必修一第2章第3講 遺傳信息的攜帶者-核酸 細胞中的糖類和脂質(zhì)

第3講遺傳信息的攜帶者——核酸細胞中的糖類和脂質(zhì)

必修1分子與細胞第2章組成細胞的分子一、核酸的結(jié)構(gòu)功能和分布1．基本組成元素：

。2．單體——核苷酸：(1)核苷酸的組成成分：a.

、b.

、c.

，其相關(guān)種類b.

種，c是

種。C、H、O、N、P磷酸五碳糖含氮堿基25脫氧核苷酸核糖核苷酸3．核酸的種類：根據(jù)

的不同，核苷酸共分為兩大類；又由于

的不同，兩種核苷酸各自又分為四類，它們組成的核酸有兩種；DNA和RNA在組成上的區(qū)別：(1)DNA特有的結(jié)構(gòu)：

、

；(2)RNA特有的結(jié)構(gòu)：

、尿嘧啶(U)。4．核酸的結(jié)構(gòu)(1)核酸的形成過程五碳糖含氮堿基脫氧核糖胸腺嘧啶(T)核糖核酸的結(jié)構(gòu)層次

由上圖可以看出：①核苷酸分子在聚合酶的作用下，脫水聚合成為多核苷酸鏈。②兩個核苷酸分子之間通過磷酸二酯鍵連接。(2)核酸分子的多樣性和特異性①構(gòu)成DNA的是4種脫氧核苷酸，但脫氧核苷酸的

是多種多樣的，因此DNA分子具有

。②每個DNA分子的4種脫氧核苷酸的排列順序是特定的，其特定的

代表特定的遺傳信息。③病毒只含有

一種核酸，其核苷酸排列順序也具有多樣性。排列順序多樣性脫氧核苷酸排列順序DNA或RNA5．核酸的功能(1)核酸是細胞內(nèi)

的攜帶者。(2)在生物的

和

中具有極其重要的作用。遺傳信息遺傳、變異蛋白質(zhì)的生物合成二、糖類的種類及作用1．基本組成元素：

。2．糖類的種類、功能及分布C、H、O核酸能源物質(zhì)儲能物質(zhì)細胞壁儲能物質(zhì)2．脂質(zhì)的種類、功能及分布三、脂質(zhì)的種類及作用1．基本組成元素：

，有的還含有N、P。C、H、O儲能物質(zhì)細胞膜細胞器膜動物細胞膜生殖細胞1．核酸與蛋白質(zhì)的區(qū)別與聯(lián)系核酸與蛋白質(zhì)的比較核酸

蛋白質(zhì)DNARNA蛋白質(zhì)DNARNA蛋白質(zhì)DNA多樣性與蛋白質(zhì)多樣性的關(guān)系[特別提醒]

(1)DNA和蛋白質(zhì)均存在物種特異性，可作為鑒別不同物種的依據(jù)。(2)由于基因選擇性表達，不同細胞中核DNA相同，mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同。(3)DNA一般為雙鏈結(jié)構(gòu),RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，但tRNA的單鏈結(jié)構(gòu)中形成部分雙鏈區(qū)，雙鏈區(qū)中有氫鍵。(4)核酸的完全水解和初步水解2．不同生物的核酸、核苷酸及堿基的情況[特別提醒]

(1)核苷酸、DNA、RNA和ATP中“A”的含義辨析①核苷酸分子中的A是腺嘌呤。②DNA和RNA結(jié)構(gòu)中的A是腺嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。③ATP中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖組成。(2)DNA呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，所以具有穩(wěn)定性；而RNA一般呈單鏈，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，更容易發(fā)生變異?！纠}1】(2013年高考新課標全國卷Ⅱ)關(guān)于DNA和RNA的敘述，正確的是()

A．DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵

B．一種病毒同時含有DNA和RNA

C．原核細胞中既有DNA，也有RNA

D．葉綠體、線粒體和核糖體都含有DNA

解析：本題考查核酸的結(jié)構(gòu)、種類和存在部位。DNA為雙鏈，兩條鏈間以氫鍵連接，RNA為單鏈，但也有雙鏈區(qū)域，如tRNA三葉草構(gòu)象，雙鏈區(qū)域也含氫鍵；病毒是非細胞生物，只含有DNA或RNA一種核酸；細胞生物都含有DNA和RNA；線粒體、葉綠體為半自主性細胞器，具有DNA，核糖體含rRNA和蛋白質(zhì)。

C【變式題】（2014全國新課標Ⅱ卷）關(guān)于核酸的敘述，錯誤的是（）A．細胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與B．植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制C．雙鏈DNA分子中一條鏈上磷酸和核糖是通過氫鍵連接的D．用甲基綠和吡羅紅染色可觀察DNA和RNA在細胞中的分布

【解析】轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細胞核中，該過程需要RNA聚合酶的催化；植物細胞的線粒體和葉綠體中均含有DNA，均可發(fā)生DNA的復(fù)制；DNA分子中所含五碳糖是脫氧核糖，一條脫氧核苷酸鏈中磷酸和脫氧核糖之間通過磷酸二酯鍵連接起來；甲基綠吡羅紅混合使用對細胞染色，甲基綠能使DNA呈現(xiàn)綠色、吡羅紅能使RNA呈現(xiàn)紅色。C②細胞生命活動所需要的主要能源物質(zhì)：

。③細胞的儲能物質(zhì)：淀粉、糖原。糖類、脂質(zhì)的種類和作用葡萄糖細胞壁DNARNA

2．糖類、脂質(zhì)的分類3．糖類與脂質(zhì)的比較4.細胞中的能源物質(zhì)(1)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP都是能源物質(zhì)，但分工不同。①主要的能源物質(zhì)：糖類。②主要的儲能物質(zhì)：脂肪。③直接能源物質(zhì)：ATP。(2)并非所有的糖都是能源物質(zhì)，如纖維素是組成細胞壁的成分，核糖和脫氧核糖是組成核酸的成分，它們都不提供能量。

(3)供能順序：先由糖類氧化供能，當糖類供能不足時，依次由脂肪、蛋白質(zhì)供能。正常情況下，蛋白質(zhì)除在正常代謝中提供部分能量供生命活動利用外，一般不供能，只有在病理狀態(tài)或衰老狀態(tài)下才大量氧化供能。(4)脂肪是主要的儲能物質(zhì)，但不構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)，磷脂和膽固醇均參與膜結(jié)構(gòu)的組成。膽固醇是構(gòu)成動物細胞膜的重要成分。[特別提醒]

需特別關(guān)注的4個易錯易混點(1)多糖中的纖維素是構(gòu)成植物細胞壁的主要成分，而原核細胞的細胞壁不含纖維素，是由肽聚糖構(gòu)成的。因此能否被纖維素酶除去細胞壁，是區(qū)分植物細胞和原核細胞的依據(jù)之一。(2)糖的“水解”與“氧化分解”多糖和二糖水解的終產(chǎn)物是其單體，如淀粉水解的產(chǎn)物是葡萄糖，蔗糖水解的產(chǎn)物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的終產(chǎn)物是CO2和H2O，即糖參與有氧呼吸后的最終產(chǎn)物。(3)糖類和脂肪均由C、H、O三種元素組成，氧化分解產(chǎn)生CO2、H2O，同時釋放能量，但脂肪中氧元素含量低，碳和氫元素比例較高，而糖類則相反，同質(zhì)量的脂肪比淀粉在氧化時耗氧多。因此播種含脂肪較多的油料作物的種子時應(yīng)比播種含淀粉多的谷類作物的種子時要淺一些。(4)性激素屬于固醇類激素，而細胞膜主要由磷脂構(gòu)成，根據(jù)相似相溶原理，性激素能夠通過自由擴散進入細胞內(nèi)，與細胞內(nèi)受體結(jié)合，從而調(diào)節(jié)代謝過程。【例題2】如圖是油菜種子在發(fā)育和萌發(fā)過程中，糖類和脂肪的變化曲線。下列分析正確的是()A．干重相等的可溶性糖和脂肪，所貯存的能量大致相同B．種子發(fā)育過程中，由于可溶性糖更多地轉(zhuǎn)變?yōu)橹?，種子需要的N增加C．種子萌發(fā)過程中，脂肪酶的活性很高D．種子萌發(fā)過程中，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄蕴?，說明可溶性糖是種子生命活動的直接能源物質(zhì)[解析]由圖甲可知，種子發(fā)育過程中，可溶性糖含量下降，脂肪含量增加，由此可確定可溶性糖可轉(zhuǎn)變?yōu)橹?，但脂肪中無N元素。由圖乙可知，種子萌發(fā)過程中，脂肪含量降低，表明脂肪被分解，因此脂肪酶的活性很高。等質(zhì)量的糖類與脂肪相比，脂肪含能量多。種子生命活動的直接能源物質(zhì)為ATP，不是可溶性糖。C【例題3】(2013年高考江蘇卷)下列關(guān)于生物體內(nèi)有機物的敘述正確的是()

A．脂質(zhì)不參與生命活動的調(diào)節(jié)

B．蛋白質(zhì)是生物體主要的能源物質(zhì)

C．核酸是生物體儲存遺傳信息的物質(zhì)

D．糖類不參與細胞識別和免疫調(diào)節(jié)

解析：本題主要考查組成細胞化合物的相關(guān)知識。脂質(zhì)中的固醇參與生命活動的調(diào)節(jié)；糖類是生物體主要的能源物質(zhì)；核酸是生物體儲存遺傳信息的物質(zhì)；糖蛋白中的糖會參與細胞的識別和免疫調(diào)節(jié)。c【變式題】(2015·江蘇卷)下列關(guān)于淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸4種生物分子的敘述，正確的是(

)A．都能被相應(yīng)的酶水解B．都是水溶性物質(zhì)C．都含C、H、O、N這4種元素D．都是人體細胞中的能源物質(zhì)A【解析】四種生物分子分別能被相應(yīng)的酶水解；脂肪為脂溶性物質(zhì)，不溶于水；淀粉和脂肪都只含有C、H、O三種元素；核酸是與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，不是能源物質(zhì)?！纠}4】(2013廣東卷)有關(guān)糖的敘述，正確的是（ ）A.葡萄糖在線粒體中合成 B.葡萄糖遇碘變?yōu)樗{色C.纖維素由葡萄糖組成 D.胰島素促進糖原分解【解析】糖類主要在葉綠體中合成，A錯誤；淀粉遇碘變藍，葡萄糖無此反應(yīng)，B錯誤；纖維素是多糖，是由葡萄糖合成的，C正確；胰島素抑制糖原的分解，從而降低血糖濃度，D錯誤；因此答案為C。C跟蹤訓(xùn)練下列關(guān)于細胞內(nèi)化合物的敘述，正確的是(

)