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第四讲核酸、糖类与脂质
知识点一　核酸的结构、功能和分布
1．填写核酸的结构层次
2．填写核酸的功能和分布
(2)分布：
①观察原理
[巧学助记]　DNA结构的“五、四、三、二、一”
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知识点二　细胞中的糖类和脂质
1．填表比较糖的种类和分布
分布 单糖 二糖 多糖
植物细胞 果糖 麦芽糖、蔗糖 淀粉、纤维素
动物细胞 半乳糖 乳糖 糖原
动植物共有 葡萄糖、脱氧核糖、核糖
2.连线表示脂质的种类和功能
一、理解运用能力
1．判断有关核酸说法的正误。
(1)核酸是生物体内储存遗传信息的物质(2013·江苏卷T1C)(√)
(2)DNA和RNA的碱基组成相同(2013·重庆卷T1B)(×)
(3)组成DNA和ATP的元素种类不同(2010·江苏卷T1B)(×)
(4)DNA和RNA中的五碳糖相同(2010·江苏卷T1A)(×)
(5)DNA和RNA的核苷酸之间的连接方式不同(2008·广东卷T37C)(×)
(6)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(2011·海南卷T16A)(×)
(7)用甲基绿和吡罗红混合染色SARS病毒可观察到DNA和RNA的分布(2011·海南卷T16D)(×)
2．判断下列有关糖类叙述的正误。
(1)纤维素由葡萄糖组成(2013·广东卷T1C)(√)
(2)葡萄糖在线粒体中合成(2013·广东卷T1A)(×)
(3)糖类不参与细胞识别和免疫调节(2013·江苏卷T1D)(×)
(4)葡萄糖和麦芽糖可被水解(2010·海南卷T1B)(×)
(5)棉、麻的主要成分是纤维素(2012·上海卷T17B)(√)
(6)糖原代谢的最终产物是葡萄糖(2009·江苏卷T1B)(×)
3．判断有关脂质叙述的正误。
(1)脂质不参与生命活动的调节(2013·江苏卷T1A)(×)
(2)胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输(2009·福建卷T4D)(√)
(3)脂肪和生长激素是生物体内的能源物质(2009·江苏卷T1D)(×)
(4)脂质具有携带遗传信息的功能(2009·广东卷T21D)(×)
二、读图析图能力
比较DNA和RNA化学组成，回答下列问题：
(1)如何判断某种核苷酸是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸？
答案：①据五碳糖
②含氮碱基
(2)细菌和病毒体内含有多少种含氮碱基？
答案：细菌体内有A、T、G、C、U 5种含氮碱基，病毒体内只有A、T、G、C或A、U、G、C 4种含氮碱基。
[理清脉络]
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考点一|以核酸的组成和结构为基础，考查DNA和RNA的关系
1．核酸的组成
(1)基本单位——核苷酸的组成：
(2)核酸的种类及组成：
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2．DNA、RNA及与蛋白质的比较
项目 核酸 蛋白质
DNA RNA
元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等
组成单位 核苷酸 氨基酸
形成场所 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
检测试剂 甲基绿(绿色) 吡罗红(红色) 双缩脲试剂(紫色反应)
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、排列顺序及多肽链空间结构
[典例1]　(2014·乐山模拟)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成的化合物b如下图所示。下列相关叙述正确的有(　　)
①若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
②若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位
③若m为尿嘧啶，则DNA中不含b这种化合物
④若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则a为脱氧核糖
⑤组成化合物b的元素有C、H、O、N、P 5种
⑥若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞核中
⑦幽门螺杆菌体内含的化合物m共4种
A．1个　　　　　 B．2个
C．3个 D．4个
[解析]　根据核苷酸的分子结构可知，a为 ( http: / / www.21cnjy.com )五碳糖，m为碱基，b为核苷酸。①若m为腺嘌呤，b可能是腺嘌呤脱氧核苷酸，也可能是腺嘌呤核糖核苷酸；②若a为核糖，则b为核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，且RNA主要分布在细胞质中，所以②⑥均错误；③若m为尿嘧啶，则b为尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的组成单位；④吡罗红可使RNA呈现红色，所以b构成的核酸为RNA，则a应为核糖；⑤核苷酸由C、H、O、N、P 5种元素组成；⑦原核细胞内有DNA和RNA，故碱基有A、G、T、C、U 5种。
[答案]　B
核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”
1．混淆ATP、DNA、RNA和核苷酸中“A”的含义
(1)核苷酸分子中的A是腺嘌呤。
(2)ATP中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。
(3)DNA和RNA中的A分别是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。
2．混淆碱基、核苷酸种类与生物种类的关系
生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例
原核生物和真核生物 含有DNA和RNA两种核酸 8 5 DNA 细菌、人等
病毒 只含DNA 4 4 DNA 噬菌体
只含RNA 4 4 RNA 烟草花叶病毒
[针对练习]
高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)组成与种类角度：
考查碱基、核苷酸种类与生物种类的关系。
(2)结构方面：
①比较DNA和RNA化学组成的不同；
②对比ATP结构简式与核苷酸的结构简式。
1．下列各种物质中的“A”表示碱基腺嘌呤的是(　　)
解析：选B　图A中“A”表示腺苷；图B中“A”表示腺嘌呤；图C中“A”表示腺嘌呤脱氧核苷酸，图D中“A”表示腺嘌呤核糖核苷酸。
2．(2014·黄冈模拟)流行性出血热是由 ( http: / / www.21cnjy.com )汉坦病毒(一种RNA病毒)引起的，以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。那么在人类患者、鼠类、汉坦病毒这几种生物体内，碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数依次是(　　)
A．8、5、4和8、8、4　　　 B．5、5、4和8、4、4
C．5、5、4和4、4、4 D．5、4、4和8、4、8
解析：选C　人类患者和鼠类均为真核生物，其 ( http: / / www.21cnjy.com )碱基种类有5种，即A、T、G、C、U，遗传物质都是DNA，所以构成遗传物质的核苷酸种类只有4种；汉坦病毒是一种RNA病毒，在它体内只有一种核酸也就是它的遗传物质RNA，其碱基种类和遗传物质的核苷酸种类都是4种。
考点二|利用比较法，考查糖类和脂质的种类和作用
1．糖类和脂质的分类
(1)糖类：
①糖类组成图：
②糖类分类分布图
(2)脂质：
2．糖类和脂质的比较
比较项目 糖类 脂质
区别 元素组成 C、H、O C、H、O(N、P)
种类 单糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇
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构成生物膜的重要成分，如磷脂③调节新陈代谢和生殖，如性激素
联系 糖类??脂肪
　
[典例2]　下列关于动植物糖类、脂质的叙述中，正确的是(　　)
A．核糖、葡萄糖、脱氧核糖是动植物体内共有的单糖
B．葡萄糖、果糖、蔗糖均为还原糖
C．糖类和脂质氧化分解释放的能量是生命活动所需要的直接能源
D．固醇包括了脂肪、性激素、维生素D
[思维流程]
[解析]　核糖、脱氧核糖是 ( http: / / www.21cnjy.com )构成核糖核酸和脱氧核糖核酸的成分之一，动植物都有，而葡萄糖也是动植物中最常见的单糖，A正确；蔗糖不是还原糖，B错误；糖类和脂质氧化分解释放的能量一部分以热能的形式散失，一部分用于合成ATP，ATP是生命活动所需要的直接能源物质，C错误；脂质包括磷脂、脂肪和固醇，其中的固醇又包括胆固醇、性激素和维生素D，D错误。
[答案]　A
1．混淆糖的“水解”与“氧化分解”
多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉 ( http: / / www.21cnjy.com )水解的产物是葡萄糖，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖参与有氧呼吸后的最终产物。
2．不能全面掌握糖类和脂质的功能
(1)误认为糖类都能提供能量，如纤维素是组成细胞壁的成分，核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，它们都不提供能量。
(2)误认为脂质中只有磷脂才是构成生物膜的成分。胆固醇也是构成细胞膜的成分，特别是动物细胞膜。
[针对练习]
高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)代谢角度：
以选择题形式考查核酸、糖类水解产物与代谢产物。
(2)功能角度：
以选择题形式全面考查糖类或脂质的功能。
3．(2013·海南高考改编)关于糖分解代谢的叙述，错误的是(　　)
A．甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖
B．乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖
C．发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生葡萄糖
D．枯枝落叶中的纤维素经微生物氧化分解的终产物是葡萄糖
解析：选D　纤维素经微生物氧化分解的终产物是二氧化碳和水。
4．下列哪项不是细胞内的脂质具有的功能(　　)
A．维持高等动物第二性征
B．是构成细胞膜等生物膜的重要物质
C．减少体内热量散失，维持体温恒定
D．催化体内能源物质分解，利于机体抵御寒冷天气
解析：选D　A、B、C三项所述分别 ( http: / / www.21cnjy.com )为脂质中的固醇、磷脂和脂肪所具有的功能；D项中的催化功能为酶类物质所特有，酶的化学本质为蛋白质或RNA，脂质没有催化功能。
1．多糖及脂质的合成场所
(1)多糖
(2)脂质——内质网。
2．细胞中的能源物质归纳总结
(1)细胞生命活动的主要能源物质：葡萄糖。
(2)细胞生命活动的直接能源物质：ATP。
(3)细胞的储能物质：脂肪、淀粉、糖原。
一、实验探究能力|观察DNA和RNA在细胞中的分布(考纲要求实验)
SHAPE \* MERGEFORMAT ( http: / / www.21cnjy.com )
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考查本实验的结果和结论
细胞核部分被染成绿色，细胞质部分被染成了红色
　↓　　　　　 　　　　　　　　
DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中
二、图表信息获取能力|蛋白质与核酸关系的网络图示
[典型图表] ［课件展示更丰富 见配套光盘］
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[信息解读]
(1)图1中由A、B、C三种大分子 ( http: / / www.21cnjy.com )之间的关系可推断A为DNA、B为RNA，C为蛋白质，甲是DNA复制，乙是转录，丙是翻译；单体a、b、c分别为脱氧核苷酸，核糖核苷酸和氨基酸；元素X为N、P，Y为N。
(2)染色体的主要成分是DNA和蛋白质，核糖 ( http: / / www.21cnjy.com )体的主要成分是RNA和蛋白质，因此图2中甲、乙、丙分别是DNA、RNA和蛋白质，a是核苷酸，b是氨基酸。
[解题技法]
(1)分析此类问题要借助基因表达中遗传信息的流动，明确DNA、RNA和蛋白质的关系：
(2)解答此类问题要明确蛋白质和核酸的元素组成，此外还要明确染色体、核糖体等结构的化学组成。
[强化训练]
1．分析HIV的化学组成，得到下图所示组成关系，相关叙述正确的是(　　)
A．a→甲的过程在HIV的核糖体上完成
B．乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基
C．a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接
D．HIV的遗传信息储存在大分子乙中
解析：选D　首先要由图中H ( http: / / www.21cnjy.com )IV联想到RNA和蛋白质，然后推断出甲、乙两种物质是蛋白质和RNA，a、b是构成甲、乙(蛋白质和RNA)的小分子物质，所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a是蛋白质和氨基酸，乙、b是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构，只有侵入寄主细胞，利用寄主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质；RNA中含有U而不含T；氨基酸之间通过肽键“—NH—CO—”相连接。RNA是HIV的遗传物质。
2．下图是人体细胞中两种重要有机物B、E的元素组成及相互关系图。关于此图的叙述不正确的是(　　)
A．E→G发生的场所主要是细胞核，G→B发生的场所是细胞质
B．B的多种重要功能只与b的种类、数目和排列顺序有关
C．E中e的排列顺序决定了B中b的排列顺序
D．如果观察细胞中E和G的分布，需要用盐酸处理
解析：选B　由图分析可知，b是氨基酸，B是蛋白质，e是核苷酸，E是DNA，G是mRNA；B的功能还与多肽链的空间结构有关。
[课堂对点练]
题组一　核酸的种类、结构及分布
1．(2013·海南高考 ( http: / / www.21cnjy.com ))甲(ATGG)是一段单链DNA 片段，乙是该片段的转录产物，丙(A－P～P～P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是(　　)
A．甲、乙、丙的组分中均有糖
B．甲、乙共由6 种核苷酸组成
C．丙可作为细胞内的直接能源物质
D．乙的水解产物中含有丙
解析：选D　丙是ATP，是细胞内的直接 ( http: / / www.21cnjy.com )能源物质，其结构在水解脱去两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA 的基本组成单位，但不是乙的水解产物之一。甲中含脱氧核糖，乙、丙中含核糖。甲中含3种脱氧核苷酸，乙中含3种核糖核苷酸。
2．(原创题)带有负电荷的核酸对碱性染 ( http: / / www.21cnjy.com )料甲基绿和吡罗红具有不同的亲和力，核仁能被染成紫红色。通过染色实验，可对细胞中的DNA和RNA进行定位、定性和定量分析。下列对于有关实验的叙述正确的是(　　)
A．甲基绿吡罗红的作用有选择性，只能将细胞质中的RNA染成红色
B．甲基绿吡罗红的作用有选择性，只能将细胞核中的DNA染成红色
C．核仁能被甲基绿吡罗红染成紫红色，说明核仁中含有RNA
D．代谢越旺盛的细胞中，核仁染色越浅
解析：选C　甲基绿和吡罗红两种染色 ( http: / / www.21cnjy.com )剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿能使DNA呈现绿色，吡罗红能使RNA呈现红色。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。核仁能被甲基绿吡罗红染成紫红色，说明核仁中含有RNA。代谢越旺盛的细胞中核仁越大，染色越深。
题组二　糖类和脂质的种类和功能
3．(2013·广东高考)有关糖的叙述，正确的是(　　)
A．葡萄糖在线粒体中合成　　 B．葡萄糖遇碘变为蓝色
C．纤维素由葡萄糖组成 D．胰岛素促进糖原分解
解析：选C　植物体内葡萄糖在叶绿体中合成；淀粉遇碘变为蓝色；纤维素属于多糖，它的基本组成单位是葡萄糖；胰岛素促进糖原合成。
4．(原创题)磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂两大类，它们都是生物膜的主要成分，下图为甘油磷脂分子结构通式。有关叙述不正确的是(　　)
A．磷脂分子中含有C、H、O等元素
B．甘油磷脂的类型主要决定于X的不同
C．在构成生物膜时，磷脂分子的“头”朝向膜两侧，而“尾”则朝向膜内部
D．细菌等原核生物的核糖体、中心体不含磷脂分子
解析：选D　磷脂分子的“头”是亲水的，而“尾”是疏水的，因此在构成生物膜时，是以磷脂双分子层形式存在，“头”向外，“尾”向内。原核生物也有细胞膜，但无中心体。
5．(2013·新课标卷Ⅰ)某油料植物的 ( http: / / www.21cnjy.com )种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11 d时减少了90%，干重变化如下图所示。
回答下列问题：
(1)为了观察胚乳中的脂肪，常用__ ( http: / / www.21cnjy.com )________________染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见________色的脂肪颗粒。
(2)实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是______________(填“C ”、“N”或“O”)。
(3)实验第11 d后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是________和________。
解析：(1)脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄 ( http: / / www.21cnjy.com )色，或被苏丹Ⅳ染液染成红色。(2)该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)由题中信息可知，到第11 d时，脂肪的含量减少了90%，种子干重继续下降，说明种子贮存的营养物质已经基本消耗殆尽，若要使其干重增加，必须为其提供光合作用所需要的理想条件。由于研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，故要使萌发的种子(含幼苗)干重增加，必须提供的条件是光照和矿质元素离子。
答案：(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)　橘黄(或红)　(2)O　(3)光照　所需的矿质元素离子
[课下提能练]
一、选择题
1．(2014·广州调研)下列有关细胞中的化合物的叙述，正确的是(　　)
A．核酸、酶、果糖、脂肪都含有C、H、O、N四种元素
B．ATP中的“T”代表胸腺嘧啶
C．磷脂参与构成的细胞器有线粒体、核糖体等
D．DNA分子的特异性主要取决于碱基的特定排列顺序
解析：选D　果糖和脂肪的组成元素是C、H、O；ATP中的“T”代表三个，即ATP含有三个磷酸基团；核糖体由RNA和蛋白质组成，不含磷脂。
2．下列关于脂质的说法正确的是(　　)
A．构成高尔基体、内质网膜和液泡膜的主要成分中都有脂质
B．线粒体内膜上脂质的种类和数量都高于外膜
C．与核酸一样，有些脂质能携带遗传信息
D．与蛋白质一样，脂质是一切生物体不可缺少的组成成分
解析：选A　脂质中的磷脂是生物 ( http: / / www.21cnjy.com )膜的主要组成成分之一。线粒体内膜上蛋白质的种类和数量高于外膜，脂质的种类和数量不一定高于外膜。生命物质中，只有核酸能携带遗传信息。一些病毒中不含脂质。
3．(2014·临沂模拟)下图表示糖类的化学组成和种类，相关叙述正确的是(　　)
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A．所有的糖类都用于细胞呼吸
B．①、②、③分别表示单糖、二糖和多糖
C．线粒体和叶绿体中都含有的糖类是核糖、脱氧核糖和葡萄糖
D．⑤和肝糖原都可以在胰高血糖素的促进作用下水解补充血糖
解析：选B　核糖、脱氧核糖及纤维素(④ ( http: / / www.21cnjy.com ))等不用于细胞呼吸；从图中可以看出，①、②、③分别表示单糖、二糖和多糖；线粒体中无葡萄糖；肌糖原不可以水解补充血糖。
4．如果下图1表示纤维素的结构组成方式，那么符合图2所示结构组成方式的是(　　)
①核酸　②多肽　③淀粉
A．①②　　　　　　　 B．②③
C．①③ D．①②③
解析：选A　图1为纤维素的结构组成方式，其基本组成单位是葡萄糖；淀粉的基本组成单位也是葡萄糖，符合图1所示结构组成方式；图2显示该大分子的基本组成单位有不同的类型，如核酸的基本组成单位是不同种类的核苷酸，多肽的基本组成单位是不同种类的氨基酸，故两者结构组成方式符合图2。
5．(2014·福州模拟)关于下图所示过程的叙述中，错误的是(　　)
A．甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同
B．乙是五碳糖，在DNA中是脱氧核糖，在RNA中是核糖
C．丙是含氮碱基，在人体细胞遗传物质中有4种
D．丁是核苷酸，在一个病毒中有8种
解析：选D　题图所示为核苷酸的组成，甲是磷酸，乙是五碳糖，丙是含氮碱基。人体细胞中的遗传物质是DNA，DNA中的含氮碱基只有4种。病毒中的核酸只有1种，所以组成病毒核酸的核苷酸(含氮碱基)只有4种。
6．(2014·菏泽模拟)下列各项中，哪些 ( http: / / www.21cnjy.com )糖类物质能分别对应：①属于二糖且可用斐林试剂鉴定的糖类；②存在于DNA中而不存在于RNA中的糖类；③存在于植物细胞中而不存在于动物细胞中的糖类(　　)
A．乳糖、核糖、纤维素 B．麦芽糖、脱氧核糖、淀粉
C．麦芽糖、核糖、淀粉 D．葡萄糖、脱氧核糖、糖原
解析：选B　二糖有麦芽糖、乳 ( http: / / www.21cnjy.com )糖、蔗糖等，可溶性还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等。DNA中含有脱氧核糖，而RNA中含有核糖。仅存在于植物细胞内的糖：单糖有果糖、二糖有蔗糖、麦芽糖，多糖有淀粉、纤维素等。
7．下图中对动植物体内糖类、脂质的分类正确的是(　　)
解析：选A　葡萄糖和果糖为单糖，蔗糖不具有还原性；固醇不属于脂肪，是小分子物质。
8．(2014·烟台模拟)不能发生如下图所示水解反应的化合物是(　　)
A．核苷酸 B．胰高血糖素
C．唾液淀粉酶 D．糖原
解析：选A　胰高血糖素属于多肽，唾液淀 ( http: / / www.21cnjy.com )粉酶属于蛋白质，组成多肽、蛋白质的单体是氨基酸。糖原属于多糖，组成多糖的单体是葡萄糖。核苷酸是组成核酸的单体，不是生物大分子。
9．(2014·浙北联考)下图表示细胞中4类有机化合物的关系，每个椭圆代表一类有机物，则列出这4种化合物名称中最合理的一组是(　　)
A．①～④：脂质、酶、蛋白质、激素
B．①～④：激素、脂质、蛋白质、酶
C．①～④：酶、蛋白质、激素、脂质
D．①～④：激素、脂质、酶、蛋白质
解析：选C　绝大多数酶是蛋白质，激素有蛋白质类激素、脂质类激素、氨基酸衍生物类激素等。
10．下图是生物体内几种有机物组成以及 ( http: / / www.21cnjy.com )它们各自功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是大分子物质M1、M2、M3、M4的组成单位。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．同一个体不同细胞中M3的种类不同取决于基因的选择性表达
C．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
D．不同的M4在结构上的区别主要是m4的连接方式不同
解析：选B　根据有机物的主要功能，可以推 ( http: / / www.21cnjy.com )断出M1、M2、M3、M4依次表示糖类、脂肪、蛋白质和核酸。相同质量的脂肪彻底氧化分解时比糖类耗氧多；基因的选择性表达使同一个体不同的细胞中产生不同的mRNA，合成出不同的蛋白质；组成蛋白质的m3是指氨基酸，组成核酸的m4是指核苷酸；不同的核酸在结构上核苷酸的连接方式是相同的。
11.核苷酸可通过脱水形成多核苷酸，与多肽一 ( http: / / www.21cnjy.com )样，脱水后一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连。结果，在多核苷酸中形成了一个重复出现的糖—磷酸主链(如右图)，据此判断，下列叙述正确的是(　　)
A．该图所示化合物的组成元素只有C、H、O、N
B．在合成该图所示化合物时，需脱去5分子水，相对分子质量减少90
C．在该图所示化合物分子结构中，一个磷酸基团往往和两个五碳糖相连
D．图中连接磷酸基团与五碳糖的化学键是磷酸二酯键，即DNA解旋酶作用的位点
解析：选C　核苷酸的组成元素有C、H ( http: / / www.21cnjy.com )、O、N、P等；由图可知，该图所示化合物是由5个核苷酸脱水形成的，需脱去4分子水，相对分子质量减少72；该图所示化合物分子结构为DNA的一条单链，两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连，则一个磷酸基团和两个脱氧核糖相连，只是在一条链的一端有一个磷酸基团和一个脱氧核糖相连；连接两个脱氧核苷酸的化学键是磷酸二酯键，DNA解旋酶作用的位点是氢键，而非磷酸二酯键。
12．糖尿病患者可以用尿糖试纸化验自己 ( http: / / www.21cnjy.com )的尿糖情况。尿糖试纸中含有葡萄糖氧化酶，它可以催化葡萄糖形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢可以将试纸中一种无色化合物氧化成为有色化合物。试纸颜色的变化情况就可以显示尿中葡萄糖含量的高低。以下为上述作用机理的表达式：
葡萄糖b＋c　c＋d―→e
下列有关叙述错误的是(　　)
A．表达式中，a的基本组成单位为氨基酸
B．表达式中，b为葡萄糖酸
C．表达式中，c为题干中所述的无色化合物
D．表达式中，e为有色化合物
解析：选C　结合题干进行分析，a为葡萄糖氧化酶，其基本组成单位是氨基酸；c为过氧化氢、b为葡萄糖酸；d为无色化合物、e为有色化合物。
二、非选择题
13．下图是组成生物体的部分大分子化合物与组成它们的化学元素的关系图。请分析回答下列问题：
(1)构成小分子A、B、C、D、E的化学元素中相同的是________。
(2)写出下列大分子化合物的名称：⑦________；⑨__________。
(3)导致F1～Fn差别的原因是______________________________________________
______________________________________________________________________。　　　　　　　
(4)小分子C和D的主要差别是前者含______________________，后者含__________。
(5)写出下列物质的具体名称：F2为________；F4为________。
解析：动物特有的储能物质是糖原，植 ( http: / / www.21cnjy.com )物特有的储能物质是淀粉，动植物普遍都有的储能物质是脂肪。绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA。DNA和RNA所含的五碳糖与碱基有差异，DNA中的五碳糖为脱氧核糖，特有的碱基为胸腺嘧啶，RNA中的五碳糖为核糖，特有的碱基为尿嘧啶。
答案：(1)C、H、O　(2)脂肪　 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA　(3)构成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，多肽链的空间结构不同　(4)核糖和尿嘧啶　脱氧核糖和胸腺嘧啶　(5)抗体　胰岛素
14．下图1表示油菜种子成熟过程中各种 ( http: / / www.21cnjy.com )有机物的变化情况(1表示可溶性糖，2表示淀粉，3表示含氮化合物，4表示脂肪)。图2表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉的含量和淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化。回答下列问题：
(1)油菜种子在成熟过程中， ( http: / / www.21cnjy.com )________含量不断提高，而可溶性糖和淀粉含量不断下降，这说明_____________________________________________________________而来。
(2)图2中曲线③表示________。在小麦种子成熟过程中，种子的干重将________。
(3)将小麦开花后第10 ( http: / / www.21cnjy.com )d和第40 d的种子分别制成组织样液，各取等量样液分别加入A、B两试管中，再各加入等量的________，适温水浴加热后，A试管出现________，并且比B试管颜色更________，两试管中被检测的物质可以用图2中的曲线________表示。
解析：(1)由图1中曲线可知，脂肪含量不断 ( http: / / www.21cnjy.com )上升，而可溶性糖和淀粉含量不断下降，说明脂肪由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化而来。(2)由图2可知，小麦种子成熟过程中，葡萄糖的含量下降，淀粉含量上升，淀粉磷酸化酶活性先上升，后下降。此过程中，自由水的含量逐渐下降，种子的干重逐渐增加。(3)葡萄糖是还原糖，淀粉是非还原糖。第10 d与第40 d的种子相比，葡萄糖的含量更高，因此与斐林试剂反应后，颜色更深。
答案：(1)脂肪　脂肪由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化　(2)淀粉磷酸化酶　增加　(3)斐林试剂　砖红色沉淀　深　①
15．“瘦素”是最近由英国研究人员发现的人体 ( http: / / www.21cnjy.com )中一种重要激素，它能控制人的食欲。注射“瘦素”后，人的食欲会下降，从而对人体是否发胖起到至关重要的作用。请回答下列问题：
(1)肥胖是由体内脂肪过多引起的，检验脂肪的试剂是____________，颜色反应是______________。
(2)在“5·12汶川大地震”后期的救援中， ( http: / / www.21cnjy.com )从废墟下救出的生还者女性较男性多。其原因在于女性皮下脂肪厚，在没有食物和饮水的条件下，女性的生存期限会比男性长。请从脂肪的元素组成及主要作用角度分析出现上述现象的原因：___________________________
________________________________________________________________________。
(3)某校生物兴趣小组想利用以下材料，设计实验探究“瘦素”能否控制动物的食欲以及能否起到减肥作用，请帮他们完成下列实验设计。
材料用具：大鼠若干只、普通饲料、一定剂量的“瘦素”溶液、生理盐水，其他所需条件均满足。
实验步骤：
第一步：________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第二步：________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第三步：________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第四步：一段时间后，观察大鼠的食欲状况，称量并统计各组大鼠的体重。
解析：(1)检验脂肪应选用苏丹Ⅲ( ( http: / / www.21cnjy.com )Ⅳ)染色，颜色反应为橘黄色(红色)。(2)脂肪是生物体的重要储能物质，其含氢量高，氧化分解时释放的能量多，并且产生的水多。(3)实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则，此实验的自变量是是否注射“瘦素”，因变量是大鼠的食欲和体重变化。
答案：(1)苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液　橘黄色(红色)
(2)脂肪是重要的储能物质，其含氢量高，氧化分解时释放能量多，产生的水多
(3)第一步：选取身体健康、生长状况基本相同的大鼠若干只，随机平均分为两组，并编号为甲、乙
第二步：甲组每天注射一定剂量的“瘦素”溶液，乙组每天注射等量的生理盐水
第三步：在正常饲养的基础上，在相同且适宜的条件下分别饲养一段时间
常见有机物组成元素的分析与推测
[考情分析]
由统计图可以看出，此考点在201 ( http: / / www.21cnjy.com )2年前是一般考点，但近两年却成了热门考点，今后仍有增大命题频率的可能，应当引起广大备考师生的重点关注。试题常以选择题形式呈现，命题角度主要是化合物所具有的特征元素，另外还可以是细胞对元素的吸收以及元素在细胞和生物体中的作用等方面。以下三个高考题最具代表性。
1．(2013·海南高考)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是(　　)
A．叶绿素含有镁元素　　　B．血红蛋白含有铁元素
C．脱氧核糖含有磷元素 D．胰岛素含有碳元素
解析：选C　本题考查生物体化合物的组成 ( http: / / www.21cnjy.com )元素。叶绿素的组成元素中含有镁；血红蛋白含有铁；胰岛素的本质为蛋白质，故含有碳；脱氧核糖为五碳糖，不含有磷元素。
2．(2010·上海高考)下列选项中，含有相同元素的一组化合物是(　　)
A．纤维素和尿素
B．脂肪酸和磷脂
C．腺苷三磷酸(三磷酸腺苷)和核糖核酸
D．胆固醇和血红蛋白
解析：选C　本题考查各种化合物的元 ( http: / / www.21cnjy.com )素组成，意在考查识记、比较能力。A项纤维素的组成元素为C、H、O，而尿素为C、H、O、N；B项脂肪酸的元素组成为C、H、O，而磷脂中含有P；C项腺苷三磷酸和核糖核酸的组成元素都是C、H、O、N、P；D项胆固醇的组成元素为C、H、O，而血红蛋白是蛋白质，组成元素为C、H、O、N等。
3．(2011·江苏高考)研究发现， ( http: / / www.21cnjy.com )砷(As)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加 P(与 As 原子结构相似)处理后水稻茎叶和根中 P 含量增加、As含量相对减少，水稻生长加快，干重增加．对此现象合理的解释是(多选)(　　)
A．As 在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定
B．As 进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢
C．P 影响 As 的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关
D．P 是构成磷脂、核酸和 ATP 的重要元素，能促进水稻生长发育
解析：选BCD　本题考查植物体内化合物 ( http: / / www.21cnjy.com )的组成元素、物质跨膜运输的方式以及酶的活性等知识，意在考查信息提取与分析能力。A项中As在水稻细胞内富集，是由细胞膜的功能特点决定的；B项中As可能是有关酶的抑制剂，与酶结合后使酶的构象发生改变，使酶丧失活性，从而影响细胞的代谢；C项中P与As以主动运输方式被吸收时，载体的种类相同，而P更易与载体结合，从而抑制植物对As的吸收；D项中磷脂、核酸和ATP中都含P，而这 些化合物是水稻正常生长发育所必需的，可见P能促进水稻的生长发育。
[考源探究]
这三个题目都以元素为中心，主要考查元素组成化合物的功能。
(1)第1题侧重考查组成化合物的某些特征元素。解答时只需判断该化合物是否具有该元素即可。
(2)第2题与第1题相比 ( http: / / www.21cnjy.com )，虽然考查形式有所差异，但考查角度相同，在解答时仍可分析化合物的特征元素，如尿素中含“N”，磷脂中含“P”，血红蛋白含“Fe”。
(3)第3题与第1、2题相比，侧重考查元素的吸收、利用，但选项D仍考查了化合物的元素组成功能。
通过对以上三个高考试题的分析，可知，解答此类问题，既要明确常见化合物的元素组成，又要熟知某些特殊化合物的特征元素，归纳如下：
(1)通过关系图记忆有机物的元素组成：
(2)通过比较记忆特殊有机物的元素组成：
物质名称 特征元素 共有元素
ATP P CHON
叶绿素 Mg
血红蛋白 S、Fe
甲状腺激素 I
胰岛素 S
(3)推测某一结构(或物质)的元素组成：
首先分析该结构或物质的组成成分，再推测其元素组成。
如：
细胞膜→蛋白质＋糖类＋磷脂→C、H、O、N、P
染色体→蛋白质＋DNA→C、H、O、N、P
核糖体→蛋白质＋RNA→C、H、O、N、P
病毒→蛋白质＋核酸→C、H、O、N、P
预测一　创新角度考查
1．对下表的有关分析错误的是(　　)
溶液 溶质的元素组成 检测试剂 颜色反应 溶质的基本单位
甲 C、H、O ① 砖红色 葡萄糖
乙 C、H、O、N等 双缩脲试剂 ② ③
A．甲可能是麦芽糖溶液
B．①是斐林试剂，使用时需水浴加热
C．乙液可能是一种酶溶液
D．②是紫色，③是核苷酸
解析：选D　蛋白质的组成元素主要有 ( http: / / www.21cnjy.com )C、H、O、N，基本单位是氨基酸，蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应。麦芽糖为还原糖，基本组成元素为C、H、O，基本组成单位是葡萄糖，还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下可生成砖红色沉淀。
2．下列化合物中含有的化学元素种类最少的一组是(　　)
A．抗体和糖蛋白 B．纤维素和脱氧核糖
C．性激素和tRNA D．质粒和呼吸酶
解析：选B　抗体、糖蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com )、呼吸酶都含有C、H、O、N等元素。纤维素和脱氧核糖都含C、H、O2种元素。性激素含有C、H、O三种元素，tRNA和质粒都含有C、H、O、N、P五种元素。
3．下面是细胞中几种重要化合物的元素组成。相关叙述错误的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A．植物组织培养过程中，如果缺乏了Mg元素，植物的叶片呈黄色
B．蛋白质若含Fe或S元素，这些元素一定位于R基团中
C．ATP中含有腺嘌呤
D．人体缺乏I元素，促甲状腺激素释放激素分泌减少，促甲状腺激素分泌增加
解析：选D　由于Mg元素是合成叶绿素的必需元素，所以植物组织培养过程中，如果缺乏了Mg元素，植物的叶片会因叶绿素缺乏而呈黄色。氨基酸的结构通式中，除R基团以外的其他部位只含有C、H、O、N四种元素，若含有其他
元素，则一定位于R基团中。ATP去 ( http: / / www.21cnjy.com )掉两个磷酸基团后，就成为腺嘌呤核糖核苷酸，所以ATP中含有腺嘌呤。人体缺乏I元素，甲状腺激素合成减少，会导致促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素分泌增加。
4．下列有关P的说法不正确的是(　　)
A．人体血浆中含有的HPO与pH稳定有关
B．P参与构成生物体内的各种化合物，如磷脂、核酸、脂肪等
C．细胞中的线粒体、内质网、液泡、高尔基体等细胞器都含有P
D．P在维持叶绿体膜的结构与功能上有重要作用
解析：选B　人体血浆中含有的HP ( http: / / www.21cnjy.com )O是血液中缓冲物质的组成成分之一，与pH稳定有关。脂肪由C、H、O3种元素组成，不含P。细胞中的线粒体、内质网、液泡、高尔基体、叶绿体等细胞器都含有生物膜结构，生物膜是由磷脂双分子层构成其基本骨架的，P在维持各种生物膜的结构与功能上有重要作用。
预测二　创新情境考查
5．组成生物的化学元素在生物体内起重要作用。下列关于几种元素与光合作用关系的叙述，正确的是(　　)
A．C是组成糖类的基本元素，在光合作用中C从CO2经C5形成(CH2O)
B．Fe是组成光合色素的必需元素，缺Fe将影响光反应
C．N是构成ATP的必需元素，光合作用中只在光反应过程中形成ATP
D．P不是类囊体膜的组成元素
解析：选C　在光合作用中C从CO2 ( http: / / www.21cnjy.com )经C3形成(CH2O)。叶绿素中含有Mg，所有光合色素中均不含Fe，但Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。ATP由C、H、O、N、P组成，光反应过程中形成ATP，暗反应阶段则消耗ATP。类囊体膜中含有P元素。
6．端粒存在于真核生物染色 ( http: / / www.21cnjy.com )体的末端，是由DNA序列及其相关的蛋白质所组成的复合体。端粒酶是一种逆转录酶，由蛋白质和RNA构成。由此可知，属于核膜、端粒和端粒酶共同点的是(　　)
A．都存在于所有生物细胞中
B．都含有C、H、O、N、P等化学元素
C．都与遗传信息的传递无关
D．都含有遗传物质
解析：选B　原核生物无染色体，因此也没有端粒，端粒中含有DNA，与遗传信息的传递有关。
7．131I是碘的一种放射性同 ( http: / / www.21cnjy.com )位素，在临床上利用甲状腺高度摄取131I，释放β射线进行内照射的原理，治疗甲亢。下列有关I元素的叙述错误的是(　　)
A．甲状腺激素是唯一含I的激素
B．碘盐有利于预防地方性甲状腺肿
C．长期利用131I治疗疾病可能会使细胞癌变
D．人体多补I有利于身体健康
解析：选D　甲状腺激素是人体内唯一含I的激素 ( http: / / www.21cnjy.com )，人体内缺I，甲状腺激素不能合成，会影响人体正常的生命活动。I摄入量过低会引起碘缺乏症，但I过量也会对机体的健康造成影响。131I具有放射性，人体长期受射线辐射可能导致基因突变。
8．胰岛素形成时，首先在胰岛B细胞中 ( http: / / www.21cnjy.com )先合成胰岛素原，胰岛素原再通过蛋白酶的水解作用，最后生成胰岛素(如下图所示)。该过程中一定会改变的是(　　)
A．肽键的数量　　　　　B．元素的种类
C．氨基酸的种类 D．“—S—S—”的数量
解析：选A　从题图可以看 ( http: / / www.21cnjy.com )出，胰岛素原被加工成胰岛素后，肽链由一条变成了两条，且氨基酸的数量减少，但“—S—S—”的数量没有改变；元素的种类及氨基酸的种类不一定改变，但肽键的数量一定减少。
9．下图是淀粉、纤维素和糖原的示意图，它们的共同点是(　　)
A．都是细胞内储存能量的重要物质
B．都含有C、H、O、N四种元素
C．基本组成单位是五碳糖
D．基本组成单位是六碳糖
解析：选D　淀粉、糖原分 ( http: / / www.21cnjy.com )别是植物和动物体中重要的储能物质，纤维素是组成植物细胞壁的结构物质。糖类的元素组成只有C、H、O。三种多糖的基本单位都是葡萄糖——一种六碳糖。
(5)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？DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。
考查实验原理的确认方法
通俗地讲，实验原理就是设计实验必须遵循的基本原理，包括实验中相关实验试剂的选择依据 如鉴定脂肪酶属于蛋白质，需选用双缩脲试剂，依据为蛋白质与双缩脲试剂能发生紫色反应 ，主要教材中涉及的各种试剂的选择依据及相应的生理过程，进而确认实验原理，或根据实验原理进行科学的实验设计。
(6)病毒一般由核酸和蛋白质组成，若要设计实验探究狂犬病毒的大分子组成，请补充完善实验原理。
实验原理：RNA溶液遇吡罗红染液显红色。还需要补充的两个实验原理是：
①蛋白质溶液与双缩脲试剂反应显紫色；
②DNA溶液遇甲基绿染液呈绿色。

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