高考生物一轮复习 第一单元 组成细胞的分子 第4讲 核酸 糖类和脂质学案Word下载.docx
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甲图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系,乙图是甲图中某种物质的单体结构图。
试分析:
(1)甲图中X、Y各代表何类元素?
(2)请写出甲图中A、B、C所代表的物质名称,并写出推断依据___________________________________________。
(3)人体细胞中①~④发生的场所分别是什么?
(4)若图乙中m为胸腺嘧啶,则a为 ,其b位置为 (填“—OH”或“—H”)。
(5)若ATP水解可形成乙图结构物质,则a的名称为 ,b处为
(填“—OH”或“—H”)。
(6)核糖体中m有几种?
其代号为________________________________。
提示
(1)X—N、P;
Y—N.
(2)A.DNA、B.RNA、C.蛋白质。
A可复制,则A为DNA,DNA可转录为RNA进而指导蛋白质生物合成。
(3)①②主要发生于细胞核,其次发生于线粒体,③④只发生于核糖体。
(4)脱氧核糖 —H
(5)核糖 —OH
(6)四种。
A、U、C、G
1.真题重组 判断正误
(1)细胞中RNA合成过程不会在细胞核外发生(2017·
全国卷Ⅲ,1C)(×
)
(2)在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶(2017·
全国卷Ⅱ,3A)(×
(3)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(2016·
全国卷Ⅰ,1B)(√)
(4)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015·
全国卷Ⅰ,1A)(√)
(5)原核生物拟核区中含有环状的DNA分子(2017·
海南卷,2C)(√)
以上内容主要源自必修一P26~P29,考查核酸的化学组成、分布、种类等相关知识。
2.(教材必修一P28图2-9改编)下图为某核苷酸链的示意图,下列相关叙述中,正确的是( )
A.图示化合物的元素组成只有C、H、O、N
B.图示化合物为DNA的一条链
C.图中的T、C、G可参与合成6种核苷酸
D.图示化合物只能在细胞核中找到
解析 核苷酸链的组成元素有C、H、O、N、P,A错误;
图中含有碱基T,为DNA的一条链,B正确;
T、C、G可参与合成5种核苷酸,C错误;
DNA主要分布在细胞核中,此外在细胞质中也有少量DNA,D错误。
答案 B
核酸的组成、分类及功能
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 甲是核苷酸,是乙和丙的基本单位,乙是DNA,丙是RNA。
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。
【即学即练】
(2017·
河南洛阳统考)下列有关核酸的叙述,错误的是( )
A.核酸是生物的遗传物质
B.核酸可作为起催化作用的物质
C.细胞中的核酸彻底水解可得到8种化合物
D.RNA都为短小的单链结构,不存在氢键
解析 核酸包括DNA和RNA,DNA是细胞生物、DNA病毒的遗传物质,RNA是RNA病毒的遗传物质,A正确;
少数酶的化学本质是RNA,可起催化作用,B正确;
细胞中既有DNA也有RNA,它们彻底水解可得到5种碱基、2种五碳糖和1种磷酸,共8种化合物,C正确;
tRNA呈三叶草状,部分区域通过碱基互补配对形成氢键,D错误。
答案 D
考查核酸、蛋白质间的内在关系
四川绵阳二诊,1)下列有关蛋白质和DNA的叙述,错误的是( )
A.两者都具有多样性和特异性
B.两者在细胞分裂间期均有合成
C.DNA是蛋白质合成的直接模板
D.有些生物仅由蛋白质和DNA构成
解析 DNA是蛋白质合成的间接模板,蛋白质合成的直接模板是mRNA,C错误。
答案 C
(1)DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系:
(2)DNA多样性、蛋白质多样性因果关系:
(3)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不完全相同”
河南安阳一模)下列有关RNA或DNA的叙述正确的是( )
A.RNA病毒侵入人体细胞后RNA和蛋白质组装成病毒的核糖体
B.利用酶的专一性可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA
C.双链DNA中碱基数目等于磷酸二酯键数目
D.鱼体内的遗传物质初步水解后可得到8种核苷酸
解析 病毒没有细胞结构,故没有核糖体,A错误;
由于酶具有专一性,利用DNA酶或RNA酶可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA,B正确;
双链DNA中磷酸与脱氧核糖之间通过磷酸二酯键交替连接,故脱氧核糖数目=磷酸二酯键数目+2,又脱氧核糖数目=碱基数目,因此碱基数目=磷酸二酯键数目+2,C错误;
鱼体内同时含有DNA和RNA,但其遗传物质是DNA,故鱼体内的遗传物质初步水解产物是4种脱氧核苷酸,D错误。
考点二 糖类和脂质(5年5考)
1.细胞中的糖类
2.细胞中的脂质
3.糖类、脂质的区别与联系
比较
糖类
脂质
元素
组成
C、H、O
C、H、O(N、P),其中脂肪、固醇只含C、H、O,磷脂含C、H、O、N、P
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
主要是内质网
生理
作用
①主要的能源物质
②参与细胞(细胞壁)的构成,核糖、脱氧核糖参与核酸的组成
③细胞中的储能物质,如糖原、淀粉
①生物体的主要储能物质,如脂肪
②构成生物膜的重要成分,如磷脂、胆固醇
③调节新陈代谢和生殖,如性激素
联系
1.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~丙分别表示植物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。
则与下图中甲~丙对应完全吻合的是①~④中的哪一组?
请说明理由?
①多肽、RNA、淀粉 ②DNA、RNA、纤维素 ③DNA、蛋白质、糖原 ④核酸、多肽、糖原
提示 ① 组成RNA、DNA的基本单位分别为4种核糖核苷酸、4种脱氧核苷酸;
组成淀粉、糖原、纤维素的单体都为葡萄糖;
而组成多肽或蛋白质的基本单位即氨基酸约有20种,图中甲、乙、丙的单体分别有8种、4种、1种,因此,图中甲~丙可分别表示多肽、RNA、淀粉。
2.脂肪分子可否采用上图形式表示?
为什么?
提示 不能,脂肪只由甘油和脂肪酸构成,它并非由许多单体构成,故不属于生物大分子。
真题重组 判断正误
(1)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(2016·
全国卷Ⅱ,1D)(×
(2)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017·
海南卷,5A)(×
(3)人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化(2017·
海南卷,5B)(×
(4)维生素D和性激素不属于固醇类物质(2014·
海南卷,2B)(×
(5)脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少(2014·
海南卷,2C)(×
以上内容主要源自人教版必修1P30~P33糖类与脂质的相关知识。
糖类的种类及功能
经典高考题)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、半乳糖都是还原糖,糖类元素组成都为C、H、O,A错误;
淀粉、糖原、纤维素三种多糖的单体都是葡萄糖,B正确;
还原糖可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,蔗糖不是还原糖,不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,C错误;
淀粉和纤维素的水解产物都是葡萄糖,D错误。
高考常考的“糖”
(1)还原糖与非还原糖:
还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖等,非还原糖包括蔗糖、多糖等。
(2)RNA、DNA、ATP中糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。
(3)细胞壁中糖:
纤维素。
(4)细胞膜中糖(与其他物质相结合):
糖蛋白、糖脂。
(5)病毒中的糖:
核糖(RNA病毒)、脱氧核糖(DNA病毒)。
(6)血浆中的糖(葡萄糖):
血糖浓度为0.8~1.2g/L,高于1.6g/L可致尿糖。
河南安阳一模,1)下列有关组成细胞的化合物——糖类的叙述,正确的是( )
A.和糖类相比,人血红蛋白特有的组成元素是N
B.在细胞膜外表面能和糖类结合的只有蛋白质
C.细胞中糖类的合成也需要蛋白质的参与
D.糖类只有被彻底水解后才可参与细胞呼吸
解析 和糖类相比,人血红蛋白特有的组成元素是N和Fe,A错误;
细胞膜上的糖类,有的与蛋白质结合形成糖蛋白,有的与脂质结合形成糖脂,B错误;
细胞中糖类的合成需要酶的参与,催化糖类合成的酶为蛋白质,C正确;
葡萄糖属于单糖,不能继续水解,可以直接参与细胞呼吸,D错误。
(1)糖类是主要的能源物质。
但并非所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素参与细胞结构组成,不提供能量。
(2)线粒体中既不能合成葡萄糖,也不能彻底分解葡萄糖,但线粒体中可彻底分解丙酮酸。
细胞中的脂质及其他化合物
1.(2017·
海南卷,3)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
解析 性激素的化学本质属于固醇,A正确;
糖原属于多糖,其元素组成只有C、H、O,B错误;
脂肪与糖原在哺乳动物体内都是作为储存能量的物质,C正确;
在哺乳动物体内,胆固醇不仅是细胞膜的组分,也参与血脂运输,D正确。
2.(2017·
四川成都二模)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.二者在人体细胞内可以相互转化
解析 葡萄糖中氧的含量远远高于脂肪,A正确;
脂肪是储能物质,葡萄糖是细胞内主要的能源物质,二者都能氧化分解为细胞合成ATP提供能量,B正确;
葡萄糖分解为丙酮酸,脂肪也必须经氧化分解后才能进入线粒体中参与有氧呼吸,C错误;
葡萄糖和脂肪在人体细胞内可以相互转化,D正确。
(1)澄清脂肪、磷脂、固醇与“脂质”
脂肪是脂质中的一类物质,脂质除包括脂肪外,还包括磷脂和固醇。
脂肪、固醇的元素组成只有C、H、O三种,磷脂的元素组成除C、H、O外,还含有N、P。
磷脂是构成生物膜的主要成分,是脂质的一种。
固醇则包括胆固醇、性激素和维生素D。
(2)脂肪与糖类的区别:
①相对于糖类、蛋白质分子,脂肪分子中H的比例高,而O比例小。
故在氧化分解时,单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多,产生的水多,产生的能量也多。
②油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类,与糖类相比,脂肪中氧含量较低,故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。
③脂肪含氢高,因此氧化分解时消耗的O2多,故呼吸熵小于1(葡萄糖氧化分解时的呼吸熵为1)。
考点三 实验:
观察DNA和RNA在细胞中的分布(5年6考)
1.实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同
显示DNA和RNA在细胞中的分布
(2)盐酸
2.实验步骤
3.实验成功关键点
(1)选材:
口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞。
(2)缓水流冲洗目的:
防止载玻片上的细胞被冲走。
(3)几种试剂在实验中的作用
试剂
甲基绿
使DNA呈现绿色
吡罗红
使RNA呈现红色
质量分数为0.9%的NaCl溶液
保持口腔上皮细胞的正常形态
质量分数为8%的盐酸
①改变细胞膜的通透性
②使染色质中的DNA与蛋白质分离
蒸馏水
①配制染色剂;
②冲洗载玻片
(1)实验选材时,为何不选用紫色洋葱外表皮细胞或叶肉细胞?
提示 紫色洋葱外表皮细胞含紫色液泡,叶肉细胞含叶绿体,易对实验结果造成颜色干扰。
(2)不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA和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,没有DNA。
(3)根据人口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布状况,某同学得出的结论是“真核细胞的DNA分布在细胞核中,RNA分布在细胞质中”,你认为有何不妥?
提示 DNA主要分布于细胞核中,RNA主要分布于细胞质中。
(4)水解之前,为何用酒精灯烘干载玻片?
提示 烘干可迅速杀死并固定细胞,否则细胞内的溶酶体会对核酸造成破坏。
观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.(2014·
全国卷Ⅱ,5)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 双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接,C错误。
河南郑州一中模考,4)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“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中,染色时用甲基绿、吡罗红混合染色剂,A错误;
用质量分数为8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离,但不能使DNA水解,B错误;
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,C正确;
用高倍镜可以比较清楚地看到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质,D错误。
观察DNA和RNA在细胞中分布的“3”个易错点
(1)应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞,不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞,以防止颜色的干扰。
(2)吡罗红甲基绿染液:
混合使用,且现配现用。
(3)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布,只是量不同,故结构中强调“主要”,而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。
易错·
防范清零
[易错清零]
易错点1 混淆多种物质或结构的化学组成
点拨 巧用“物质(或元素)+”原理快速判断化合物或结构:
(1)运用“蛋白质+”快速判断常考物质或结构:
①细胞膜→蛋白质+糖类+磷脂→C、H、O、N、P
②染色体→蛋白质+DNA→C、H、O、N、P
③核糖体→蛋白质+RNA→C、H、O、N、P
④DNA病毒→蛋白质+DNA→C、H、O、N、P
⑤RNA病毒→蛋白质+RNA→C、H、O、N、P
⑥中心体、细胞骨架、抗体→蛋白质→C、H、O、N
(2)巧用“C、H、O+”快速判断化合物
(3)巧借“+标志元素(或物质)”快速确认几种特殊化合物
+Fe2+―→血红蛋白
+Mg2+―→叶绿素
+I-―→甲状腺激素
+“T”或“脱氧核糖”―→DNA
+U或“核糖”―→RNA
易错点2 细胞中的能源物质及供能顺序
点拨 能源物质的3个“一”与1个“二”
易错点3 混淆大分子物质的“水解”和“氧化分解”
点拨
物质
初步水解
彻底水解产物
氧化分解产物
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
CO2+H2O
脂肪
甘油+脂肪酸
蛋白质
多肽
氨基酸
CO2+H2O+尿素
核酸
核苷酸
磷酸+五碳糖+碱基
CO2+H2O+尿酸等
易错点4 误认为利用核苷酸与氨基酸可以鉴别不同的物种
点拨 核酸和蛋白质均具有物种特异性和个体差异性,但是核苷酸与氨基酸没有物种特异性。
[纠错小练]
1.(2018·
商丘入学质检,6)一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数:
%)如下表数据,下列有关叙述错误的是( )
C
H
O
N
P
Ca
S
植物
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.23
0.17
动物
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
4.67
0.78
A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B.这两种生物体内所含的化学元素的种类相差不大
C.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多,若该动物血钙低则会发生肌肉抽搐
D.经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S,此化合物可能携带氨基酸进入核糖体
解析 比较表中数据可知,C的含量很高,C是组成有机物的必要元素,碳链是构成大分子有机物的基本骨架,可以说明有机物是干物质的主要成分,A正确;
这两种生物体内所含的化学元素的种类基本相同,但含量相差很大,B正确;
N、S是组成蛋白质的元素,动物细胞中其含量比植物高说明动物组织含蛋白质较多,动物血钙过低时会发生肌肉抽搐,C正确;
含有C、H、O、N、S的化合物是蛋白质,而携带氨基酸进入核糖体的是tRNA,D错误。
2.(2018·
广东中山一检,11)如图所示为脂肪和糖类部分元素含量,已知两者最终氧化分解的产物相同。
以下说法错误的是( )
A.同质量下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
B.脂肪中C的比例较高,所以氧化分解
时消耗的O2较多
C.同质量下,脂肪比糖类在氧化分解时产生的水多
D.正常情况下糖类是能源物质,脂肪是储能物质
解析 同质量的脂肪和糖类相比,O元素含量少,H元素含量多,释放的能量也多,A正确;
脂肪中H的比例高,氧化分解时消耗的O2较多,B错误;
同质量下,糖类比脂肪在氧化分解时产生的水少,C正确;
正常情况下,糖类是主要的能源物质,脂肪是储能物质,D正确。
3.(2017·
四川成都一模)下列有关核酸的叙述,正确的是( )
A.核仁与三种RNA的合成及核糖体的形成有关
B.DNA、RNA被彻底水解后得到的产物有12种
C.细菌细胞中不存在既含有蛋白质又含有核酸的结构
D.核酸与磷脂含有相同的元素
解析 核仁只与rRNA合成有关,因rRNA参与核糖体的形成,故核仁与核糖体的形成有关,A错误;
DNA、RNA被彻底水解后可得到小分子的五碳糖(共2种)、含氮碱基(共5种)和磷酸(1种),即彻底水解后的产物共有8种,B错误;
细菌中含有核糖体,核糖体是由核酸和蛋白质构成的结构,C错误;
核酸和磷脂都由C、H、O、N、P五种元素组成,D正确。
课堂小结
思维导图
晨读必背
1.真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。
2.核酸的功能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有重要作用。
3.DNA和RNA在化学组成上的区别为五碳糖和含N碱基(T和U)的不同。
4.一个核苷酸由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。
5.糖类的主要功能是主要的能源物质,大致可以分为单糖、二糖和多糖三类。
6.脂肪的主要功能是细胞内良好的储能物质。
随堂·
真题&
预测
1.(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与ATP的元素组成均为C、H、O、N、P,A正确;
每个tRNA的一端有3个相邻的碱基,能与mRNA的密码子互补配对,称为反密码子,B正确;
T2噬菌体的遗传物质是DNA,DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,C正确;
细菌为原核生物,无线粒体,D错误。
2.(2014·
海南卷,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
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含有较大比例的H,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。
答案 A
3.(2019·
高考预测)下图表示“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的基本实验步骤,对该实验基本步骤的叙述错误的是( )
A.①表示制片,首先应在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液
B.②表示水解,需要用质量分数为8%的盐酸处理烘干后的装片
C.③表示用缓水流冲洗,以免影响染色
D.④表示用甲基绿和吡罗红对标本先后进行染色
解析 甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色,染色时用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞进行染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布,D错误。
4.(2019·
高考预测)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、免疫等多种功能
C.m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
D.在HIV体内,将M4彻底水解,得到5种碱基,2种五碳糖
解析 由题图知,M1和M2分别是糖类和脂肪,与脂肪相比,糖类中的H元素含量少,氧化分解过程中消耗的氧气少,A错误;
由题图知,M3是蛋白质,具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能,B正确;
m3是蛋白质的基本组成单位氨基酸,m4是核酸的基本组成单位核苷酸,五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别,不是氨基酸和核苷酸的区别,C错误;
在HIV体内,将M4彻底水解,得到4种碱基,1种五碳糖,D错误。
教师独具
1.(2012·
安徽卷,1)某同学以新鲜洋葱