高考生物一轮复习第一单元认识细胞与细胞的化学组成第4讲核酸、糖类和脂质学案(含解析)北师大版

第4讲 核酸、糖类和脂质

考点一 核酸的分子组成、分布与功能

1．核酸的分子组成

(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。 (3)单体的种类???

??

脱氧核糖核苷酸 4种 ――→组成DNA

核糖核苷酸 4种 ――→组成RNA

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．核酸的分布与功能

DNA 主要存在于细胞核内，与蛋白质构成了染色体(染色质)，是细胞核中的遗传物质。DNA 通过控制蛋白质的合成进行遗传信息的表达。RNA 主要存在于细胞质中，在蛋白质合成中起重要作用。 [诊断与思考]

1．判断下列说法的正误

(1)DNA 的两条脱核糖氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接( × ) (2)DNA 和RNA 分子的碱基组成相同( × )

(3)细胞中的DNA 一定有氢键，RNA 一定没有氢键( × )

(4)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同( × ) (5)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质( × )

(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( × )

2．说出细菌、噬菌体、烟草花叶病毒体内核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的种类。 提示 对于体内核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的种类，细菌分别是2种(DNA 和RNA)、8种、5种、1种(DNA)；噬菌体分别是1种(DNA)、4种、4种、1种(DNA)；烟草花叶病毒分别是1种(RNA)、4种、4种、1种(RNA)。

3．用图示表示DNA 、RNA 、蛋白质各自的基本组成单位。 提示

4．举例说明RNA 有哪些功能？

提示 (1)作为遗传物质(某些病毒)；(2)作为酶，具有催化功能；(3)传递遗传信息(mRNA)，运输氨基酸(tRNA)，组成核糖体(rRNA)。

5．用箭头表示细胞中的DNA 、RNA 和蛋白质三者之间的关系。 提示 DNA ――→转录RNA ――→翻译

蛋白质。

题组一 把握核酸的组成与结构

1．下图表示化合物a 和m 参与化合物b 的构成情况，下列叙述不正确的是( )

A ．若m 为腺嘌呤，则b 可能为腺嘌呤核糖核苷酸

B ．在噬菌体、烟草花叶病毒体内b 均为4种

C ．若a 为核糖，则ADP 脱去一个磷酸后，可形成b

D ．若a 为脱氧核糖，则由b 构成的核酸可存在于HIV 中 答案 D

解析 图示b 为核苷酸，m 为含氮碱基，a 为五碳糖。若m 为腺嘌呤，则b 为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，A 项正确；病毒只含有一种核酸(DNA 或RNA)，其核苷酸种类均为4种，B 项正确；若ADP 水解可形成b ，则a 为核糖，C 项正确；HIV 的遗传物质是RNA ，其基本单位为核糖核苷酸，故a 应为核糖，D 项错误。

2.如图为某核苷酸长链的示意图，下列相关叙述错误的是( )

A．图中所示为脱氧核糖核苷酸长链

B．2为脱氧核糖

C．4为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸

D．5只能在细胞核中找到

答案 D

解析由碱基T可知，该链为DNA的一条链，除细胞核外，线粒体、叶绿体中有少量的DNA 和RNA。

3．在大肠杆菌的核酸中，含有A、C、T的核苷酸种类数是( )

A．8B．7C．5D．4

答案 C

解析大肠杆菌的核酸有DNA和RNA，A可形成腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，C也能形成2种，T只能形成胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。

题组二核酸与蛋白质的比较分析

4．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 代表生物大分子，①②③代表过程。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C的结构具有多样性

C．人类的白化病基因产生于图中的①过程

D．图中A和C是组成染色体的主要成分

答案 B

解析根据图示可判断，A代表DNA，B代表RNA，C代表蛋白质，①代表DNA复制，②代表转录，③代表翻译。单体a代表脱氧核糖核苷酸，单体b代表核糖核苷酸，单体c代表氨基酸。人体中单体b的种类有4种，即腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸，故A正确；导致地球上生物多样性的根本原因是A(DNA)的结构具有多样性，导致地球上生物多样性的直接原因是C(蛋白质)的结构具有多样性，故B错误；

人类的白化病基因是由基因突变产生的，基因突变发生在DNA复制过程中，即图中的①过程，故C正确；组成染色体的主要成分是A(DNA)和C(蛋白质)，故D正确。

5．从一动物细胞中得到两类大分子有机物x、y，已知细胞中x的含量大于y，用胃液处理，x被分解而y不变。x含有化学元素N，有的还含有S，y含有化学元素N和P，它们与苏丹Ⅲ染液都没有颜色反应，细胞膜上有x没有y。下列有关x、y的叙述，错误的是( )

A．x是蛋白质

B．y的基本组成单位是核苷酸

C．细胞膜上的x可能是载体

D．y可能在核糖体上合成

答案 D

解析x能被胃液分解，且还可能含有N或S，细胞膜上有x，可确定x是蛋白质。y含有化学元素N和P，与苏丹Ⅲ染液没有颜色反应，不存在于细胞膜上，可确定y是核酸，y在细胞核或线粒体中合成。

6.若图示中的各部分彻底水解，得到产物种类最多的以及种类一样多的分别是( )

A．①；②和③B．②；③和④

C．②；①和③D．④；①和②

答案 C

解析由图可以判定出：①为mRNA，②为核糖体，③为tRNA，④为多肽。mRNA和tRNA水解产物为相同的四种核糖核苷酸；多肽水解产物为氨基酸；核糖体由蛋白质和rRNA组成，水解产物为氨基酸和四种核糖核苷酸。

1．碱基种类与核苷酸种类的关系

(1)在只有DNA或RNA的生物中：

(2)同时含有DNA和RNA的生物中：

2．列表比较核酸和蛋白质的区别与联系

考点二糖类、脂质的种类和作用

1．糖类的种类和作用

(1)化学组成与种类

(2)功能

①组成生物体的重要成分。

②生物体的主要能源物质。 2．糖类的不同分类标准

(1)按化学性质分???

??

还原糖：①②③

非还原糖：④⑤

①葡萄糖 ②果糖 ③麦芽糖 ④蔗糖 ⑤多糖 (2)按功能分

①细胞的重要组成成分????

?

纤维素：植物细胞壁的主要成分脱氧核糖：DNA 的组成成分

核糖：RNA 的组成成分

②细胞生命活动所需要的主要能源物质：葡萄糖。 ③细胞的贮能物质：淀粉、糖原。 3．细胞中的脂质

(1)元素组成：主要是C 、H 、O 三种元素，有些还含有P 和N 。 (2)种类及功能(连线)

[诊断与思考]

1．判断下列说法的正误

(1)所有的二糖和多糖基本组成单位都相同( × ) (2)所有的糖类和脂质都是能源物质( × ) (3)所有的糖类都能被斐林试剂鉴定( × ) (4)所有的脂质都能参与膜结构的构成( × ) (5)淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水( × )

2．相同质量的脂肪与糖类氧化分解供能时，哪一个消耗氧气较多？

提示 脂肪与糖类相比，氢含量高、氧含量低，氧化分解供能时，脂肪消耗氧气量较多。 3．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 三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖连接的方式不同，使它们具有了不同的化学性质。

题组一从组成、功能上把握糖类和脂质

1．下列关于糖类的叙述，正确的是( )

A．葡萄糖和果糖分子均有还原性

B．葡萄糖和麦芽糖可被水解

C．构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖

D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收

答案 A

解析葡萄糖属于单糖，不可被水解；构成纤维素的单体只有葡萄糖；乳糖属于二糖，水解成单糖后才能被吸收。

2．(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项正确；维生素D和性激素属于固醇类，B项错误；相同质量的脂肪中因含有较大比例的C和H，故彻底氧化分解后比糖类产能多，C项错误；脂质在内质网上合成，D项错误。

3.如图是两种二糖的组成示意图，相关叙述正确的是( )

A．图中M、N指代的物质分别是葡萄糖、果糖

B．图中M代表的物质也是纤维素和糖原的基本组成单位

C．因葡萄糖和果糖都是还原糖，故麦芽糖和蔗糖也是还原糖

D．细胞内的二糖以及单糖的作用只能是细胞呼吸供能的底物

答案 B

解析麦芽糖是由两分子葡萄糖组成的，蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成的，故图中M、N指代的物质都是葡萄糖，A项错误；葡萄糖是纤维素和糖原的基本组成单位，B项正确；葡萄糖和果糖、麦芽糖都是还原糖，但蔗糖不是还原糖，C项错误；细胞内的二糖以及单糖的作用除了是细胞呼吸供能的底物外，有的还参与物质组成，如脱氧核糖是DNA的组成成分，核糖是RNA的组成成分，D项错误。

题组二细胞中糖类、脂质、蛋白质与核酸的综合判断

4．如果图1表示纤维素的结构组成方式，那么符合图2所示结构组成方式的是( )

①核酸②多肽③淀粉

A．①②B．②③C．①③D．①②③

答案 A

解析分析图2，组成该大分子的基本单位不同，核酸是由4种核苷酸聚合而来，多肽是由20种氨基酸脱水缩合而来，可用图2表示；淀粉是由葡萄糖聚合而来，可见构成淀粉的基本单位相同，所以可用图1表示。

5．下列关于生物体中化合物的叙述，不正确的是( )

A．核糖和脱氧核糖都属于五碳糖

B．构成蛋白质、核酸、淀粉等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性

C．DNA、RNA和ATP的化学组成中均有糖类分子

D．蔗糖、乳糖和麦芽糖水解产物中都有葡萄糖，脂质中的性激素具有调节功能

答案 B

解析构成淀粉的单体是葡萄糖，在排列顺序上不具有多样性，B错误。

题组三细胞内常见有机物的推测与判定

6．如图是细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、防御等多种功能

C．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同

D．不同的M4在结构上的区别主要是m4的连接方式不同

答案 B

解析根据题意可知，M1是多糖，在植物细胞中是淀粉，在动物细胞中是糖原，m1是葡萄糖；M2是脂肪，m2是脂肪酸和甘油；M3是蛋白质，m3是氨基酸；M4是核酸，m4是核苷酸。相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，由于M2(脂肪)中的C、H含量高，O含量低，因此M2的耗氧量多；M3(蛋白质)可以是载体蛋白、酶、部分激素、抗体蛋白等物质，具有物质运输、催化、调节、防御等多种功能；m3和m4分别是氨基酸和核苷酸，它们的元素组成不同；不同的M4在结构上的区别主要是m4的数目和排列顺序不同。

7．如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是( )

A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸

B．若②是细胞中重要的贮能物质，则②是脂肪

C．若③为能贮存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA

D．若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的贮能物质，则④是糖原

答案 C

解析由图示可知，①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是蛋白质的基本组成单位——氨基酸；②的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或脂肪，但因②是细胞中重要的贮能物质，故②是脂肪；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③是能贮存遗传信息的大分子物质，则其可能是DNA，也可能是RNA；④只含C、H、O三种元素，主要是在动物肝脏和肌肉中合成的贮能物质，则④指肝糖原和肌糖原。

1．关注糖类、脂质的5点警示

(1)多糖中的纤维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贮能物质，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．有机物的元素组成与种类的相互推导

(1)通过关系图记忆有机物的元素组成

(2)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→C、H、O、N、P

染色体→蛋白质＋DNA→C、H 、O 、N 、P 核糖体→蛋白质＋RNA→C、H 、O 、N 、P 病毒→蛋白质＋核酸→C、H 、O 、N 、P (3)记忆特殊有机物的元素组成

考点三(实验) 观察DNA 和RNA 在细胞中的分布

1．实验原理

甲基绿—焦宁染液中的甲基绿能使DNA 呈现绿色，而焦宁则能把RNA 染成红色。因此，可以通过观察细胞中不同部位呈现的颜色，来检测DNA 、RNA 在细胞中的分布。 2．方法步骤

3．实验现象

细胞核区域被染成绿色，细胞质区域被染成红色。 [深度思考]

(1)不能用哺乳动物成熟的红细胞观察DNA 与RNA 分布的原因是什么？ 提示 哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核。