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1、学案学案 4 遗传信息的携带者遗传信息的携带者核酸核酸 细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类和脂质 考纲要求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。一、核酸的分布、结构和功能 1核酸在细胞中的分布 (1)分布Error! (2)检测Error! 2核酸的结构和功能 (1)结构 基本单位是核苷酸，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，将核酸分为 DNA 和 RNA 两种。 DNA 和 RNA 在化学组成上的区别是 DNA 含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，而 RNA 则含 有核糖和尿嘧啶。 (2)功能：细胞内携带遗传信息的
2、物质，在生物的遗传、变异和蛋白质合成中具有重要 作用。 想一想 已知某核酸的碱基组成，能确定它的种类吗？ 答案 能。含 T 不含 U 一定是 DNA，含 U 不含 T 一定是 RNA。二、细胞中的糖类 1元素组成：由 C、H、O 三种元素组成。 2分类 (1)单糖：不能水解，可直接被细胞吸收，如葡萄糖、果糖、核糖等。 (2)二糖：两分子单糖脱水缩合而成，必须水解成单糖才能被吸收，常见种类有蔗糖、 麦芽糖和乳糖。 (3)多糖：多个葡萄糖脱水缩合而成，水解成单糖后才可被吸收。常见的种类有淀粉、 纤维素、糖原。3生理功能 (1)细胞中的主要能源物质，如葡萄糖是“生命的燃料” 。 (2)组成生物体的重
3、要成分，如纤维素是构成细胞壁的成分。 (3)细胞中的储能物质，如淀粉是植物细胞中主要的储能物质，糖原是人和动物细胞中 主要的储能物质。 你知道吗 所有糖类都甜吗？所有糖类都可作为人体生命活动的能源物质吗？请举例 说明。 答案 淀粉、纤维素不甜；核糖、脱氧核糖是构成核酸的物质，不是能源物质。 三、细胞中的脂质 1元素组成 (1)主要是 C、H、O，有的还含有 P 和 N。 (2)与糖类相比，脂质分子中氧的含量低，而氢的含量高。 2化学性质：脂质分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于有机溶剂。 3分类及功能 (1)脂肪：是细胞内良好的储能物质，还有保温、缓冲和减压作用。 (2)磷脂：是构成细胞膜等
4、膜结构的重要成分。 (3)固醇：胆固醇是构成细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输。性激素能 促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。维生素 D 能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。你知道了吗 相同质量的糖类和脂肪进行氧化分解，哪种物质消耗的氧气多，产生的 水多？ 答案 脂肪，因脂肪中含氧量低，而氢含量高，氧化分解时需从外界吸收大量氧气， 产生较多水。 四、生物大分子以碳链为骨架 1单体：多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的基本单位称为单体。 2多聚体：每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体 连接成多聚体。探究点一 核酸的结构和功能 观察 DNA 和 RNA 在化学组成上的关
5、系，探讨、思考以下几个问题：1DNA 与 RNA 共有的碱基有哪几种？哪一种是 RNA 所特有的？ 答案 A、G、C；U。 2参与组成 DNA 与 RNA 的五碳糖相同吗？如果用 A、T、U 三种碱基参与构成核苷 酸，能构成几种核苷酸？请写出一个核苷酸分子结构模式图。答案 不相同；4 种(A、T 参与构成 DNA 的 2 种核苷酸，A、U 参与构成 RNA 的 2 种核苷酸)； 核苷酸模式图如下：3核酸是细胞中携遗传信息的物质，它包括 DNA 与 RNA 两大类，那么构成核酸的 碱基有几种？基本结构单位核苷酸有几种？ 答案 5 种；8 种。 思维拓展 1 DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢
6、产物基本单位初步水解彻底水解代谢产物DNA脱氧核苷酸脱氧核苷 酸(4 种)磷酸、脱 氧核糖、 碱基CO2、H2O、 含 N 废物RNA核糖核苷酸核糖核苷 酸(4 种)磷酸、核 糖、碱基CO2、H2O、 含 N 废物蛋白质氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O、 尿素 2.蛋白质和核酸两者均存在物种特异性，因此可以从分子水平上为生物进化、亲子鉴 定、案件侦破等提供依据，但生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等不 存在物种的特异性。 3两大有机高分子化合物的生理功能不同：核酸是生物的遗传物质，是生物生命活动 的最终控制者；蛋白质具有多种生理功能，是生命活动的执行者(体现者)，即核酸多样性蛋白质
7、多样性生物多样性决定体现探究示例 1 下列叙述中不正确的是( ) ADNA 分子结构的多样性取决于 4 种核苷酸的多样性 B生物界丰富多彩，起决定作用的是 DNA 的多样性 C体现生物界多样性的是蛋白质的多样性 D没有 RNA 的多样性，就没有蛋白质的多样性 思路导析 DNA 中的核苷酸只有四种，核苷酸排列顺序是多种多样的。 DNA 的多样性决定了 RNA 的多样性，RNA 的多样性决定了蛋白质的多样性，体现 了生物界的多样性。 答案 A 解析 构成 DNA 的核苷酸只有 4 种，核苷酸的排列次序的多样性决定了 DNA 的多样 性，DNA 的多样性通过 RNA 决定了蛋白质的多样性，进而体现了
8、生物界的多样性。 变式训练 1 (2011无锡模拟)如图表示生物体内某些有机物的组成关系及功能关系，其 中 D 是 RNA，C、E 都是高分子化合物，C 是主要的遗传物质，A、B 是组成它们的基本 单位。请据图分析回答：(1)真核生物体内的 A 物质有_种，B 物质在生物体内约有_种。 (2)合成 C、D 的 A 物质的不同点表现在_和_上，C 物质和 D 物质在空间结构上的不同点表现在 _， C 物质与 D 物质的关系一般是_。 (3)C 存在的主要场所是_。 答案 (1)8 20 (2)五碳糖(脱氧核糖、核糖) 碱基(胸腺嘧啶、尿嘧啶) C 为独特的 双螺旋结构，D 一般为单链结构 C 控
9、制 D 的合成 (3)细胞核解析 由题干知 C 是主要的遗传物质，与 D(RNA)都是由 A 组成，可以判断 C 为 DNA，A 是核苷酸。E 是在 DNA 控制下由 B 合成的高分子化合物，所以 B 是氨基酸，E 是蛋白质。真核生物体内既有 DNA 又有 RNA，所以核苷酸 A 有 8 种，生物体内氨基酸约 有 20 种。构成 DNA 的物质中五碳糖为脱氧核糖、特有碱基为胸腺嘧啶(T)，构成 RNA 的 物质中五碳糖为核糖、特有碱基为尿嘧啶(U)，所以 DNA 与 RNA 的不同表现在五碳糖和 碱基。DNA 为双螺旋结构，主要存在于细胞核中；RNA 一般为单链结构，主要存在于细 胞质中。 探
10、究点二 细胞中的糖类和脂质 1请将核糖、脱氧核糖、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、淀粉、纤维素、糖原填入下 图中。2 请描述玉米、小麦等禾本科植物的种子形成及种子萌发时的糖类变化。 答案 种子形成时：单糖二糖多糖（淀粉） 。 种子萌发时：多糖（淀粉）二糖单糖。 3请辨析脂肪与脂质、脂质与磷脂、固醇与胆固醇的关系。 答案 脂肪只是脂质的一种，磷脂也是脂质的一种。此外，脂质还包括固醇。固醇包 括胆固醇、性激素和维生素 D。 思维拓展 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 有还原性。 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
11、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，但脂肪中氧元素含量低，碳和氢元素比例较高，而糖类则相反，脂肪是细胞中良好的 储能物质。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。 探究示例 2 (2010淮安质检)下列有关糖类和脂质的叙述，不正确的是( ) A脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂 B植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖原 C固醇类物质在细
12、胞的营养、调节和代谢中具有重要功能 D葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类 思路导引 解答此题要从糖类、脂质的基础知识入手，准确把握其分类及功能。 答案 B 解析 动物细胞中的乳糖是二糖。 题后归纳 (1)糖类的种类和作用 糖类分子都是由 C、H、O 三种元素组成，其中多数糖类分子中氢原子和氧原子之比 是 21。主要种类如表所示：种类分子式分布生理功能核糖C5H10O5 五碳糖脱氧 核糖C5H10O4单 糖六萄C6H12O6动植物细 胞构成核酸的重要物 质碳 糖葡 糖光合作用产物，细 胞的重要能源物质蔗糖水解成果糖和葡萄 糖而供能物质植物 细胞水解成两分子葡萄 糖而供能麦芽糖二糖乳糖C
13、12H22O11动物 细胞水解成半乳糖和葡 萄糖而供能植物细胞壁的基本 组成成分淀粉植物 细胞 植物细胞中重要的 储能物质纤维素多糖糖原(C6H10O5)n动物 细胞动物细胞中重要的 储能物质主要作用生物体进行生命活动的主要能源物质(2)脂质的种类和作用 脂质分子主要由 C、H、O 三种元素组成，有些脂质还含有 N 和 P，主要种类和作用 如下表所示： 种类分布生理功能脂肪大量存在于某些植物的种子、果实及动 物体的脂肪组织中主要的储能物质；对于高等动物和人还 具有保温，减少器官之间的摩擦，缓冲 外界压力，保护内脏器官等作用磷脂在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大 豆等的种子中含量较多构成细胞膜及
14、各种细胞器膜的重要成分固 醇如： 胆 固 醇在许多动物性食物中含量丰富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变式训练 2 根据下列生物学事实回答问题： 材料 1：熊在入冬之前要吃大量的食物，在体内转化为脂肪储存起来，冬眠时，进行 分解利用，维持生命活动。 材料 2：生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达 4 cm。 材料 3：幼儿常晒太阳，可以使皮肤表皮细胞的胆固醇转化为维生素 D，预防佝偻病。(1)材料 1 说明脂肪是_。分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有 _和_的作用。 (2)材料 2 说明脂肪具有_的作用。 (3)材料 3 说明维生素 D 具有_。该物质属于_类物质，
15、 除此之外还包括_和_。 思路导引 解答此题的关键：分析材料情景，探究材料目的。准确把握脂质的分 类及功能。 答案 (1)良好的储能物质 缓冲 减压 (2)保温 (3)促进人体肠道对钙的吸收作用 固醇 胆固醇 性激素 解析 脂质常见的种类有脂肪、磷脂、固醇。脂肪的作用有：储能物质，保温作 用，缓冲和减压作用。磷脂是构成生物膜的重要成分。固醇类物质包括胆固醇、性激素 和维生素 D 等，其中维生素 D 的作用是能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收。人体缺钙 会引起佝偻病。 实验探究 观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布思维拓展 1由于绿色植物叶肉细胞含叶绿体，为避免色素的干扰，该实验不宜选用绿色植物的 叶肉细胞。 2DNA 和 RNA 在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。 3在配制时首先将吡罗红甲基绿混合粉剂溶解，最后得到的染色剂中既有甲基绿，又 有吡罗红。 4酒精灯烘干临时装片的目的是迅速杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时， 溶酶体中的水解酶会破坏细胞内的结构，包括 DNA、RNA 等。 探究示例 3 下列有关实验过程中对注意事项的解释，不正确的是( ) A用 0.9%的 NaCl 溶液，防止人口腔上皮细胞形态改变 B用 8%的盐
