
1.概述糖類有多種類型,它們既是細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu)成分,又是生命活動的主要能源物質(zhì)。2.舉例說出不同種類的脂質(zhì)對維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能有重要作用。3.概述核酸由核苷酸聚合而成,是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。
1.理論聯(lián)系實際,結(jié)合表格和概念圖的形式,復(fù)習(xí)核酸、糖類和脂質(zhì)等知識。2.結(jié)合表格和概念圖的形式,學(xué)習(xí)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與功能等知識。
第一環(huán)節(jié) 必備知識落實
第二環(huán)節(jié) 關(guān)鍵能力形成
第三環(huán)節(jié) 核心素養(yǎng)提升
知識篩查1.細(xì)胞中的糖類(1)元素組成:一般由C、H、O三種元素組成。(2)主要作用:糖類是主要的能源物質(zhì)。(3)分類a.單糖①含義:不能水解的糖類。
b.二糖:分布在植物中的二糖主要是蔗糖和麥芽糖;分布在動物中的二糖主要是乳糖。c.多糖
2.細(xì)胞中的脂質(zhì)(1)元素組成:主要是C、H、O,有些脂質(zhì)還含有P和N?!?2)化學(xué)性質(zhì):脂質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)差異很大,通常都不溶于水,而溶于脂溶性有機(jī)溶劑。(3)特點(diǎn):與糖類不同,脂質(zhì)分子中氧的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于糖類,而氫的含量更高。(4)分類及功能
(5)細(xì)胞中糖類與脂質(zhì)的關(guān)系①細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)是可以相互轉(zhuǎn)化的。血液中的葡萄糖除供細(xì)胞利用外,多余的部分可以合成糖原儲存起來;如果葡萄糖還有富余,就可以轉(zhuǎn)變成脂肪和某些氨基酸。脂肪被消化吸收后,可以在皮下結(jié)締組織等處以脂肪組織的形式儲存起來。②糖類和脂肪之間的轉(zhuǎn)化程度是有明顯差異的。例如,糖類在供應(yīng)充足的情況下,可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪;而脂肪一般只在糖類代謝發(fā)生障礙,引起供能不足時,才會分解供能,而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類。
知識落實1.(不定項選擇題)下圖為糖類概念圖,下列說法正確的是( )A.若某種單糖A為果糖,則物質(zhì)①是蔗糖B.若③是動物細(xì)胞中的儲能物質(zhì),則③是糖原C.若構(gòu)成物質(zhì)②的堿基有胸腺嘧啶,則某種單糖A為核糖D.若④是腺嘌呤核糖核苷酸,則它可作為ATP的組成部分
若構(gòu)成物質(zhì)②的堿基有胸腺嘧啶,則某種單糖A為脫氧核糖。
2.下列有關(guān)脂質(zhì)的敘述,正確的是( )A.脂質(zhì)中的磷脂是細(xì)胞膜的組成成分B.維生素D和性激素不屬于固醇類物質(zhì)C.脂肪比相同質(zhì)量的多糖徹底氧化產(chǎn)能少D.脂質(zhì)在核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體上合成
維生素D和性激素都屬于固醇類物質(zhì),B項錯誤。脂肪比相同質(zhì)量的多糖徹底氧化產(chǎn)能多,C項錯誤。脂質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成,D項錯誤。
知識篩查1.核酸的種類與功能(1)核酸的種類:生物體中的核酸有2種,DNA(脫氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)。(2)核酸的結(jié)構(gòu)(如下圖所示)
巧學(xué)助記DNA結(jié)構(gòu)的“一、二、三、四、五”(1)一種結(jié)構(gòu)——一種規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu);(2)兩條長鏈——兩條脫氧核苷酸長鏈;(3)三種組成——磷酸、含氮堿基、五碳糖;(4)四個單體——A、G、C、T 四種脫氧核苷酸;(5)五種元素——C、H、O、N、P。
(4)核酸分子的多樣性和特異性①多樣性:組成DNA分子的脫氧核苷酸雖然只有4種,但是在連成長鏈時,排列順序是極其多樣的,所以DNA分子具有多樣性。注DNA空間結(jié)構(gòu)不具有多樣性,注意與蛋白質(zhì)具有多樣性的原因進(jìn)行區(qū)分。②特異性:每個DNA分子的4種脫氧核苷酸的比例和排列順序是特定的,其特定的排列順序代表了特定的遺傳信息。
2.DNA和RNA的比較
注DNA中有T無U,而RNA中有U無T,因此,研究DNA的復(fù)制時可標(biāo)記胸腺嘧啶(T),研究RNA的復(fù)制時可標(biāo)記尿嘧啶(U)。
3.填寫不同生物的核酸、核苷酸、堿基及遺傳物質(zhì)
4.生物大分子以碳鏈為骨架
易錯易混有關(guān)核酸結(jié)構(gòu)的4個易錯點(diǎn)(1)混淆ATP、DNA、RNA和核苷酸中“A”的含義。
(2)誤認(rèn)為RNA為單鏈結(jié)構(gòu),沒有氫鍵。DNA一般為雙鏈結(jié)構(gòu),RNA一般為單鏈結(jié)構(gòu),但tRNA的單鏈結(jié)構(gòu)中存在部分雙鏈區(qū),雙鏈區(qū)中有氫鍵。(3)脫氧核糖≠脫氧核苷酸≠脫氧核糖核酸。脫氧核糖是一種五碳糖,脫氧核苷酸是脫氧核糖核酸的基本組成單位,而脫氧核糖核酸是DNA。(4)核糖≠核糖核苷酸≠核糖核酸。核糖是一種五碳糖,核糖核苷酸是核糖核酸的基本組成單位,而核糖核酸是RNA。
知識落實1.(不定項選擇題)下列有關(guān)核酸的敘述,正確的是( )A.細(xì)胞生物都有DNA和RNA兩種核酸,遺傳物質(zhì)都是DNAB.核酸分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù),堿基之間通過氫鍵形成堿基對C.真核細(xì)胞的RNA主要分布在細(xì)胞核中D.核酸的基本組成單位是核苷酸,其組成元素是C、H、O、N、P
由細(xì)胞構(gòu)成的生物都含有DNA和RNA兩種核酸,遺傳物質(zhì)都是DNA,A項正確。核酸包括DNA和RNA,其中RNA分子一般是單鏈的,其嘌呤數(shù)一般不等于嘧啶數(shù),且堿基之間一般不通過氫鍵形成堿基對,B項錯誤。真核細(xì)胞的RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中,DNA主要分布在細(xì)胞核中,C項錯誤。核酸包括DNA和RNA,其基本組成單位分別是脫氧核苷酸和核糖核苷酸,組成元素是C、H、O、N、P,D項正確。
2.下表表示各種生物的堿基、核苷酸、五碳糖的種類,正確的是( )
人類免疫缺陷病毒和煙草花葉病毒均屬于RNA病毒,只含有RNA 1種核酸,所以有4種堿基、4種(核糖)核苷酸、1種五碳糖(核糖),A、C兩項錯誤。煙草葉肉細(xì)胞和豌豆根毛細(xì)胞均含有DNA和RNA 2種核酸,所以有8種核苷酸(4種脫氧核苷酸+4種核糖核苷酸)、2種五碳糖(脫氧核糖和核糖)、5種堿基,B項正確,D項錯誤。
典型例題下列關(guān)于糖類和脂質(zhì)的敘述,正確的有( )①分別含有5個和12個碳原子的核糖、蔗糖都能被酶催化水解?、谔窃偷矸鄣乃猱a(chǎn)物雖然不同,但都是能源物質(zhì)?、勰芎铣商窃纳镆欢ㄊ莿游铩、茉谔悄虿』颊叩哪蛞褐屑尤腱沉衷噭┘纯沙霈F(xiàn)磚紅色沉淀 ⑤膽固醇在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸?、匏械闹|(zhì)都是細(xì)胞膜的組成成分 ⑦脂肪屬于脂質(zhì)的一種,脂肪和磷脂的組成元素相同?、嗪吞窃啾?同等質(zhì)量的脂肪釋放的能量多,因而脂肪為生物體的主要能源物質(zhì)A.1項 B.2項C.3項 D.4項
核糖是單糖,是不能水解的糖,①錯誤。糖原和淀粉的水解產(chǎn)物都是葡萄糖,②錯誤。能合成糖原的生物一定是動物,糖原只存在于動物細(xì)胞中,③正確。在糖尿病患者的尿液中加入斐林試劑,需水浴加熱后才會出現(xiàn)磚紅色沉淀,④錯誤。膽固醇在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸,⑤正確。脂質(zhì)包括脂肪、磷脂和固醇,脂肪不是細(xì)胞膜的組成成分,⑥錯誤。脂肪只含有C、H、O,而磷脂中還含有P甚至N,⑦錯誤。和糖原相比,同等質(zhì)量的脂肪釋放的能量多,因此,脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì),而生物體的主要能源物質(zhì)是糖類,⑧錯誤。
整合構(gòu)建1.糖類的合成場所、種類及相互關(guān)系糖類的合成場所:葉綠體(葡萄糖、淀粉)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(糖基團(tuán))、肝(肝糖原)、肌肉(肌糖原)和細(xì)胞膜(纖維素)等。
2.脂肪的組成、特點(diǎn)和功能分析(1)脂肪是由三分子脂肪酸與一分子甘油發(fā)生反應(yīng)而形成的酯。(2)脂肪酸可以是飽和的,室溫時呈固態(tài),如動物脂肪;也可以是不飽和的,室溫時呈液態(tài),如食用油。(3)脂肪不是唯一的儲能物質(zhì),動物細(xì)胞中還有糖原,植物細(xì)胞中還有淀粉。(4)脂肪是機(jī)體主要的儲能物質(zhì)的原因:脂肪的體積比較小,但所含的能量比較多。(5)脂肪氧化分解釋放能量比較多的原因:脂肪分子中氫的含量比較多,而能量的釋放與氫的氧化有關(guān)。
3.糖類與脂質(zhì)的共性和特性以及二者的轉(zhuǎn)化(1)元素組成
(2)生理功能(3)糖類與脂質(zhì)的轉(zhuǎn)化:過多的糖類可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪,而脂肪不能大量轉(zhuǎn)化為糖類。
訓(xùn)練突破1.下列物質(zhì)中,動物細(xì)胞內(nèi)不具有的是( )A.幾丁質(zhì) B.糖原C.核糖 D.纖維素
2.下圖表示糖的常見種類及其之間的轉(zhuǎn)化過程,下列相關(guān)敘述正確的是( )A.核糖和脫氧核糖都是核酸的基本組成單位B.單糖→二糖→淀粉,其中單糖指的是葡萄糖C.圖中①可能是肌糖原,在人體內(nèi)該糖原水解可以補(bǔ)充血糖D.圖中②可能是纖維素,是植物細(xì)胞壁的主要成分之一,在葉綠體內(nèi)合成
核酸的基本組成單位是核苷酸,A項錯誤。淀粉的基本組成單位是葡萄糖,B項正確。人體內(nèi)的肌糖原不能直接水解成葡萄糖,C項錯誤。組成植物細(xì)胞壁的纖維素不是在葉綠體內(nèi)合成的,其合成場所為細(xì)胞膜,D項錯誤。
3.(不定項選擇題)中國科學(xué)家屠呦呦因在抗瘧疾藥物——青蒿素方面的杰出貢獻(xiàn)而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。青蒿素是一種脂質(zhì)類物質(zhì),主要用于治療瘧疾。下列有關(guān)脂質(zhì)的敘述,正確的是( )A.膽固醇和雌激素均屬于固醇類脂質(zhì)B.脂質(zhì)在哺乳動物精子形成中具有重要作用C.脂質(zhì)都能被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的場所
脂質(zhì)中的脂肪能被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色。
典型例題下圖是人體細(xì)胞中兩種重要有機(jī)物B、E的元素組成及相互關(guān)系圖。下列關(guān)于此圖的敘述,錯誤的是( )A.E→G發(fā)生的場所主要是細(xì)胞核,G→B發(fā)生的場所是細(xì)胞質(zhì)B.B的多種重要功能只與b的種類、數(shù)目和排列順序有關(guān)C.E中e的排列順序決定了B中b的排列順序D.B和E都以碳鏈為骨架
由題圖可知,b是氨基酸,B是蛋白質(zhì),e是核苷酸,E是DNA,G是mRNA;B的功能還與肽鏈的盤曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。
整合構(gòu)建1.巧記RNA與ATP的兩種關(guān)系(1)元素組成都是C、H、O、N、P。(2)AMP(ATP去掉兩個磷酸基團(tuán)后的剩余部分)是組成RNA的基本單位之一,如圖所示。
2.運(yùn)用“三看”法快速區(qū)分DNA、RNA
3.運(yùn)用表格法辨析蛋白質(zhì)與核酸
知識延伸DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系
訓(xùn)練突破1.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)合成用到的供能物質(zhì)有鳥苷三磷酸(GTP),GTP與ATP類似。下圖為與基因表達(dá)相關(guān)的3種分子示意圖,下列相關(guān)敘述錯誤的是( )A.甲、乙、丙的組分中均有糖類B.乙的水解產(chǎn)物中含有丙C.丙可為乙的合成提供原料D.甲、乙共由8種核苷酸組成
乙的水解產(chǎn)物中含有鳥嘌呤核糖核苷酸,與丙水解產(chǎn)生的G-P分子的組成相同,因此丙的水解產(chǎn)物可以作為合成乙的原料。
2.(不定項選擇題)下圖表示化合物a和m參與化合物b的構(gòu)成情況,下列敘述錯誤的是( )A.若m為腺嘌呤,則b可能為腺嘌呤核糖核苷酸B.在噬菌體、煙草花葉病毒體內(nèi)b均為8種C.若a為核糖,則ADP脫去1個磷酸后,可形成bD.若a為脫氧核糖,則由b構(gòu)成的核酸可存在于人類免疫缺陷病毒中
病毒只含有1種核酸(DNA或RNA),其核苷酸種類為4種,B項錯誤。人類免疫缺陷病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,其基本組成單位為核糖核苷酸,故a應(yīng)為核糖,D項錯誤。
高考真題剖析【例題1】 (2023北京卷)PET-CT是一種使用示蹤劑的影像學(xué)檢查方法。所用示蹤劑由細(xì)胞能量代謝的主要能源物質(zhì)改造而來,進(jìn)入細(xì)胞后不易被代謝,可以反映細(xì)胞攝取能源物質(zhì)的量。由此可知,這種示蹤劑是一種改造過的( )A.維生素B.葡萄糖C.氨基酸D.核苷酸核心素養(yǎng)考查點(diǎn)剖析:本題以“示蹤劑”為載體,重點(diǎn)考查了糖類的功能,較好地考查了“生命觀念”這一學(xué)科素養(yǎng)。
答案:B解析:分析題意可知,該示蹤劑由細(xì)胞能量代謝的主要能源物質(zhì)改造而來,應(yīng)是糖類,且又知該物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞后不易被代謝,可以反映細(xì)胞攝取能源物質(zhì)的量,則該物質(zhì)應(yīng)是被稱為“生命的燃料”的葡萄糖。
【例題2】 (2020浙江卷)某DNA片段的結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列敘述正確的是( )A.①表示胞嘧啶B.②表示腺嘌呤C.③表示葡萄糖D.④表示氫鍵核心素養(yǎng)考查點(diǎn)剖析:本題以DNA片段結(jié)構(gòu)圖為載體,重點(diǎn)考查了DNA的結(jié)構(gòu),較好地考查了“生命觀念”這一學(xué)科素養(yǎng)。答案:D解析:題圖中的①表示胸腺嘧啶,②表示胞嘧啶,③表示脫氧核糖,④表示氫鍵。
典題訓(xùn)練1.組成下列多聚體的單體的種類最多的是( )A.血紅蛋白 B.DNAC.淀粉D.纖維素
血紅蛋白屬于蛋白質(zhì),其單體是氨基酸,在人體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種;DNA的單體是脫氧核苷酸,脫氧核苷酸共有4種;淀粉屬于多糖,其單體是葡萄糖;纖維素屬于多糖,其單體是葡萄糖。
2.下列與蛋白質(zhì)、核酸相關(guān)的敘述,錯誤的是( )A.一個核糖體上可以同時合成多條肽鏈B.一個蛋白質(zhì)分子可以含有多個金屬離子C.一個mRNA分子可以結(jié)合多個核糖體D.一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生多個RNA分子
一個核糖體上一次只能合成一條肽鏈,A項錯誤。一個蛋白質(zhì)分子可以含有多個金屬離子,如一個血紅蛋白含有四個Fe2+,B項正確。一個mRNA分子可以結(jié)合多個核糖體,合成多條肽鏈,C項正確。一個DNA分子上含有多個基因,不同基因可以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生不同的RNA分子,D項正確。
3.下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸的敘述,正確的是( )A.核酸和蛋白質(zhì)的組成元素相同B.核酸的合成需要相應(yīng)蛋白質(zhì)的參與C.蛋白質(zhì)的分解都需要核酸的直接參與D.高溫會破壞蛋白質(zhì)和核酸分子中的肽鍵
核酸的組成元素是C、H、O、N、P,而蛋白質(zhì)的主要組成元素是C、H、O、N,故核酸和蛋白質(zhì)的組成元素不完全相同,A項錯誤。核酸包括DNA和RNA,兩者的合成都需要相關(guān)酶的催化,而這些酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),B項正確。蛋白質(zhì)的分解需要蛋白酶的參與,而蛋白酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),因此蛋白質(zhì)的分解不需要核酸的直接參與,C項錯誤。高溫會破壞蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu),但不會破壞肽鍵,且核酸分子中不含肽鍵,D項錯誤。
4.下列關(guān)于糖類的敘述,正確的是( )A.單糖可以被進(jìn)一步水解為更簡單的化合物B.構(gòu)成淀粉、糖原和纖維素的單體均為果糖C.細(xì)胞識別與糖蛋白中蛋白質(zhì)有關(guān),與糖被無關(guān)D.糖類是大多數(shù)植物體干重中含量最多的化合物
單糖是不能水解的糖,A項錯誤。構(gòu)成淀粉、糖原和纖維素的單體都是葡萄糖,B項錯誤。細(xì)胞識別與糖蛋白中的糖被有關(guān),C項錯誤。大多數(shù)植物細(xì)胞富含纖維素、淀粉等,糖類是其干重中含量最多的化合物,D項正確。
5.下列與真核生物中核酸有關(guān)的敘述,錯誤的是( )A.線粒體和葉綠體中都含有 DNA 分子B.合成核酸的酶促反應(yīng)過程中不消耗能量C.DNA 和 RNA 分子中都含有磷酸二酯鍵D.轉(zhuǎn)錄時有 DNA 雙鏈解開和恢復(fù)的過程
酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能實現(xiàn)其催化作用,但合成核酸的酶促反應(yīng)過程中仍消耗能量。
6.(2021全國甲卷)已知①酶、②抗體、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內(nèi)有重要作用的物質(zhì)。下列說法正確的是( )A.①②③都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的B.③④⑤都是生物大分子,都以碳鏈為骨架C.①②⑥都是由含氮的單體連接成的多聚體D.④⑤⑥都是人體細(xì)胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)
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