性激素的化学本质是蛋白质，对维持生物体生殖过程起重要的调节作用

C．脂肪只存在于动物的脂肪细胞中，而其他部位和植物细胞中没有

D．企鹅体内的脂肪有减少热量散失，维持体温恒定的作用

答案 D

解析磷脂中除C、H、O外还含有N、P，A错误；性激素的化学本质是脂质中的固醇，B错误；脂肪既存在于动物细胞中，也存在于植物细胞中，C错误。

2．下列有关糖类和脂质的叙述，不正确的是()

A．脂质中脂肪具有缓冲和减压的作用

B．植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖原

C．固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能

D．葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类

答案 B

解析脂质中脂肪是重要的储能物质，也具有缓冲和减压的作用，A正确；植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖主要是糖原，乳糖是二糖，不是多糖，B错误；固醇中维生素D有利于促进钙、磷等物质的吸收，性激素能促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，胆固醇参与血液中脂质的运输，C正确；葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类，植物光合作用形成葡萄糖，动物消化吸收葡萄糖，核糖组成RNA，脱氧核糖组成DNA，D正确。

3．下列有关化合物的叙述正确的是()

A．单糖都是动植物细胞共有的糖类

B．脂肪和多糖都属于生物大分子

C．蛋白质和DNA是所有细胞共有的化合物

D．磷脂和胆固醇均属于组成动物细胞膜的脂质

答案 D

解析单糖中的葡萄糖是动植物共有的糖类，但并不是所有的单糖都是动植物细胞共有的，如半乳糖是构成乳糖的一种单糖，只存在于动物细胞中，A错误；脂肪不属于生物大分子，B错误；哺乳动物的成熟红细胞中无DNA，C错误；磷脂双分子层是生物膜的基本骨架，而胆固醇也是组成动物细胞膜的重要成分，D正确。

题型二综合考查细胞中多种有机物之间的关系

4．下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，下列相关叙述错误的是()

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，导致脂质含量持续增加

D．糖类不转化为蛋白质，导致含氮物质含量基本不变

答案 D

解析由图中曲线变化可看出，在种子成熟的过程中，千粒重、粗脂肪的量不断增加，可溶性糖、淀粉的量不断减少，含氮物质的量变化不大。糖类能转化成氨基酸，参与蛋白质的合成，D错误；大量糖类输入种子后，通过细胞代谢，要么转化为脂肪，使脂肪含量持续增加，要么转化为其他有机物贮存起来，使种子质量不断增加，A、C正确；由于细胞代谢大量利用可溶性糖，淀粉不断水解，导致其含量不断降低，B正确。

5．如果图2表示核酸的结构组成方式，那么符合图1所示结构

组成方式的是()

①核酸②多肽③淀粉④糖原

A．①②B．②③C．③④D．①④

答案 C

解析淀粉、糖原和纤维素一样，都是由葡萄糖(单体)构成的大分子物质。而图2所示为不同的单体(4种或4种以上)构成的化合物。

技法提升

1.各种有机物的组成、种类、结构和功能总结

2．界定有机物的“水解”与“氧化分解”

(1)混淆糖的“水解”与“氧化分解”

多糖和二糖水解的终产物是单体，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。

(2)不同有机物的消化(水解)产物、氧化分解产物(代谢终产物)不同

实验三

观察DNA和RNA在细胞中的分布

[全国卷Ⅱ]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

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[解析]转录的结果获得RNA，RNA的合成需要RNA聚合酶的参与，A正确；线粒体和叶绿体中都有DNA，均可发生DNA的复制，B正确；双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过磷酸二酯键连接，C错误；甲基绿使DNA显绿色，吡罗红使RNA呈红色，用甲基绿和吡罗红的混合染色剂将细胞染色，可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布，D正确。

[答案] C

1．[2017·河南九校联考]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．本实验的操作过程是制片→水解→染色→冲洗→观察

B．不宜选用细菌作为实验材料是因为细菌中没有DNA分子

C．酒精灯烘干涂有口腔上皮细胞的载玻片的目的是使细胞固定

在载玻片上

D．用高倍显微镜可以清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子

答案 C

解析本实验的操作过程是制片→水解→冲洗→染色→观察，A 错误；细菌是原核生物，细菌中有DNA和RNA，B错误；酒精灯烘干涂有口腔上皮细胞的载玻片的目的是使细胞固定在载玻片上，C正确；用高倍显微镜可以清楚地看到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质，D错误。

2．[2017·泰安模拟]下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是()

A．甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红

B．该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA

C．盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞

D．盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合

答案 C

解析甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应配成吡罗红甲基绿混合染色剂，A错误；叶肉细胞中含有叶绿体，叶绿体中的色素会干扰实验结果，因此不用叶肉细胞作实验材料，B 错误；实验中加入质量分数为8%的盐酸的作用：一是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，二是使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合，C正确，D错误。

板块三方向·真题体验

1．[2017·海南高考]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，D正确；胆固醇是动物组织中其他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，A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．[2016·江苏高考]关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA 的鉴定实验，下列叙述正确的是()

A．还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂

B．鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热

C．二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色

D．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀

答案 C

解析鉴定还原糖、DNA可分别使用斐林试剂、二苯胺试剂，A错误；鉴定还原糖和DNA都需要水浴加热，而鉴定蛋白质不需要水浴加热，B错误；二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色，C正确；用苏丹Ⅲ鉴定脂肪时可见橘黄色颗粒，用双缩脲试剂鉴定蛋白质时会发生紫色反应，D错误。

3．[2015·江苏高考]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

答案 A

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正确；脂肪不溶于水，B错误；淀粉和脂肪由C、H、O三种元素构成，C错误；核酸不是能源物质，D错误。

4．[2014·海南高考]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C、H比例高，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。

限时规范特训

一、选择题

1．糖类是生物体的重要构成物质和能源物质，下列有关糖类的叙述正确的是()

A．在ATP、RNA、质粒和叶绿体中均含有核糖

B．所有糖类都是生物体的主要能源物质

C．在细胞膜上糖类均与蛋白质结合形成糖蛋白

D．葡萄糖是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位

答案 D

解析叶绿体中含有少量的RNA，RNA中含有核糖，ATP中的“A”是核糖与腺嘌呤结合而成的，质粒是小型环状的DNA，DNA中不含有核糖，A错误；糖类中的纤维素是植物细胞壁的主要成分，不是生物体的主要能源物质，B错误；在细胞膜上的糖类，有的与蛋白质结合形成糖蛋白，有的与脂质分子结合形成糖脂，C错误；1分子麦芽糖是由2分子葡萄糖脱水缩合而成，纤维素、淀粉和糖原都是由许多葡萄糖分子脱水缩合而成，因此葡萄糖是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位，D正确。