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分 子 与 细 胞分 子 与 细 胞第第讲讲遗传信息的携带者遗传信息的携带者核酸，细胞中的糖类和脂质核酸，细胞中的糖类和脂质 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。 1(2010江苏)下列关于核酸的叙述中，正确的是( ) ADNA和RNA中的五碳糖相同 B组成DNA与ATP的元素种类不同 CT2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中 D双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数D 构成DNA的五碳糖是脱氧核糖，构成RNA的五碳糖是核糖，所以A不正确；DNA和ATP都是由C、H、O、N、P构成的，元素种类相同，所以B不正确；T2噬菌体是DNA病毒，它的遗传信息贮存在DNA中，所以C不正确；双链DNA中A和T配对，G和C配对，所以嘌呤数等于嘧啶数。 2(2009福建)下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是( ) A蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变 BRNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息 CDNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性 D胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输A 蛋白质肽链的盘曲和折叠构成具有一定空间结构的蛋白质，不同结构的蛋白质，具有不同的功能，因此蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开（即变性）时，其功能肯定发生改变；RNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息；DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性；胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输。 3(2009江苏)下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是( ) AATP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 A ATP脱去2个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸；糖原代谢的最终产物应该是CO2和H2O；蔗糖水解产物还有果糖；生长激素不能充当能源物质，它是体内的激素。 一、糖类的种类、分布及功能概念种类分子式分布主要功能单糖不能水解的糖核糖C5H10O5组成核酸的物质脱氧核糖C5H10O4葡萄糖C6H12O6重要的能源物质动植动植物细物细胞胞概念种类分子式分布主要功能二糖水解后能够生成两分子单糖的糖蔗糖C12H22O11植物细胞麦芽糖乳糖多糖水解后能够生成多分子单糖的糖淀粉 (C6H10O5)n 植物细胞纤维素动物细胞动物细胞中储能物质动物动物细胞细胞糖原糖原植物细胞中储植物细胞中储能物质能物质植物细胞壁的植物细胞壁的基本组成成分基本组成成分 二、脂质的种类及功能种类功能备注脂肪贮存能量，保温贮备能源，贮存在皮下、肠系膜等处磷脂主要是组成 的成分神经组织、卵和大豆中含量较多固醇类胆固醇是 的重要成分，对维持膜的正常的流动性有重要作用；在人体内还参与血液中 的运输胆固醇在人体有一个正常含量，过高会导致血管硬化、高血压等细胞膜细胞膜生物膜生物膜脂质脂质种类功能固醇类性激素促进生殖细胞的形成和生殖器官的发育，激发并维持第二性征有雌性激素和雄性激素两类，雌性素主要由 分泌，雄性激素主要由 和 分泌维生素D促进小肠对钙和磷的吸收和利用；VD可预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等人的皮肤的表皮中有7-去氢胆固醇，在紫外线照射下，通过酶的作用可转化成VD卵巢卵巢 三、核酸的结构和功能比较项目核酸DNARNA基本单位核苷酸分布细胞核(主要)、线粒体、叶绿体细胞质(主要)脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸比较项目核酸DNARNA空间结构由两条脱氧核苷酸长链构成，呈规则双螺旋结构一条核糖核苷酸长链构成化学组成碱基A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)五碳糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶)U(尿嘧啶尿嘧啶) 有关核酸中核苷酸和含氮碱基数目计算： 核酸的基本单位是核苷酸，组成DNA的脱氧核苷酸因含氮碱基的不同(A、T、G、C)而分为4种，组成RNA的核糖核苷酸也因含氮碱基的不同(A、U、G、C)而分为4种。由此可见，DNA和RNA分子有3种相同的含氮碱基(A、C、G)，并各有一种不同的含氮碱基T、U，即核酸共有5种碱基。 因DNA含脱氧核糖，RNA含核糖。因此，有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，所以核酸的核苷酸种类共8种。 在真核细胞和原核细胞中都既有DNA，也有RNA；碱基共有5种，核苷酸有8种；病毒只有一种核酸，只有DNA或只有RNA，有4种碱基，4种核苷酸。 四、实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布 1.实验原理： (1)甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使 呈现绿色，吡罗红使 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。DNARNA (2)盐酸能够改变 ，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的 分离，有利于DNA与染色剂结合。 2.注意事项: (1)吡罗红、甲基绿染色剂,应该现配现用。 (2)水解要注意掌握水温和时间，才能达到水解的目的。 (3)注意调节视野的通光亮度。细胞膜的通透性细胞膜的通透性 蛋白质蛋白质DNA与与 (4)要漱净口腔再取材，以免口腔食物残渣干扰。 (5)取口腔上皮时动作不要重，在口腔内侧壁上轻轻刮几下就可以了。 3.结论：在真核细胞内DNA主要存在于 中，在线粒体、 中也存在；在细菌等原核生物细胞中，DNA存在于拟核中，细胞质的 也有DNA。RNA主要存在细胞质中。病毒只有一种核酸。细胞核细胞核叶绿体叶绿体质粒质粒 1.为什么脂肪适于作为储能物质？ 脂肪由一个甘油分子和三个脂肪酸分子相结合而成，又称甘油三酯。其主要生理功能是氧化释放能量，供机体利用，脂肪是最好的贮能物质。1克脂肪在体内完全氧化所产生的能量均为39千焦， 比1克糖或1克蛋白质氧化产生的能量(17千焦)高一倍以上。从分子结构上看，主要的原因是脂肪含碳原子数和氢原子数比氧原子数多得多，所以脂肪氧化产生的能量比糖高。以三硬脂肪酸甘油酯为例，C H O=10 18 1，而糖分子的原子比是C H O=1 2 1，所以脂肪氧化产生的能量比糖高。 2.糖类的水解 某物质在一定的条件下，与水反应而分解，叫做该物质的水解。 单糖不能发生水解反应。 二糖水解后能生成2分子单糖，如： 蔗糖+水 葡萄糖+果糖 麦芽糖+水 2分子葡萄糖 乳糖+水 半乳糖+葡萄糖 (注：葡萄糖、果糖、半乳糖均不能再水解，称为单糖。) 多糖水解后生成多个单糖分子，如淀粉和纤维素是最常见的多糖，它们都是葡萄糖的高聚物，它们水解的最终产物都是葡萄糖。淀粉和纤维素因所含的葡萄糖分子的数目不同，造成结构上及功能上的差异。值得注意的是，人体内无纤维素酶，因此不能对纤维素进行水解消化，但食物中的纤维素有利于促进胃肠蠕动，可以预防便秘，减少消化系统癌症的发生。 3.生物体内的高分子化合物。 (1)细胞内的高分子化合物主要有两类：核酸和蛋白质。 (2)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)。 核酸多样性蛋白质多样性生物多样性 (3)两大高分子化合物间的关系：核酸 蛋白质。 (4)核酸和蛋白质的结构与种类有差异性，因而可以从分子水平上，通过分析不同物种的核酸和蛋白质来区分或判断不同物种间的亲缘关系，也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定。生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸等则不具有物种差异性。蛋白质核酸元素组成C、H、O、NC、H、O、N、P基本单位氨基酸：核糖核苷酸：脱氧核苷酸：HH2NCOOHRC3.蛋白质和核酸的关系蛋白质和核酸的关系 (1)区别：见下表。区别：见下表。蛋白质核酸连接方式形成场所细胞质内核糖体上细胞核、线粒体、叶绿体等续表续表蛋白质核酸主要功能结构物质：血红蛋白、肌纤蛋白等遗传信息的携带者，决定生物性状，提供生物进化原材料某些RNA具催化作用功能物质：运输血红蛋白、载体；催化酶(多数)；免疫抗体；调节胰岛素、生长激素能源物质：氧化放能，产物有尿素、CO2和H2O等续表续表(2)联系联系核酸控制蛋白质的合成核酸控制蛋白质的合成 DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系 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。 核酸在细胞中的分布 小麦叶肉细胞中DNA存在于( ) A.细胞核、叶绿体和高尔基体 B.内质网、线粒体和细胞核 C.线粒体、叶绿体和细胞核 D.细胞核、核糖体和线粒体C 小麦是绿色植物，属于真核生物，细胞内既有线粒体也有叶绿体，并且都含有少量的DNA，核糖体、内质网和高尔基体中都不会有DNA。其中的DNA主要分布在细胞核中。 真核细胞内遗传物质的载体是( ) A.只有线粒体和叶绿体 B.线粒体、叶绿体、内质网 C.只有细胞核 D.染色体、叶绿体和线粒体 真核细胞的DNA主要分布在细胞核内，少数分布在线粒体、叶绿体中；原核细胞的DNA存在于拟核和细胞质的质粒中。D 核酸结构及分类 下列关于核酸的叙述中，正确的是( ) A.核酸由C、H、O、N元素组成 B.除病毒外，一切生物都有核酸存在 C.核酸是一切生物的遗传物质 D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸 C 核酸的元素组成主要是C、H、O、N、P，任何一种核酸中都含有P。核酸是一切生物的遗传物质，病毒也是一种生物，是由蛋白质外壳和核酸内芯组成，核酸是DNA或RNA。核酸分为两大类：一类是脱氧核糖核酸，基本单位是脱氧核苷酸；一类是核糖核酸，基本单位是核糖核苷酸。所以A、B、D三项都是错误的。 由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后,得到的化学物质是() A.氨基酸、葡萄糖、碱基 B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 C.核糖、碱基、磷酸 D.脱氧核糖、碱基、磷酸C RNA是由许多核糖核苷酸分子连接而成的长链结构。每个核糖核苷酸分子由一分子核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成。RNA分子水解后形成许多核苷酸，核苷酸分子继续水解可形成核糖、磷酸和含氮碱基。 核酸的功能 一切生物的遗传物质是( ) A.蛋白质 B.脱氧核糖核酸 C.核酸 D.核糖核酸 遗传物质包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)；大部分生物的遗传物质是DNA，如细胞生物和噬菌体。有些生物的遗传物质是RNA，如烟草花叶病毒。 C (2007海南)下列关于RNA的叙述，错误的是( ) A.RNA催化细胞内某些生化反应 B.RNA是一种遗传物质 C.RNA参与构成核糖体 D.RNA参与构成细胞膜 核酸是生物的遗传物质，包括DNA和RNA，有细胞结构的生物既有DNA，也有RNA，而遗传物质只能是DNA。病毒体内只含有DNA或RNA，因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。D 观察DNA和RNA在细胞中的分布 观察DNA和RNA在细胞中的分布，能运用的原理是( ) A.单独利用甲基绿对细胞染色可显示DNA在细胞中的分布，从而推知RNA分布 B.单独利用吡罗红对细胞染色可显示RNA在细胞中的分布，从而推知DNA分布 C.利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色，同时显示DNA和RNA在细胞中分布 D.在细胞核、细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，由此可以说明DNA和RNA的分布 该实验的原理是利用了甲基绿和吡罗红染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，使用甲基绿和吡罗红的混合剂对细胞同时染色，显示DNA和RNA的分布。 在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，加入8%的盐酸目的不包括( ) A.改变细胞膜通透性，加速染色剂进入细胞 B.使染色体中的DNA与蛋白质分离 C.杀死细胞，有利于DNA与染色剂结合 D.水解DNAD 真核细胞的中的DNA主要分布于细胞核中，要想染色成功必须用盐酸杀死细胞，改变细胞膜通透性，此外盐酸还能使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。 细胞中的糖类 下列糖类中属于单糖的是( ) A.蔗糖 B.核糖 C.糖原 D.淀粉 蔗糖是二糖，一分子蔗糖水解后可生成一分子的果糖和一分子的葡萄糖；核糖是单糖，是一种五碳糖；糖原是动物体内的多糖，淀粉是植物体内的多糖，都是由许多单糖脱水缩合而成的大分子有机物，分别是动物和植物体内能量的重要储存形式。 B 存在于RNA而不存在于DNA，存在于叶绿体中而不存在于线粒体，存在于动物细胞质而不存在于植物细胞质中的糖类物质分别是( ) A.核糖、葡萄糖、糖原 B.脱氧核糖、核糖、纤维素 C.核糖、脱氧核糖、淀粉 D.脱氧核糖、葡萄糖、淀粉A 核糖和脱氧核糖都是单糖，构成RNA的五碳糖是核糖，构成DNA的五碳糖是脱氧核糖;植物细胞中的多糖是淀粉和纤维素,动物细胞中的多糖是糖原。 细胞中的脂质 (2009广东改编)脂质不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 脂质包括脂肪、磷脂和固醇。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。D 脂质物质分为三类，即脂肪、磷脂和固醇。脂肪是主要的储能物质，被称为储能脂；磷脂是构成细胞膜等生物膜的主要成分，因此被称为结构脂；固醇包括胆固醇、性激素和维生素D等，它们对于维持生物体正常的新陈代谢起着重要的调节功能，所以又被称为功能脂。 下列关于脂质的叙述中，揭示其化学组成区别于糖类的主要特点是( ) A.主要由C、H、O三种元素组成 B.分子中C、H原子的比例特别高 C.分子中O的数量比C、H多 D.脂肪有减少热量散失作用B 脂肪和糖类是主要由C、H、O组成的有机物，但不属于同一种物质，化学组成与糖类上的区别：糖类的C、H、O之比通常是1 2 1，而脂质分子中C、H所含比例比糖类高得多，例如硬脂酸中C、H、O之比为9 18 1。 组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P、N。所不同的是脂质分子中的氧含量远远少于糖类中氧的含量。 生物大分子以碳链为骨架 下列关于“地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来”的原因的叙述，错误的是( ) A.碳元素在生物体内含量最多 B.碳原子含有四个价电子 C.碳原子之间能以共价键结合 D.许多有机物的碳原子能连接成链或环 A 碳元素是组成生物体的主要元素成分之一，但并非含量最多，在生物体内含量最多的元素是氧，但由于碳原子的四个价电子可与许多原子结合，也可以与其他碳原子以共价键的形式形成不同长度的链状或环状结构，从而构成有机物的基本骨架，所以碳是构成细胞的最基本元素。 有机物在生物体的生命活动中具有重要作用，就组成细胞的蛋白质、核酸、糖类等而言，其核心的组成元素是( ) A.C B.H C.O D.NA 生物大分子是多聚体，由单体(基本单位)脱水缩合而成，如下表： 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。因此碳是生命的核心元素。单体(基本单位)多聚体(生物大分子)葡萄糖多糖氨基酸蛋白质核苷酸核酸
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