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  • 2021-05-13 发布

高考生物总复习学案集必修细胞中的核酸糖类和脂质

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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。‎