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考点2 糖类、脂质、核酸的种类和作用
一、糖类
种
类
概念
具体分类
分子式
分布
功能
单
糖
不能水解
的糖
五碳
糖
核糖
C5H10O5
动植物细胞
的组成成分之一
脱氧核糖
C5H10O4
的组成成分之一
六碳
糖
葡萄糖
C6H12O6
光合作用的产物,细胞生命活动所
需要的
果糖
植物细胞
能源物质
半乳糖
动物细胞
能源物质
二
糖
由两分子
单糖脱水
缩合而成
的糖
麦芽糖
C12H22O11
植物细胞
水解成
而供能
蔗糖
水解成
而供能
乳糖
动物乳汁
水解成
而供能
多
糖
水解后能
生成许多
单糖的糖
淀粉
[(C5H10O5)]n
植物细胞
植物细胞中重要的
纤维素
结构性多糖,植物细胞
的基本
组成成分
糖原
肝糖原
动物肝脏
,调节血糖浓度
肌糖原
动物肌肉
,氧化分解为肌肉收缩
提供能量
几丁质(壳多糖)
甲壳类动物和昆虫
的外骨骼中(绿藻
中也有分布)
可用于废水处理;制作食品的包装
纸和食品添加剂;制作人造皮肤
等。
除蔗糖外,以上单糖和二糖都是还原糖;多糖都是非还原糖。
二、脂质
种类
元素组成
功能
脂肪
C、H、O
①细胞内良好的
;②很好的绝热体,起
;③起
,可以保护内脏器官
磷脂
C、H、O、N、
P
是组成
、
的重要成分
固
胆固醇
C、H、O
是
的组成成分之一,在人体内还参与血液中
的运输
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醇
性激素
促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成
维生素
D
促进小肠对
的吸收;预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等
三、核酸
1. 元素组成:
。
2. 基本组成单位——核苷酸
结构示意图
组成
分类
连接位置
磷酸基团
磷酸
5 号碳
五碳糖
核糖、脱氧核糖
含氮碱基
A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)
C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
U(尿嘧啶)
1 号碳
3. 核苷酸的种类
根据五碳糖的不同可分为
和
两种;
又根据含氮碱基不同,脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸又分别分为4 种。
脱氧核糖核苷酸:含A 的叫:
;
含G 的叫:
;
含C 的叫:
;
含T 的叫:
。
核糖核苷酸:含A 的叫:
;
含G 的叫:
;
含C 的叫:
;
含U 的叫:
。
4. DNA 的双螺旋结构
(1)沃森、克里克提出双螺旋结构模型
DNA
①
是由两条单链组成的,这两条链按
方式盘旋成双螺旋结构。
DNA
②
中的
,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过
连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A=T,G=C(遵循
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原则)。
(2)DNA 的结构特点
①
:磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧构成基本骨架。
②多样性:组成DNA 的脱氧核苷酸虽然只有4 种,但是如果数量不限,在连成长链时,
就是极
其多样的。
③特异性:
DNA 分子的4 种脱氧核苷酸的
是特定的,其特定的脱氧核苷酸排列顺序代
表了特定的
。
5. RNA 的结构
(1)RNA 的结构模型
(2)RNA 的种类和功能
考法1 细胞中脂质的种类和功能
1. 脂质的种类、结构和功能的比较
(1)脂肪和磷脂的比较
① (信使RNA):由DNA 的一条链作为模板转录而来的、携带遗
传信息的、能指导蛋白质合成的一类单链核糖核酸。
② (转运RNA):具有携带并转运氨基酸功能的小分子核糖核酸。
③ (核糖体RNA):与蛋白质结合形成核糖体。
④RNA 病毒以RNA 作为遗传物质。
⑤少数RNA 可作为酶催化化学反应。
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脂肪:三分子脂肪酸+一分子甘油反应生成,即三酰甘油(又称甘油三酯);作为储能物质。
磷脂:两分子脂肪酸+一分子甘油+磷酸及其他衍生物结合生成;是生物膜的主要组成成分。
(2)饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的比较
植物脂肪中大多含有不饱和脂肪酸(碳原子之间存在双键),熔点较低,室温下呈液态。
大多动物脂肪中含有饱和脂肪酸(碳原子之间都以单键相连),熔点较高,室温下呈固态。
动物细胞膜上存在胆固醇,维持膜的流动性。
2. 糖与脂肪的比较
(1)同质量的脂肪与糖类相比,脂肪的H 含量高而O 含量低,氧化分解时耗氧多、释放的能量多。但是
脂肪所储存的能量,必须先转化为糖类才能为生物体所利用。
糖类与脂肪在一定条件下可相互转化
转化条件
转化程度
实例
糖类→脂肪
在血糖供应充足时
可以大量转化
北京填鸭快速育肥
脂肪→糖类
一般只在糖类代谢发生障
碍,引起功能不足时
不能大量转化
长时间的有氧运动才能消耗
脂肪,起到减肥效果
(2)种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化
种子类型
非油料作物种子
油料作物种子
种子形成时
可溶性糖(还原糖)→淀粉
糖类→脂肪
种子萌发时
淀粉→可溶性糖(还原糖)
脂肪→甘油、脂肪酸→糖类
油料作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氧。
【典例1】 (2023•湖北模拟)几丁质是广泛存在于自然界的一种多糖类物质,主要来源为甲壳类动物、
昆虫的外骨骼以及某些真菌的细胞壁等。下列有关叙述错误的是( )
A.糖类是重要的能源物质,但不是都能为细胞的生命活动提供能量
B.纤维素、几丁质的组成元素相同,均可以简写为(CH2O)
C.几丁质用途广泛,如用于废水处理、制作食品添加剂、制造人造皮肤等
D.几丁质被酶催化分解后,可能为某些生物提供能量和营养
【典例2】 (2023 春•重庆期末)在生物体中脂肪比糖类更适宜于做储能物质的原因不包括( )
A.同质量的脂肪比糖类含能量多
B.同质量的脂肪比糖类氧化分解速率慢,耗氧多
C.必要时脂肪可直接氧化分解供能,也可转化为糖类供能
D.脂肪疏水,而糖类亲水,故前者在细胞中占体积小
【典例3】 (2023•中原区校级模拟)研究表明,膜的流动性与胆固醇密切相关,同时胆固醇对细胞中物
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质运输、能量转化、信息传递等都有重要的作用。请据图分析下列正确的是( )
A.胆固醇和磷脂分子相比少了P 元素,其﹣CH3端相当于磷脂分子的亲水性头部
B.人体内胆固醇主要是在高尔基体中合成,少数通过食物获得
C.已知微粘度与生物膜流动性呈负相关,据图2 分析,人体内胆固醇可以降低膜的流动性
D.胆固醇属于脂质,此类物质既能参与血液中脂质的运输,也能促进雌雄生殖器官的发育
【变式1】 (2023 春•洛阳月考)下列有关细胞中化合物的叙述错误的是( )
A.植物细胞和动物细胞的组成成分都含有纤维素
B.维生素D 属于固醇,能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
C.蛋白质合成需要核酸参与,核酸合成也需要蛋白质参与
D.细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的
【变式2】 (2023 春•高碑店市期中)《黄帝内经》是我国最早的医学典籍,书中提出“五谷为养、五畜
为益、五菜为充、五果为助”的膳食搭配理论,能保证用膳者必需的热能和各种营养素的供给。下列说法
错误的是( )
A.“五谷”是人体生命活动能源物质的主要来源
B.“五畜”富含的蛋白质更有利于补充人体所需的必需氨基酸
C.“五菜”中的纤维素被科学家称为人类的“第七营养素”
D.“五果”富含葡萄糖、淀粉和果糖等还原糖
【变式3】 (2023•邯郸二模)科学研究者发现了一种特殊的分子机制,即蛋白质PCSK9 能降解低密度脂
蛋白(LDL)的受体,而低密度脂蛋白是血液中最丰富的胆固醇颗粒,LDL 在血液中积累会导致动脉粥样
硬化和心脏病的发生。下列叙述错误的是( )
A.胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输
B.PCSK9 增多会导致高胆固醇血症
C.实验中可用32P 标记人体中的胆固醇成分
D.LDL 通过受体以胞吞方式进入肝脏细胞
考法2 核酸的种类与功能
1. 核酸水解产物及种类的判断
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生物种类
核酸种类
碱基种类
核苷酸种类
遗传物质
初步水解产物
彻底水解产物
细胞生物
DNA 和
RNA
5 种
(ATGCU)
8 种
DNA
8 种脱氧核苷酸
5 种碱基、磷
酸、2 种五碳糖
病
毒
DNA 病
毒
DNA
4 种
(ATGC)
4 种
DNA
4 种脱氧核苷酸
4 种碱基、磷
酸、脱氧核糖
RNA 病
毒
RNA
4 种
(AUGC)
4 种
RNA
4 种核糖核苷酸
4 种碱基、磷
酸、核糖
所有细胞生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质有的是DNA,有的是RNA。
牢记常见病毒的遗传物质,如常见的DNA 病毒有乙型肝炎病毒、T2 噬菌体、天花病毒等;常见的RNA 病毒有HIV、烟草
花叶病毒、SARS 病毒等。
2. 核酸的功能
(1)DNA 作为主要的遗传物质,可自我复制并作为模板指导RNA 合成,并通过RNA 指导蛋白质的合
成。
(2)RNA
①mRNA(信使RNA):由DNA 的一条链作为模板转录而来的、携带遗传信息的、能指导蛋白质合成的
一类单链核糖核酸。
tRNA
②
(转运RNA):具有携带并转运氨基酸功能的小分子核糖核酸。
rRNA
③
(核糖体RNA):与蛋白质结合形成核糖体。
④RNA 病毒以RNA 作为遗传物质。
⑤少数RNA 可作为酶催化化学反应;siRNA、miRNA、hpRNA 等可以调控基因表达。
3. DNA、蛋白质和生物多样性的关系
【典例1】 (2023 春•洛阳月考)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。下列有关说法错误的是( )
A.DNA 和RNA 所含五碳糖不同,所含碱基不完全相同
B.真核细胞的DNA 主要分布在细胞核中,RNA 主要分布在细胞质中
C.核酸对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
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D.原核细胞内的DNA 可以和蛋白质结合形成染色体
【典例2】 (2022 秋•河南期末)图1 为某种核苷酸的分子结构式,图2 为某核苷酸链示意图,虚线框表
示结构。下列相关叙述正确的是( )
A.图1 所示核苷酸与图2 中结构乙是同一种核苷酸
B.图2 中4 的名称是鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.图2 所示物质在线粒体、叶绿体中都有分布
D.组成核酸的核苷酸只有结构甲不同,其他结构相同
【典例3】 (2022 秋•枣庄期末)枣庄市以石榴花作为自己的市花。石榴花瓣细胞中,组成核酸的碱基、
五碳糖、核苷酸的种类分别是( )
A.5、2、8
B.4、2、2
C.5、2、2
D.4、4、8
【变式1】 (2023•信阳开学)细胞中的核酸包括DNA 和RNA,如图甲为组成细胞中DNA 的单体、乙为
组成细胞中RNA 的单体。下列有关说法错误的是( )
A.核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用
B.甲组成的长链主要分布在细胞核中,乙组成的长链主要分布在细胞质中
C.①表示的含氮碱基有A、T、C、G4 种,③表示﹣H,④表示﹣OH
D.多个乙组成的长链中,乙的种类和数量储存着遗传信息
【变式2】 (2023 春•河南月考)2022 年欧洲爆发猴痘疫情,猴痘病毒(MPV)由DNA 和蛋白质复合体
组成,人感染后通常会出现发烧、头痛、皮疹或皮肤损伤等症状。下列相关叙述中正确的是( )
A.在体外直接培养MPV 时需要添加糖类
B.未感染MPV 的人体细胞中C 元素的含量最高
C.感染MPV 后的人体细胞可在核糖体上合成多肽类化合物
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D.MPV 的遗传物质彻底水解产生2 种五碳糖、5 种碱基
【变式3】 (2023•万州区校级模拟)随着生活水平的提高,人们对核酸保健品日益关注。下列有关核酸
的叙述,错误的是( )
A.核酸分子具有携带遗传信息、催化、运输、参与构成细胞结构等功能
B.补充某些特定的核酸,可增强基因的修复能力
C.蛋白质和tRNA 的空间结构都与氢键有关
D.以碳链为骨架的核酸,参与构成细胞生命大厦的基本框架
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