2021版高考生物一轮复习 第1单元 细胞的化学组成 第2讲 细胞中的生物大分子——糖类、脂质和核酸

1第2讲细胞中的生物大分子——糖类、脂质和核酸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：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质4．实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布1.核酸、糖类、脂质的结构与其功能的适应（生命观念）2.比较DNA与RNA的异同；糖类和脂质的分类和作用（科学思维）3.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质（科学探究）4.观察DNA和RNA在细胞中的分布（科学探究）5.注意饮食，养成良好的生活习惯（社会责任）糖类、脂质的种类和功能1．生物大分子的基本骨架——有机碳骨架(1)概念：碳原子之间通过单键、双键或三键相结合，形成不同长度的链状、分支链状或环状结构，这些结构称为有机物的碳骨架。(2)组成：2．细胞中的糖类(1)元素组成：C、H、O。(2)种类和功能23．细胞中的脂质1．糖类物质不都是能源物质，如纤维素、核糖和脱氧核糖。(√)2．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，麦芽糖水解的产物是葡萄糖。(×)[提示]乳糖水解的产物是葡萄糖和半乳糖。3．可与斐林试剂发生显色反应的还原性糖包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等。(√)4．脂肪分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量多于糖类。(√)5．胆固醇是构成动物细胞膜的成分之一，在人体内还参与血液中脂质的运输。(√)6．类脂中的磷脂是细胞膜的组成成分。(√)糖类和脂质的比较比较项目糖类脂质区元素组成①C、H、O①C、H、O(N、P)3别②O原子的含量高②H原子的含量高种类单糖、二糖、多糖脂肪、类脂、固醇合成部位淀粉：叶绿体糖原：主要是肝脏、肌肉主要是内质网生理作用①主要的能源物质②构成细胞结构，如糖被、细胞壁③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖①生物体的储能物质，如脂肪②构成细胞膜的重要成分，如磷脂③调节新陈代谢和生殖，如性激素联系1．油料作物种子如花生、蓖麻在播种时，播种的深度相对较浅，从物质代谢的角度分析，可能的原因是什么？[提示]油料作物种子含脂肪较多，种子萌发时消耗的氧气量相对较大。2．谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质，种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时氧气消耗量与二氧化碳释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出实验思路并预期实验结果及结论。[提示]实验思路：分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值)，并比较两组比值的大小。预期实验结果和结论：萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子。考查糖类和脂质的种类和作用1．(2018·镇江市一模)下列关于糖类化合物的叙述，正确的是()A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原性糖，但元素组成不同B．二糖都由葡萄糖聚合而成，都可与斐林试剂发生颜色反应C．肌糖原不能水解为葡萄糖，不属于细胞的能源物质D．糖类是细胞的主要能源物质，也是细胞的重要结构物质D[葡萄糖、果糖、半乳糖的元素组成相同，都为C、H、O；二糖中麦芽糖由葡萄糖聚4合而成，蔗糖由葡萄糖和果糖聚合而成，乳糖由葡萄糖和半乳糖聚合而成，其中蔗糖是非还原性糖，不能与斐林试剂发生颜色反应；肌糖原不能水解为葡萄糖，但属于细胞的能源物质；糖类是细胞的主要能源物质，也是细胞的重要结构物质，如纤维素是植物细胞壁的主要成分。]2．(2019·华师一附中摸底考试)下表是人体血脂的正常生理指标数据。请分析判断下列有关脂质的说法，正确的是()项目含量总脂4.5～7.0(g·L－1)[450～700(mg·dL－1)]总胆固醇2.8～6.0(mmol·L－1)[110～230(mg·dL－1)]胆固醇占总胆固醇的0.70～0.75(70%～75%)磷脂1.7～3.2(mmol·L－1)[130～250(mg·dL－1)]甘油三酯0.23～1.24(mmol·L－1)[20～110(mg·dL－1)]A．磷脂含有C、H、O、N、P，是构成生物膜的主要成分B．胆固醇酯占血液中脂质的70%～75%，在人体内参与血液中脂质的运输C．血液中甘油三酯含量一旦超过1.24(mmol·L－1)，人体就一定会患病D．在血浆中能够检测到性激素、脂肪酸等固醇类物质A[磷脂含有C、H、O、N、P，是构成生物膜的主要成分，A正确；胆固醇酯占总胆固醇的70%～75%，胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输，B错误；血液中正常的甘油三酯含量是0.23～1.24(mmol·L－1)，超过1.24(mmol·L－1)，人体可能会患病，C错误；性激素的化学本质是固醇类物质，脂肪酸是脂肪的组成单位，不是固醇类物质，D错误。]考查糖类和脂质的特点及转化3．(2019·成都模拟)下列关于葡萄糖和脂肪的叙述，错误的是()A．脂肪中氧的含量远远低于葡萄糖B．都能够为细胞合成ATP提供能量C．都能进入线粒体中参与有氧呼吸D．两者在人体细胞内可以相互转化C[相同质量的脂肪与糖类相比，脂肪中氧的含量远远低于葡萄糖，而C、H的比例要高于葡萄糖，A正确；葡萄糖和脂肪都是能源物质，因此都能够为细胞合成ATP提供能量，B正确；葡萄糖不能进入线粒体，C错误；两者在人体细胞内可以相互转化，即血糖(血浆中的葡萄糖)可以转化为脂肪，脂肪也能转化为血糖，D正确。]4．科研人员将某油料作物种子置于条件适宜的环境中培养，定期检测种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪含量和干重，结果如图所示。以下叙述正确的是()5A．c点幼苗开始进行光合作用B．导致ab段种子干重增加的主要元素是CC．ab段种子干重增加说明光合速率一定大于呼吸速率D．在种子萌发初期，脂肪转化为糖可导致有机物的总量增加D[油料作物种子含有较多的脂肪，种子萌发初期脂肪转变为糖类，糖类与脂肪相比，含有较多的O原子，故导致有机物的总量增加，导致ab段种子干重增加的主要元素是O，B项、C项错误，D项正确；糖类经过呼吸作用，氧化分解，释放能量，导致种子干重减少，当c点后种子干重再次增加，说明之后光合速率大于呼吸速率，而不是幼苗开始进行光合作用，c点时，光合速率等于呼吸速率，A项错误。]核酸的结构和功能1．核酸的组成和结构(1)组成元素：C、H、O、N、P。(2)基本单位——核苷酸核苷酸的组成成分：a.磷酸，b.五碳糖，c.含氮碱基。各成分的种类：b有2种，c有5种。(3)核苷酸的种类脱氧核苷酸（4种）――→组成DNA核糖核苷酸（4种）――→组成RNA(4)核酸的结构层次62．核酸的种类和功能(1)分类：脱氧核糖核酸和核糖核酸。(2)“三看”法快速区分DNA、RNA1．DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同。(×)[提示]RNA中不含有T，DNA中不含有U。2．核酸是生物体储存遗传信息的物质。(√)3．只有细胞内的核酸是携带遗传信息的物质。(×)[提示]病毒的核酸也是携带遗传信息的物质。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。(×)[提示]遗传信息决定于碱基的排列顺序。5．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质。(×)[提示]细胞生物的遗传物质都是DNA。1．核酸和蛋白质的比较7项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位合成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链盘曲折叠形成的空间结构2.DNA、蛋白质和生物多样性的关系(1)生物多样性的根本原因是基因的多样性。(2)生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。1．不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA5种8种DNA病毒DNA病毒DNA4种4种DNARNA病毒RNA4种4种RNA2.归纳核酸的功能83．DNA初步水解和彻底水解的产物分别是什么？[提示]DNA初步水解的产物是四种脱氧核苷酸(腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸)。DNA彻底水解的产物是脱氧核糖、磷酸和四种含氮碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶)。考查核酸的种类、结构、分布和功能1．下列有关核酸的叙述中，与事实不相符的是()A．碱基相同的核苷酸不一定相同B．若核酸中出现碱基T或脱氧核糖，则必为DNAC．原核生物的遗传物质是DNA或RNAD．大肠杆菌和酵母菌的DNA不同，RNA也不同C[含有碱基A、G、C的核苷酸可能是对应的脱氧核苷酸或核糖核苷酸；碱基T和脱氧核糖是DNA中特有的成分；原核生物和真核生物的遗传物质均是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA；大肠杆菌和酵母菌的DNA和RNA均不相同。]2．(2019·扬州高三模拟)如图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述不正确的是()甲乙丙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。]DNA、RNA、ATP及核苷酸中“A”的含义9核酸和蛋白质的综合考查3．(2019·大同模拟)蛋白质和核酸是细胞内重要的大分子物质，下列关于真核细胞中蛋白质和核酸的叙述正确的是()A．二者主要在细胞核内合成，都能通过核孔出入细胞核B．二者都是线粒体、内质网和染色体重要的组成成分C．合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸不需要蛋白质参与D．蛋白质中的氮元素主要存在于肽键中，核酸中的氮元素存在于碱基中D[蛋白质在核糖体上合成，A错误；内质网的成分为磷脂和蛋白质，没有核酸，B错误；合成核酸需要酶参与，该类酶的化学成分为蛋白质，C错误；核酸中氮元素存在于碱基中，蛋白质中的氮元素主要存在于肽键中，D正确。]鉴定生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验)1．糖类的检测(1)原理①还原性糖＋斐林试剂――→水浴加热砖红色沉淀。②淀粉＋碘液―→蓝色。(2)检测步骤①还原糖②淀粉102mL待测组织样液＋2滴碘液―→呈蓝色2．脂肪的检测(1)检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染色液―→橘黄色苏丹Ⅳ染色液―→红色(2)检测步骤方法一：核桃种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液―→橘黄色(红色)方法二：3．蛋白质的检测(1)检测原理：蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色。(2)检测步骤1．区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”2．三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”(1)唯一需要加热——还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。11(3)唯一使用乙醇溶液——脂肪的检测，实验用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色。体积分数为70%的乙醇溶液配制苏丹Ⅲ染色液。3．实验中的注意点(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)唾液应现用现取，使用前要先进行稀释，实验时注意加热至唾液淀粉酶的最适温度(约37℃)。(3)脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染色液易溶于酒精。(4)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。1．如图是鉴定生物组织中某种成分的操作流程图。下列相关叙述中正确的是()A．图中的甲试剂也可以用于鉴定蛋白质B．可用菠菜叶片替代苹果C．石英砂的作用是使研磨更充分D．甲试剂由甲、乙两种液体组成，使用时先加甲液再加乙液C[根据选材及颜色变化可知该实验测定的是还原糖，其中