必修一第2章第3讲 遗传信息的携带者-核酸 细胞中的糖类和脂质

第3讲遗传信息的携带者——核酸细胞中的糖类和脂质

必修1分子与细胞第2章组成细胞的分子一、核酸的结构功能和分布1．基本组成元素：

。2．单体——核苷酸：(1)核苷酸的组成成分：a.

、b.

、c.

，其相关种类b.

种，c是

种。C、H、O、N、P磷酸五碳糖含氮碱基25脱氧核苷酸核糖核苷酸3．核酸的种类：根据

的不同，核苷酸共分为两大类；又由于

的不同，两种核苷酸各自又分为四类，它们组成的核酸有两种；DNA和RNA在组成上的区别：(1)DNA特有的结构：

、

；(2)RNA特有的结构：

、尿嘧啶(U)。4．核酸的结构(1)核酸的形成过程五碳糖含氮碱基脱氧核糖胸腺嘧啶(T)核糖核酸的结构层次

由上图可以看出：①核苷酸分子在聚合酶的作用下，脱水聚合成为多核苷酸链。②两个核苷酸分子之间通过磷酸二酯键连接。(2)核酸分子的多样性和特异性①构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但脱氧核苷酸的

是多种多样的，因此DNA分子具有

。②每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的排列顺序是特定的，其特定的

代表特定的遗传信息。③病毒只含有

一种核酸，其核苷酸排列顺序也具有多样性。排列顺序多样性脱氧核苷酸排列顺序DNA或RNA5．核酸的功能(1)核酸是细胞内

的携带者。(2)在生物的

和

中具有极其重要的作用。遗传信息遗传、变异蛋白质的生物合成二、糖类的种类及作用1．基本组成元素：

。2．糖类的种类、功能及分布C、H、O核酸能源物质储能物质细胞壁储能物质2．脂质的种类、功能及分布三、脂质的种类及作用1．基本组成元素：

，有的还含有N、P。C、H、O储能物质细胞膜细胞器膜动物细胞膜生殖细胞1．核酸与蛋白质的区别与联系核酸与蛋白质的比较核酸

蛋白质DNARNA蛋白质DNARNA蛋白质DNA多样性与蛋白质多样性的关系[特别提醒]

(1)DNA和蛋白质均存在物种特异性，可作为鉴别不同物种的依据。(2)由于基因选择性表达，不同细胞中核DNA相同，mRNA和蛋白质不完全相同。(3)DNA一般为双链结构,RNA为单链结构，但tRNA的单链结构中形成部分双链区，双链区中有氢键。(4)核酸的完全水解和初步水解2．不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况[特别提醒]

(1)核苷酸、DNA、RNA和ATP中“A”的含义辨析①核苷酸分子中的A是腺嘌呤。②DNA和RNA结构中的A是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。③ATP中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA呈双螺旋结构，所以具有稳定性；而RNA一般呈单链，结构不稳定，更容易发生变异。【例题1】(2013年高考新课标全国卷Ⅱ)关于DNA和RNA的叙述，正确的是()

A．DNA有氢键，RNA没有氢键

B．一种病毒同时含有DNA和RNA

C．原核细胞中既有DNA，也有RNA

D．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA

解析：本题考查核酸的结构、种类和存在部位。DNA为双链，两条链间以氢键连接，RNA为单链，但也有双链区域，如tRNA三叶草构象，双链区域也含氢键；病毒是非细胞生物，只含有DNA或RNA一种核酸；细胞生物都含有DNA和RNA；线粒体、叶绿体为半自主性细胞器，具有DNA，核糖体含rRNA和蛋白质。

C【变式题】（2014全国新课标Ⅱ卷）关于核酸的叙述，错误的是（）A．细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与B．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制C．双链DNA分子中一条链上磷酸和核糖是通过氢键连接的D．用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布

【解析】转录主要发生在细胞核中，该过程需要RNA聚合酶的催化；植物细胞的线粒体和叶绿体中均含有DNA，均可发生DNA的复制；DNA分子中所含五碳糖是脱氧核糖，一条脱氧核苷酸链中磷酸和脱氧核糖之间通过磷酸二酯键连接起来；甲基绿吡罗红混合使用对细胞染色，甲基绿能使DNA呈现绿色、吡罗红能使RNA呈现红色。C②细胞生命活动所需要的主要能源物质：

。③细胞的储能物质：淀粉、糖原。糖类、脂质的种类和作用葡萄糖细胞壁DNARNA

2．糖类、脂质的分类3．糖类与脂质的比较4.细胞中的能源物质(1)糖类、脂肪、蛋白质、ATP都是能源物质，但分工不同。①主要的能源物质：糖类。②主要的储能物质：脂肪。③直接能源物质：ATP。(2)并非所有的糖都是能源物质，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。

(3)供能顺序：先由糖类氧化供能，当糖类供能不足时，依次由脂肪、蛋白质供能。正常情况下，蛋白质除在正常代谢中提供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。(4)脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构，磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。[特别提醒]

需特别关注的4个易错易混点(1)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。(2)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。(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，但脂肪中氧元素含量低，碳和氢元素比例较高，而糖类则相反，同质量的脂肪比淀粉在氧化时耗氧多。因此播种含脂肪较多的油料作物的种子时应比播种含淀粉多的谷类作物的种子时要浅一些。(4)性激素属于固醇类激素，而细胞膜主要由磷脂构成，根据相似相溶原理，性激素能够通过自由扩散进入细胞内，与细胞内受体结合，从而调节代谢过程。【例题2】如图是油菜种子在发育和萌发过程中，糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是()A．干重相等的可溶性糖和脂肪，所贮存的能量大致相同B．种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的N增加C．种子萌发过程中，脂肪酶的活性很高D．种子萌发过程中，脂肪转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质[解析]由图甲可知，种子发育过程中，可溶性糖含量下降，脂肪含量增加，由此可确定可溶性糖可转变为脂肪，但脂肪中无N元素。由图乙可知，种子萌发过程中，脂肪含量降低，表明脂肪被分解，因此脂肪酶的活性很高。等质量的糖类与脂肪相比，脂肪含能量多。种子生命活动的直接能源物质为ATP，不是可溶性糖。C【例题3】(2013年高考江苏卷)下列关于生物体内有机物的叙述正确的是()

A．脂质不参与生命活动的调节

B．蛋白质是生物体主要的能源物质

C．核酸是生物体储存遗传信息的物质

D．糖类不参与细胞识别和免疫调节

解析：本题主要考查组成细胞化合物的相关知识。脂质中的固醇参与生命活动的调节；糖类是生物体主要的能源物质；核酸是生物体储存遗传信息的物质；糖蛋白中的糖会参与细胞的识别和免疫调节。c【变式题】(2015·江苏卷)下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述，正确的是(

)A．都能被相应的酶水解B．都是水溶性物质C．都含C、H、O、N这4种元素D．都是人体细胞中的能源物质A【解析】四种生物分子分别能被相应的酶水解；脂肪为脂溶性物质，不溶于水；淀粉和脂肪都只含有C、H、O三种元素；核酸是与遗传有关的物质，不是能源物质。【例题4】(2013广东卷)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】糖类主要在叶绿体中合成，A错误；淀粉遇碘变蓝，葡萄糖无此反应，B错误；纤维素是多糖，是由葡萄糖合成的，C正确；胰岛素抑制糖原的分解，从而降低血糖浓度，D错误；因此答案为C。C跟踪训练下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是(

)