高考生物总复习学案集必修细胞中的核酸糖类和脂质

高考生物总复习学案集必修细胞中的核酸糖类和脂质

第3讲 细胞中的核酸、糖类和脂质 ‎1.应用糖类、脂质的种类和作用分析实例。‎ ‎2.理解核酸的结构、功能及多样性。‎ ‎3.学会观察DNA、RNA在细胞中的分布并总结结论。‎ ‎1.糖类、脂质的种类和作用（Ⅱ）‎ ‎2.核酸的结构和功能（Ⅱ）‎ ‎3.观察DNA、RNA在细胞中的分布 权威解读 考纲要求 考点梳理 一、核酸在细胞中的分布 ‎1.分布 ‎（1）DNA主要分布在①__________内，此外也有少量分布于②__________中。‎ ‎（2）RNA主要分布于③__________中。‎ ‎2.实验原理 ‎（1）甲基绿染色剂+DNA④__________ （2）⑤__________+RNA红色 ‎（3）盐酸：改变细胞膜的通透性，加速⑥__________进入细胞，使染色质中的⑦__________分离，有利于DNA与染色剂结合。‎ 二、核酸的结构和功能 ‎1.结构 ‎（1）化学元素：①__________。‎ ‎（2）单体：核苷酸 组成分子： ②__________ 、一分子③__________ 、一分子磷酸 三部分 种类（共8种）：④__________（4种）参与DNA组成 ‎ ⑤__________（4种）参与RNA组成 ‎（3）DNA和RNA在化学组成上的区别 五碳糖 含氮碱基 DNA ‎⑥__________‎ ‎⑦__________‎ RNA ‎⑧__________‎ ‎⑨__________‎ ‎2.功能：是细胞内携带⑩__________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。‎ 三、细胞中的糖类 ‎1.元素组成：①____________________。‎ ‎2.分类、相互关系、特点及实例 ‎3.生理功能 ‎（1）细胞中的主要⑨__________，如葡萄糖是“生命的燃料”。‎ ‎（2）组成生物体的重要成分，如⑩__________是构成细胞壁的成分。‎ 四、细胞中的脂质 ‎1.元素组成：主要是①__________三种元素，有些还含有N、P等元素。‎ ‎2.种类及功能 自我校对 一、①细胞核 ②线粒体和叶绿体 ③细胞质 ④绿色 ⑤吡罗红染色剂 ⑥染色剂 ⑦DNA与蛋白质 二、①C、H、O、N、P ②含氮碱基 ③五碳糖 ④脱氧核苷酸 ⑤核糖核苷酸 ⑥脱氧核糖 ⑦A、T、G、C ‎ ‎⑧核糖 ⑨A、U、G、C ⑩遗传信息 三、①C、H、O ②葡萄糖 ③果糖 ④单糖 ⑤蔗糖、麦芽糖 ⑥乳糖 ⑦淀粉和纤维素 ⑧糖原 ⑨能源物质 ⑩纤维素 四、①C、H、O ②储能物质 ③细胞膜和细胞器膜 ‎ ‎④脂质 ⑤生殖器官 ⑥生殖细胞 ⑦钙和磷 Ø 要点归纳探究 一、核酸 ‎1.核酸的组成分析 走 ‎ ‎ 2.DNA与RNA的比较 分类 脱氧核糖核酸（DNA）‎ 核糖核酸（RNA）‎ 组成单体 成 分 磷酸 H3PO4‎ H3PO4‎ 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A、G、C、T A、G、C、U 功能 主要的遗传物质、编码、复制遗传信息，并决定蛋白质的合成 ‎①作为遗传物质：只存在RNA病毒中 ‎②参与蛋白质合成 ‎③催化作用：酶的一种 存在 主要存在于细胞核，少量在线粒体和叶绿体中 主要存在于细胞质中 ‎3.两大有机高分子的关系 蛋白质 核酸 元素组成 C、H、O、N C、H、O、N、P 组成单位 连接方式 形成场所 细胞质内核糖体上 细胞核、线粒体、叶绿体等 主要功能 结构物质：血红蛋白、肌红蛋白等 ‎①遗传信息的储存、复制与传递 ‎②蛋白质合成 ‎③遗传信息的变异，提供进化原材料 功能物质：①运输——血红蛋白、载体；②催化——酶（多数）；③免疫——抗体；④调节——胰岛素，生长激素 能源物质：可以被氧化放能，产物有尿素、CO2和H2O等 相互关系 ‎①核酸控制蛋白质合成 ‎②DNA复制、转录、翻译过程要有酶的参与，蛋白质（酶）影响核酸的代谢 进高考1 （2010·江苏生物，1，2分）下列关于核酸的叙述中，正确的是（ ）‎ A.DNA和RNA中的五碳糖相同 B.组成DNA与ATP的元素种类不同 C. T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中 D.双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数 ‎【解析】 DNA中五碳糖为脱氧核糖，RNA中五碳糖为核糖；组成DNA和ATP的元素是C、H、O、N、P 5种元素；T2噬菌体的遗传物质是DNA，遗传信息贮存在DNA中；双链DNA分子中碱基比例A=T①，C=G②，①②相加得出嘌呤数等于嘧啶数。‎ ‎【答案】 D 二、糖类和脂质 ‎1.糖类 种类 分子式 分布 生理功能 单糖 五碳糖 核糖 C5H10O5‎ 动植物细胞 五碳糖是构成核酸的重要物质 脱氧核糖 C5H10O4‎ 葡萄糖是细胞的主要能源物质 六碳糖 葡萄糖 C6H12O6‎ 二糖 蔗糖 C12H22O11‎ 植物细胞 能水解成葡萄糖 麦芽糖 乳糖 动物细胞 多糖 淀粉 ‎（C6H10O5）n 植物细胞 淀粉是植物细胞中储存能量的物质 纤维素 纤维素是细胞壁的组成成分之一 糖原 动物细胞 糖原是动物细胞中储存能量的物质 ‎2.脂质 种类 生理功能 元素组成 脂肪 ‎①储存能量、氧化分解释放能量 ‎②维持体温恒定 C、H、O 类脂 磷脂 是构成细胞膜、线粒体膜、叶绿体膜等膜结构的重要成分 C、H、O有些还含有N、P等 糖脂 固 醇 类 胆固醇 动物的重要成分，代谢失调会引起心血管方面的疾病。也是构成细胞膜的重要成分 性激素 促进性器官的发育和两性生殖细胞的形成，激发并维持雌雄性动物第二性征出现 维生素D 促进人体对钙、磷的吸收和利用 醛固酮 保Na+、排K+‎ ‎【归纳总结】 细胞的能源物质 ‎①细胞中的糖类、脂肪、蛋白质都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物中都有CO2、H2O。在氧化分解中，由于三大有机物的C／H不同，需氧量也不同。糖类最大，需氧最少；脂肪最小，需氧最多，产生的能量也最多。‎ ‎②三大能源物质的供能顺序为：糖类→脂肪→‎ 蛋白质，这是由它们的生理功能所决定的。正常情况下，脂肪、蛋白质除正常代谢中产生部分能量供生命活动利用外，一般不供能，只有在病理状态或衰老状态下才大量氧化供能。‎ ‎③主要的能源物质：糖类，为生物体提供所需能量的70％以上。‎ ‎④主要的储能物质：脂肪，含能量高。其他储能物质还有动物细胞中的糖原、植物细胞中的淀粉。‎ ‎⑤直接能源物质：ATP。‎ ‎⑥能源物质为生命活动供能的过程：‎ ‎ 氧化放能（热能散失） 水解供能 能源物质 → ATP中的化学能 → 生命活动。‎ 走进高考2 （2009·江苏，1）下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是（ ）‎ A.ATP脱去2个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一 B.糖原代谢的最终产物是葡萄糖 C.蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖 D.脂肪和生长激素是生物体内的能源物质 ‎【解析】 ATP脱去2个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，所以A正确；糖原代谢的最终产物是CO2和H2O，所以B错；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和葡萄糖,所以C错；生长激素不能作为能源物质，所以D错。‎ ‎【答案】 A Ø 实验强化在平时 • ‎4.观察DNA、RNA在细胞中的分布 实验原理 ‎ ‎（1）DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。‎ ‎（2）甲基绿和吡罗红对DNA、RNA的亲和力不同：‎ DNA甲基绿绿色；RNA吡罗红红色。‎ 利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。‎ ‎（3）盐酸（HCl）能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。‎ 实验流程 ‎ 基本技术要求 ‎ ‎（1）吡罗红甲基绿染色剂：A液20 mL,B液80 mL混合配成，现配使用。‎ A液：吡罗红甲基绿粉‎1 g+蒸馏水100 mL,置于棕色瓶中备用；‎ B液：乙酸钠‎16.4 g+蒸馏水溶解至1000 mL→取30 mL 乙酸12 mL，加蒸馏水稀释至1000 mL→取20 mL ‎+蒸馏水50 mL，配成pH为4.8的溶液。‎ ‎ 两种染色剂混合使用。‎ ‎（2）0.9%NaCl溶液——保持口腔上皮细胞的正常形态和生理功能。‎ ‎ 8%盐酸——改变细胞膜的通透性使染色体的DNA和蛋白质分离 命题设计 ‎ 例 （2010·衡水调研）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.染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液 B.用8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，使DNA水解 C.酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏 D.用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子 ‎【解析】 在配制时首先将吡罗红甲基绿混合粉剂溶解，最后得到的染色剂中既有甲基绿，又有吡罗红。用8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分开，利于甲基绿染色，并不是分解DNA，否则就观察不出DNA分布状况。酒精灯烘干临时装片的目的是杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时，溶酶体中的水解酶会破坏细胞内的结构，包括DNA、RNA等。染色体是由DNA和蛋白质组成的，此实验中使用盐酸时已使DNA和蛋白质分离，甲基绿染液只能使DNA分子着色，所以观察不到呈绿色的染色体。‎ ‎【答案】 C Ø 热点分析突破 类型一 细胞中的核酸及分布 例1 （2010·南京高三质检）由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如右图所示，则下列叙述正确的是（ ）‎ ‎ A.若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B.若a为核糖，b则为DNA的基本组成单位 C.若m为尿嘧啶，则由b构成的大分子可被吡罗红染色 D.在人和SARS病毒体内，化合物b都含有8种 ‎【解析】 化合物a为五碳糖，化合物b为核苷酸，五碳糖分为脱氧核糖和核糖两种，核苷酸分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两大类。脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位，其五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是胸腺嘧啶，而核糖核苷酸是RNA的基本组成单位，其五碳糖是核糖，特有的碱基是尿嘧啶，RNA可被吡罗红染色。人体内含DNA和RNA，共含有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，而SARS病毒体内只有RNA，只含4种核糖核苷酸。‎ ‎【答案】 C ‎【点拨】 （1）据胸腺嘧啶和尿嘧啶可判断核酸的种类，含胸腺嘧啶的一定是DNA，含尿嘧啶的一定是RNA。‎ ‎（2）碱基、核苷酸种类与生物种类的关系：‎ ‎①在只有DNA或RNA的生物中，只含有：4种碱基（A、G、T、C或A、G、U、C）4种核苷酸 ‎ ‎②在同时含有DNA和RNA的生物中，则含有五种碱基（A、G、C、T、U）8种核苷酸 类型二 细胞中的糖类 例2 （2010·苏州模拟）下列关于糖类物质的叙述对应正确的是（ ）‎ ‎①存在于DNA而不存在于RNA中的糖类 ‎②植物细胞主要的能源物质 ‎③存在于叶绿体而不存在于线粒体内的糖类 ‎④存在于动物乳汁而不存在于肝脏细胞中的糖类 A.核糖、纤维素、葡萄糖、糖原 B.脱氧核糖、葡萄糖、葡萄糖、乳糖 C.核糖、葡萄糖、脱氧核糖、糖原 D.脱氧核糖、纤维素、葡萄糖、糖原 ‎【解析】 ①DNA中的糖为脱氧核糖，故DNA称为脱氧核糖核酸;RNA中的糖为核糖，故RNA称为核糖核酸。②植物细胞内的主要能源物质是糖类，细胞内主要利用糖的氧化来产生ATP。③‎ 葡萄糖存在于叶绿体内，而不存在于线粒体内。因为叶绿体通过光合作用可以制造葡萄糖，而葡萄糖首先在细胞质中分解形成丙酮酸，然后再进入线粒体进一步氧化分解。④乳糖只存在于动物乳汁中，而糖原主要存在于肌肉、肝脏处，分别称为肌糖原、肝糖原。‎ ‎【答案】 B ‎【点拨】 葡萄糖是细胞内主要的供能物质，但是葡萄糖氧化分解是在细胞质中进行的，分解后的丙酮酸进入线粒体，然后彻底氧化分解。‎ 类型三 细胞中的脂质 例3 （2010·中山模拟）脂质普遍存在于生物体内，在细胞中具有独特的生物学功能，下列叙述与脂质相符的是（ ）‎ A.构成脂质的主要化学元素为C、H、O、N四种 B.磷脂是构成生物膜的重要物质，但并不是所有的细胞膜中都含磷脂 C.脂肪是细胞内的主要能源物质 D.固醇类物质对生物的生命活动起营养、调节等作用 ‎【解析】 脂质主要由C、H、O三种元素组成，故A项错误；构成生物膜的重要物质是磷脂，所有细胞膜均含磷脂，故B项错误：细胞内的主要能源物质是糖类，脂肪是细胞内的主要储能物质，故C项错误。D项正确表述了固醇类物质的生理功能。‎ ‎【答案】 D ‎【点拨】 由题干获取的信息有：生物体内含脂质，脂质具有重要功能。解答本题时，首先要明确脂质的化学组成和脂质的种类及各自的生理功能，再结合各选项选择。‎ 基础达标 ‎1.（2011·江门龙岩模拟）大肠杆菌、甘蔗、噬菌体、酵母菌都具有的糖是（ ）‎ A.纤维素 B.淀粉 C.糖原 D.脱氧核糖 答案 D 解析 脱氧核糖是构成DNA的成分之一，上述四种生物中都含有DNA。‎ ‎2.（2011·济宁模拟）下列关于组成细胞的化合物的叙述中，正确的是（ ）‎ A.糖类、固醇、氨基酸、核苷酸都含有基本元素C、H、O、N B.细胞中无机盐离子的含量对维持细胞的平衡有重要作用 C.蛋白质具有调节作用，如胰岛素和生长素等 D.DNA与蛋白质构成的染色体是细胞核中的遗传物质 答案 B 解析 糖类、脂肪中不含有氮元素，A项错误。生物体内的无机盐离子，必须保持一定的量，这对维持细胞的酸碱平衡非常重要，B项正确。生长素的化学本质是吲哚乙酸，不是蛋白质，C项错误。DNA是细胞核中的遗传物质，而染色体是遗传物质的载体，D项错误。‎ ‎3.（2010·安徽巢湖、安庆两地联考）下列各种化学反应，在人体活细胞内一般都能进行的是（ ）‎ A.核苷酸合成核酸 B.蔗糖分解成二分子葡萄糖 C.淀粉分解成葡萄糖 D.氨基酸合成胰岛素 答案 A 解析 蔗糖、淀粉是植物细胞中特有的糖类；胰岛素在胰岛B细胞中合成，其它细胞不合成；活细胞要完成遗传信息的转录和翻译过程，故活细胞内都能将核苷酸合成核酸。‎ ‎4.（2010·济南质检）下列关于胆固醇的叙述错误的是（ ）‎ A.胆固醇在动物内脏、蛋黄等食物中含量丰富 B.只要不摄入胆固醇，体内就不会有胆固醇 C.胆固醇是构成细胞膜的重要成分 D.老年人的血管内壁上容易沉积胆固醇 答案 B 解析 胆固醇的来源有两个：一是从食物中来；二是体内自己合成。‎ ‎5.（2010·浙江宁波期末）核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是（ ）‎ A.在细胞内存在的主要部位相同 B.构成的五碳糖不同 C.核苷酸之间的连接方式不同 D.构成的碱基相同 答案 B 解析 A错误，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中；B正确，组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，组成RNA的五碳糖是核糖；C错误，核苷酸之间都是通过磷酸二酯键连接的；D错误，构成DNA的碱基有A、T、G、C，构成RNA的碱基有A、U、G、C。‎ ‎6.（2011·天津调考）（1）细胞中的糖类可以分为三类，其中可以被消化道直接吸收的是__________，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是__________。‎ ‎（2）构成细胞膜的脂质是__________和__________。‎ ‎（3）癌细胞转移与细胞膜上__________减少有关。‎ ‎（4）蔗糖可影响花粉萌发，下表是科学家用不同浓度的蔗糖溶液培养花粉，测得的花粉萌发率（%），分析表中数据，回答问题：‎ ‎①蔗糖对花粉的萌发有__________（填“促进”或“抑制”）作用。‎ ‎②由该表可得出结论：_______________________________ ___________________________________________________。‎ ‎24.79‎ ‎81.61‎ ‎75.01‎ ‎71.29‎ ‎67.04‎ ‎48‎ ‎20.66‎ ‎77.69‎ ‎70.98‎ ‎68.91‎ ‎61.89‎ ‎24‎ ‎11.38‎ ‎57.14‎ ‎49.21‎ ‎47.50‎ ‎39.63‎ ‎8‎ ‎8.14‎ ‎52.17‎ ‎32.41‎ ‎28.00‎ ‎19.31‎ ‎4‎ ‎1.30‎ ‎34.04‎ ‎22.60‎ ‎20.16‎ ‎14.93‎ ‎2‎ O ‎20%‎ ‎15%‎ ‎10%‎ ‎5%‎ 蔗糖溶液浓度 培养时间 ‎（小时）‎ 答案 （1）单糖 麦芽糖 ‎（2）磷脂 胆固醇 （3）糖蛋白 ‎（4）①促进②培养时间相同，花粉的萌发率随蔗糖溶液浓度的增大而增大；蔗糖溶液浓度相同时，花粉的萌发率随培养时间的延长而增大 解析 糖类中单糖是不能水解的糖，可被消化道直接吸收；构成细胞膜的脂质是磷脂和胆固醇。（5）表中数据显示，蔗糖对花粉萌发有促进作用，若培养时间相同，花粉的萌发率将随蔗糖液浓度增大而增大，若蔗糖浓度相同，则花粉萌发率随培养时间延长而增大。‎