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第2章 组成细胞的分子
第3节 遗传信息的携带者——核酸
细胞中的糖类和脂质
【高考目标定位】
1、核酸的结构和功能
2、糖类、脂质的种类和作用
3、观察DNA、RNA在细胞中的分布
【考纲知识梳理】
一、核酸的种类、结构和功能
1、元素组成
C、H、O、N和P 五种元素组成。
2、种类[21世纪教育网]
（1）脱氧核糖核酸即DNA，主要存在于细胞核内；核糖核酸即RNA，主要存在于细胞质内。
（2）核酸的分布
①DNA主要存在于细胞核中，另外线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布于细胞质中。
②观察DNA和RNA在细胞中分布实验中，利用甲基绿和吡罗红两种染色剂，前者使DNA呈现绿色，后者使RNA呈现红色，从而显示DNA和RNA在细胞中的分布。
3、基本单位
核苷酸是核酸的基本单位。核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成，根据五碳糖的不同可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两种。
4、功能：遗传信息的载体，一切生物的遗传物质
二、细胞中的糖类
1、元素组成
只有C、H和O三种元素
2、种类
（1）单糖：不能被水解，可直接被吸收。最常见的是葡萄糖，另外比较常见还有果糖、核糖和脱氧核糖等。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
（2）二糖：由两分子单糖缩合而成。最常见的是蔗糖，还有麦芽糖以及人和动物乳汁中的乳糖。
（3）多糖：由多个单糖缩合而成，是生物体内糖绝大多数的存在形式。最常见的是淀粉，作为植物细胞内的储能物质存在于细胞中。另外还有糖原作为动物细胞的储能物质存在于动物细胞中，纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。多糖的基本单位都是葡萄糖。
3、功能
主要是提供能量，还参与生物细胞物质的构成（如纤维素是构成植物细胞壁的成分）。
三、细胞质中的脂质
1、元素组成：主要由C、H、O，有的还含有P和N
2、种类：分脂肪、磷脂和固醇三类。
3、功能
（1）脂肪是细胞内良好的储能物质，还有保温、缓冲和减压等作用。
（2）磷脂是构成细胞生物膜的重要成分。
（3）固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。
①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；
②性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成；
③维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【要点名师精解】
一、核酸的种类组成及功能
类别 核酸[21世纪教育网][21世纪教育网]
DNA RNA
基本单位 核苷酸
脱氧核苷酸 核糖核苷酸
化学成分 碱基 五种（A、T、G、C、U）
A、T、G、C A、U、G、C
五碳糖 脱氧核糖 核糖
磷酸 磷酸
空间结构 两条链 一般为一条链
分布场所 主要细胞核 主要在细胞质
染色试剂 甲基绿 吡罗红
功能 遗传物质，携带遗传信息，控制遗传、变异和蛋白质合成 作为遗传物质（如某些病毒）、传递遗传信息（mRNA）、组成核糖体（rRNA）、运输氨基酸（tRNA）、催化（某些酶）
【例1】下列各种生物中关于组成核酸的碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是
AT4噬菌体 B烟草叶肉细胞 C烟草花叶病毒 D碗豆根毛细胞
碱基 5种 5种 4种 8种
核苷酸 5种 8种 8种 8种
五碳糖 1种 2种 2种 2种
【解析】噬菌体和烟草花叶病毒，只含有一种核酸，即DNA或RNA，碱基有4种，核苷酸4种，五碳糖1种；烟草叶肉细胞和碗豆根毛细胞中都含有两种核酸，即DNA和RNA，碱基有5种，核苷酸8种，五碳糖2种.。
【答案】B
二、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验分析
1、实验原理：利用甲基绿和吡罗红两种染色剂，前者使DNA呈现绿色，后者使RNA呈现红色，从而显示DNA和RNA在细胞中的分布。
2、实验现象及相关结论
现象 结论
绿色明显集中且接近细胞中央 DNA主要分布于细胞核中
绿色周围的红色范围较广 RNA广泛分布于细胞质中
3、几种液体在实验中的作用
（1）0.9%NaCl溶液：保持口腔上皮细胞正常形态。
（2）8%盐酸：①改变细胞膜等的通透性；②使染色体中DNA与蛋白质分开。
（3）蒸馏水：①配制染色剂；②冲洗载玻片。
【例2】在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，将口腔上皮细胞置入8﹪的盐酸溶液中水解的主要目的是 （ ）
A．使细胞中的DNA水解成脱氧核苷酸
B．使细胞中物质全部水解
C．利用盐酸改变细胞壁的通透性，加速染色剂进入细胞
D．使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于蛋白质与染色剂结合。
【解析】盐酸使染色体中的蛋白质变性后与DNA分离。
【答案】D
三、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
合成部位 叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉 主要是内质网
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。 ①生物体的储能物质；②生物膜的重要组成成分；③调节新陈代谢和生殖。
联系 糖类 脂肪
1、单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖是还原糖，可用斐林试剂鉴定，多糖不具还原性。
2、多糖中的纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，而原核细胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。因此能否被纤维素酶除去细胞壁，是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。
3、糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产生CO2、H2O，同时释放能量。但脂肪中氢的含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪储存的能量是糖类的2倍多。
【例3】下列图中动植物糖类、脂质的分类与比较正确的是
【解析】葡萄糖和果糖都是单糖，蔗糖是非还原糖；固醇和脂肪都属于脂质，二而不是包含和被包含的关系；固醇分子量较小，不是生物大分子；乳糖和糖原都是细胞中的糖类，淀粉、麦芽糖和纤维素都是植物细胞中的糖类，核糖脱氧核糖和葡萄糖是动植物细胞共有的糖类。
【答案】A
【感悟高考真题】
（2010·海南高考）1．下列关于糖的叙述，正确的是
A．葡萄糖和果糖分子均有还原性 B．葡萄糖和麦芽糖可被水解
C．构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖 D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收
【解析】糖类分还原糖和非还原糖，其中还原糖指可被氧化充当还原剂的糖。常见的还原糖有葡萄糖，果糖，五碳糖等，所以A对。葡萄糖属于单糖不可以被水解，B错。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，其单体是葡萄糖，C错。乳糖的分子结构是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合形成，需水解成单糖后被吸收，D错。
【答案】A
（2009·上海高考）棉、麻和真丝是很多纺织品的原料，它们都来自于生物体，其组成成分主要是
A．纤维素和脂肪 B．纤维素和蛋白质
C．淀粉和蛋白质 D．淀粉和脂肪
【解析】本题考查生物制品的化学成分，棉、麻是植物产品主要成分是纤维素，真丝是动物产品是蚕分泌的蛋白质。
【答案】B
（2009·上海高考）生物学知识中有很多相关联的概念，我们可以用图来形象地表示这些概念间的关系，下列各项符合右图所示关系的是
A．①抗体 ②载体 ③蛋白质
B．①群落 ②生境 ③生态系统
C．①神经元细胞体 ②神经元树突 ③神经元轴突
D．①细胞膜 ②细胞质 ③细胞核
【解析】图中显示①和②并列独立，但又有共同部分③。所以满足条件的是A抗体和载体结构不同，但是有共同属性蛋白质。
【答案】A
（2009·广东高考）脂质具有的生物学功能是
A．构成生物膜 B．调节生理代谢
C．储存能量 D．携带遗传信息
【解析】脂质包括脂肪，类脂和固醇。类脂中的磷脂是构成生物膜的基本骨架，固醇类激素能调节生理代谢，脂肪能储存能量，而携带遗传信息是核酸的功能。
【答案】ABC
（2009·江苏高考）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】本题考查细胞内的一些能量物质的相关知识。A中ATP脱去两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；B中糖原最终代谢产物是水和二氧化碳；C中蔗糖水解产物是果糖和葡萄糖，乳糖水解产物是半乳糖和葡萄糖；D中生长激素不是能源物质。
【答案】A
（2008·广东高考）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．构成的碱基不同
【解析】核酸是所有生物的遗传物质,可以分为DNA和RNA两大类,具体比较见下表:
DNA RNA
分布 主要在细胞核 主要在细胞质中
五碳糖 脱氧核糖 核糖
碱基 A、T、C、G A、U、C、G
基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
两种核酸，其核苷酸之间的连接方式（磷酸二酯键）是相同的，所以在题目所给出的选项中，只有B选项是正确的。
【答案】B
（2008·广东高考）请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题：
（1）细胞中含有N元素的生物大分子是 ( )
A.核苷酸和糖元 B.胰岛素和核酸
C.氨基酸和胰高血糖素 D.血红蛋白和纤维素
（2）细胞中的糖类可以分为3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 。
（3）构成细胞膜的脂质是 和 。
（4）癌细胞转移与细胞膜上 减少有关。
【解析】 组成生物体的分子中，糖类和多数脂质不含有N元素，蛋白质和核酸含有N元素；多糖和二糖在消化道内变成单糖形式才能被机体吸收，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是麦芽糖（或纤维二糖）；磷脂、胆固醇参与细胞膜的构成，膜上的糖蛋白与细胞的识别有关，糖蛋白表面的糖链互相接触就会互相识别产生“接触抑制”，癌细胞因为缺少糖蛋白，所以就不会产生这种抑制，所以癌细胞的糖蛋白应该比较少，导致癌细胞容易扩散，缺少糖蛋白可以让它进行迁移并且不被消灭。
【答案】 （1）B （2）单糖 麦芽糖（或纤维二糖） （3）磷脂 胆固醇 （4）糖蛋白
【考点精题精练】
一、选择题
1、RNA的功能不包括 （ B ）
A.携带氨基酸进入核糖体 B.作为某些细菌的遗传物质
C.催化某些代谢反应 D.作为翻译的直接模板
2、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（　B　）
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
3、下列物质中，动物细胞内不具有的是 ( D )
A.葡萄糖 B.糖元
C.核糖 D.纤维素
【解析】 考查动物细胞中的化合物成分，能力要求A。动物细胞中含有葡萄糖、糖元和核糖，但不含有纤维素，也不能利用纤维素。纤维素是植物多糖。
4、汶川地震后，很多遇难者长时间被掩埋在地下，已经无法通过外观来辨认。国家派出大批法医力量，他们对遗体拍照，提取DNA，可运用DNA指纹技术对死者的身份进行鉴定，这是由于DNA分子具有（ ）
A．特异性 B．多样性 C．稳定性 D．高分子性
5、由一分子胸腺嘧啶、一分子磷酸、一分子化合物a构成了化合物b，下列对a和b的准确叙述是（ D ）
A．a是核糖，b则为核糖核苷酸
B．a是脱氧核糖，b则为脱氧核糖核酸
C．a是核糖，b则为核糖核酸
D．a是脱氧核糖，b则为脱氧核苷酸
6、核糖与核酸都不含有的元素是
A．N B．O C．P D．S
7、下列糖类中属于单糖的是（ ）
A．蔗糖 B．核糖 C．糖原 D．淀粉
8、下列关于生物大分子的叙述中，不正确的是 （ ）
A．生物大分子的主要功能是为细胞提供能量
B．核酸是储存遗传信息、控制蛋白质合成的生物大分子
C．淀粉、糖原、纤维素都是生物大分子
D．DNA和RNA是具有生活活性的生物大分子
9、下列有机化合物中，只含有C、H、O三种元素的是（ ）
A. 氨基酸 B. 核苷酸
C. 脱氧核糖 D. 磷脂
10、根据下表分析同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异，以下说法错误的是 （ C ）
A．相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
B．脂肪中的H 的比例是12 %
C．X < Y
D．脂肪中H 的比例较高，所以释放的能量较多
11、下列各组物质中，由相同种类元素组成的是（ B ）
A．胆固醇、脂肪酸、脂肪酶 B．淀粉、半乳糖、糖原
C．氨基酸、核苷酸、丙酮酸 D．性激素、生长激素、胰岛素
12、糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，相关的叙述错误的是 C
A．细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇等
B．糖类中的淀粉、纤维素和糖原都完全由葡萄糖缩合而成
C．淀粉和脂肪水解的最终产物是二氧化碳和水
D．质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时，糖类耗氧少
13、（2010·上海市奉贤区高三二模）下列关于血脂的说法错误的是（ D ）
A．血脂的主要成分是胆固醇、甘油三酯、磷脂、游离的脂肪酸
B．右图为脂蛋白的结构示意图，①是胆固醇，②是磷脂，③是蛋白质
C．脂蛋白中，甘油三酯的主要携带者是乳糜微粒和极低密度脂蛋白
D．降脂药物可分为降胆固醇药、降甘油三酯药、降总胆固醇兼降甘14、棉、麻和真丝是很多纺织品的原料，它们都来自于生物体，其组成成分主要是A．纤维素和脂肪 B．纤维素和蛋白质C．淀粉和蛋白质 D．淀粉和脂肪
15、右图是油菜种子在萌发过程中，糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是： C
A．干重相等的可溶性糖和脂肪，所贮存的能量大致相同
B．种子萌发时，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的N元素增加
C．种子萌发时，脂肪酶的活性很高
D．种子萌发时，生命活动的直接能源物质是可溶性糖
二、非选择题
1、下图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子，图中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位，请回答下列问题：
（1）图中X是 ，Ⅰ在小麦种子中主要是指 。
（2）图中Z是 ，使用甲基绿、吡罗红混合染液染色，可使Ⅲ呈现 色。
（3）图中P的结构通式为 ，填写出由P形成Ⅳ的结构层次 。
（4）Ⅲ和Ⅳ两者都有多样性，两者多样性的关系是前者 后者。
【解析】糖类是生物体的主要能源物质。小麦种子中贮存的多糖是淀粉，其组成单位是葡萄糖。携带遗传信息的是核酸，DNA主要分布在细胞核，其组成单位是脱氧核苷酸；RNA主要分布在细胞质，其组成单位是核糖核苷酸。生命活动的主要承担者是蛋白质，其组成单位是氨基酸。
【答案】（1）葡萄糖 淀粉 （2）核糖核苷酸 红
（3）
氨基酸→多肽→蛋白质 （4）决定
2、为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质（或结构）的具体类型，进行了下列实验，现象与结果如下表：
①各种物质（或结构）的性质、染色体反应的结果，见下表：
A B C D E
来源 猪血 马肝 蛙表皮 棉花 霉菌
水溶性 + - + - +
灰分 + - + - -
染色反应 甲基绿溶液 - - + - -
斐林试剂 - - - - -
苏丹Ⅲ溶液 - + - - -
双缩脲试剂 + - + - +
碘液 - - - - -
注：+：有（溶解）；-：无（不溶解）；灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。
②A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。
③将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。
根据以上实验现象和结果，推断出：
A. ；B. ；C. ；D. ；E. 。
【解析】 以课本知识为背景，将表中信息与“注”中的信息相结合，即可推断出各种物质名称。
【答案】 A.血红蛋白 B.脂肪 C.染色质（体） Ｄ.纤维素（半纤维素） E.纤维素酶（半纤维素酶）
①
②
③

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