(共24张PPT)
第2章
组成细胞的分子
本章整合
网络构建·素养展示
章末解题·释疑解惑
一、选择题
1．A 生物大分子以碳链为骨架。
2．B 蔗糖、甘油和脂肪酸均只含有C、H、O三种元素，核酸含有N、P元素，因此水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐可用于合成核酸。
3．D 植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶，缺Mn2＋的植物无法利用硝酸盐，说明Mn2＋能够激活硝酸还原酶。
4．C 参加足球比赛时突然晕倒是低血糖症状，应注射葡萄糖溶液。
5．A 葡萄糖为单糖，蔗糖、麦芽糖、乳糖为二糖。人体细胞只能直接吸收单糖，不能直接吸收二糖。
6．D 携带遗传信息的是核酸。
7．A 组成肽链的化学元素基本相同，都有C、O、N、H。
8．B RNA彻底水解的产物是核糖、含氮碱基和磷酸。
二、非选择题
1．(1)温度下降，蒸腾作用减弱，吸水减少。(2)自由水下降，结合水上升，以提高冬小麦的抗寒能力。(3)结合水是细胞的成分；自由水是细胞内良好的溶剂，参与化学反应，具有运输功能。
2．红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质，其氨基酸的种类、数量和排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构都不同，它们的功能也不相同。
3．核酸的单体有4种，有多种排列方式；多糖的单体只有1种，无排列的多样性。
4．在陨石中发现了氨基酸，且非地球所有，说明宇宙中很可能还存在与地球生物类似的生命形式。因为氨基酸是组成蛋白质的基本单位，而蛋白质又是生命活动的主要承担者。
直击高考·真题体验
1．(2019·江苏高考)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是( )
A．核酸和蛋白质的组成元素相同
B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键
B
解析：蛋白质除含有C、H、O、N外，大多数蛋白质还含有S；核酸的组成元素为C、H、O、N、P，A项错误。核酸的合成需要多种酶的参与，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，B项正确。蛋白质的分解通常需要蛋白酶的参与，不需要核酸的直接参与，C项错误。肽键存在于蛋白质中的相邻氨基酸之间，不存在于核酸分子中，D项错误。
2．(2019·江苏高考改编)下列关于糖类的叙述，正确的是( )
A．单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B．构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C．生物组织中只有单糖能与斐林试剂发生反应
D．糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物
D
解析：单糖是不能再被水解的糖，A错误；淀粉、糖原和纤维素都是由葡萄糖聚合形成的多聚体，B错误；还原糖都能与斐林试剂发生反应，乳糖是还原糖，属于二糖，也能与斐林试剂发生反应，C错误；植物通过光合作用将二氧化碳和水合成糖类等有机物，并且植物细胞壁的结构成分中也有糖类，因此大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D正确。
3．(2018·全国卷Ⅱ)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是( )
A．风干种子中有机物的消耗减慢
B．风干种子上微生物不易生长繁殖
C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D．风干种子中结合水与自由水的比值大
C
解析：A对、C错：风干种子细胞中含水量少，细胞呼吸作用强度低，有机物的消耗慢。B对：风干种子细胞中含水量少，微生物不易在其上生长繁殖。D对：风干种子细胞中自由水的含量相对少，结合水与自由水的比值大。
4．(2017·江苏高考)下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是( )
A．α－鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键
B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
A
解析：α—鹅膏蕈碱是环状八肽，是由8个氨基酸脱去8分子水形成的，因而肽键的数目和脱去的水分子数目相同，A项正确；蛋白质不一定是由2条或2条以上多肽链构成的，B项错误；蛋白质变性是其空间结构被破坏造成的，肽键并没有断裂，C项错误；变性蛋白质中仍含有肽键，能与双缩脲试剂发生反应，D项错误。
5．(2017·海南高考改编)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收
B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C．KH2PO4也能为生物体提供能量
D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
C
解析：草酸与食物中钙离子结合形成沉淀物，不利于机体对食物中钙的吸收，A叙述正确；铁是血红素的组成成分，血红素是血红蛋白的重要组成成分，血红蛋白的主要作用是运输O2，因此缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B叙述正确；KH2PO4不是能源物质，不能为生物体提供能量，C叙述错误；植物秸秆燃烧过程中有机物被分解，剩下的是无机物，D叙述正确。
6．(2017·全国卷Ⅰ改编)下列关于细胞中有机物检测的叙述，错误的是( )
A．水浴加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面
B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C．若要观察处于细胞中的脂肪颗粒必须要辅助显微镜
D．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
B
解析：水浴加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面，以确保试管中的液体能均匀受热，A叙述正确；双缩脲试剂可用于检测蛋白质(或多肽)，不能检测氨基酸的含量，B叙述错误；若要观察细胞中的脂肪颗粒必须要借助显微镜，C叙述正确；斐林试剂的实质为新制的Cu(OH)2溶液，和还原糖反应后产生砖红色沉淀，D叙述正确。
7．(2015·全国卷Ⅰ改编)下列叙述错误的是( )
A．与DNA相比，RNA特有的碱基是尿嘧啶
B．核酸是由核苷酸聚合而成的大分子化合物
C．T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
D
解析：DNA和RNA各有4种碱基，种类有所不同，它们共有的碱基是A、G、C，DNA特有的碱基是胸腺嘧啶，RNA特有的碱基是尿嘧啶，A叙述正确；核酸是由核苷酸聚合而成的具有单链或双链的大分子化合物，B叙述正确；T2噬菌体属于DNA病毒，只含有一种核酸，其核酸由脱氧核糖核苷酸组成，C叙述正确；细菌是原核生物，没有线粒体，D叙述错误。(共51张PPT)
第1节 细胞中的元素和化合物
课标要求
核心素养
1.说出组成细胞的主要元素。
2.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。
3.认同生命的物质性。
1.生命观念——物质与能量观：生物体是由元素和化合物组成的。
2.科学思维——归纳与概括：从元素的种类、含量等方面总结组成细胞的元素。
3.科学探究——通过对检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的学习形成科学探究的学科素养。
新知预习·双基夯实
一、组成细胞的元素
1．生物界与非生物界的统一性和差异性
(1)统一性：组成生物体的各种元素在______________中都能找到。
(2)差异性：细胞中各种元素的___________与无机环境的大不相同。
2．元素的种类和含量
(2)含量：__________________含量很高。
无机自然界
相对含量
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
C、H、O、N
二、组成细胞的化合物
组成细胞
的化合物
种类
无机化合物：______、__________
有机化合物：主要有糖类、脂质、__________、________等
含量
最多的化合物是______
最多的有机化合物是__________
水
无机盐
蛋白质
核酸
水
蛋白质
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等是组成细胞的微量元素。( )
2．组成细胞的元素中C、O、H、N四种元素的含量最多。( )
3．在人体活细胞中氢原子的数目最多。( )
4．活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。( )
×
√
√
√
5．用双缩脲试剂检测蛋白质，需水浴加热方可呈现出紫色。( )
6．鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后加入CuSO4溶液。( )
7．以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经苏丹Ⅲ染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质。( )
8．食物中脂肪用苏丹Ⅲ染液染色后，呈橘黄色。( )
×
√
×
√
思考：
1．就人体细胞而言，干重与鲜重中含量占前四位的元素分别是什么？
出现这种差异的原因是什么？
提示：干重：C>O>N>H 鲜重O>C>H>N，因为鲜重中“H2O”含量最多，故可导致鲜重中“O、H”比例上升。
2．鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？
提示：因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。
3．鉴定蛋白质时，加入试剂B后，如果没有产生紫色反应，可能的原因是什么？
提示：可能加入的双缩脲试剂B过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮盖实验中所产生的紫色，影响观察结果。
学霸记忆·素养积累
1．组成细胞的20多种化学元素中，C、H、O、N的含量最多。
2．组成细胞的化合物中占鲜重最多的是水，占干重最多的是蛋白质。
2．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。
4．脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。
5．蛋白质与双缩脲试剂能发生紫色反应。
课内探究·名师点睛
1．元素种类
(1)C占人体细胞干重的55.99%，C原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子。可以说，地球上的生命是在C的基础上建立的，因此C是组成细胞的最基本的元素。
一
组成细胞的元素
(2)无论细胞干重还是细胞鲜重，C、H、O、N都是细胞中含量最多的四种元素，因此被称为基本元素。
(3)C、H、O、N、P、S这六种元素约占人体细胞总质量的97%，是细胞中的主要元素。
(4)不同生物体内所含化学元素的种类基本相同，但含量是不同的；同一生物体内不同元素的含量一般不相同。
特别提醒：细胞鲜重和细胞干重
(1)细胞鲜重：细胞在自然生活状态下的质量。细胞鲜重中含量最多的化合物是水。
(2)细胞干重：细胞除去水后的质量。细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质。
(3)C、H、O、N四种元素在人体细胞中的含量：在细胞鲜重中，O>C>H>N；在细胞干重中，C>O>N>H。造成这种差异的主要原因是水的含量不同。
2．大量元素和微量元素
大量元素：含量占生物体总质量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：含量占生物体总质量万分之一以下的元素，如Fe、Mn、B、Mo、Cu、Zn等。
知识贴士
微量元素和大量元素谐音记忆法
(1)微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。
(2)大量元素：他(C)请(H)杨(O)丹(N)留(S)人(P)盖(Ca)美(Mg)家(K)。
拓展
组成细胞的元素如下图所示。
特别提醒：
(1)大量元素和微量元素是依据自然界中生物的整体情况来划分的，具体到某一种生物中元素的含量可能有差别。
(2)大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素，但生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如人体内可能含Pb。
(3)微量元素在生物体内含量很少，但生理作用并不小。
下列关于组成生物体化学元素的叙述，正确的是( )
A．在组成生物体与组成无机自然界的化学元素中，C的含量均为最高
B．人、动物和植物所含的化学元素种类差异很大
C．组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到
D．不同的生物体内各种化学元素的含量基本相似
解析：元素C在生物界中含量较高，而在非生物界中含量较少。人、动物和植物所含的化学元素种类差异不大，但各种化学元素的含量不同。
典例剖析
典例
1
C
1．(2020·西安铁一中学月考)我们如何找到回家的路？荣获诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。下列叙述中正确的是( )
A．“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是C
B．“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是O
C．上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H
D．P和S分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素
变式训练
C
解析：“位置细胞”和“网格细胞”均属于神经细胞。“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O；“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C；上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H；P和S均属于大量元素。
组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在，组成细胞的主要化合物及其相对含量如下所示：
二
组成细胞的化合物
拓展
(1)细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质；在细胞干重中，含量最多的化合物是蛋白质。
(2)有机化合物和无机化合物的区别：
有机化合物是指除了CO2、碳酸盐及碳酸以外的含碳化合物。区分有机化合物和无机化合物主要看化合物的分子组成中是否有碳元素，如糖类是有机化合物，由C、H、O三种元素组成。
(2019·湖北普通高中联考改编)在蚂蚁森林种树界面上，小伙伴们可以认领梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨等，用实际行动践行“绿水青山就是金山银山”的理念，为建设美丽中国奉献自己的一份力量。梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨均是干旱地区生命力极其顽强的树木，它们发达的根系可以从深层土壤中吸收水分，这几种树的细胞中含量最多的有机物是
( )
A．水
B．蛋白质
C．脂质
D．无机盐
解析：活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。
典例剖析
典例
2
B
2．(不定项)图1是人体细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的人体细胞中元素含量的柱形图，下列叙述正确的是( )
变式训练
A．若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质
B．若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比)，则a、b、c依次是O、C、H
C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性
D．若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物是蛋白质
答案：ABD
解析：占细胞鲜重最多的化合物是H2O，其次是蛋白质；占细胞鲜重最多的元素是O，其次是C、H等；生物界与非生物界的统一性体现在元素的种类上，而不是含量上；占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
三
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2．鉴定实验材料的选择
(1)还原糖的鉴定实验中选材的原则
①选用还原糖含量较高的生物组织(或器官)。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等；不能选用甜菜、甘蔗，因为它们所含的蔗糖是一种非还原糖；马铃薯因淀粉较多，也不宜作实验材料。
②尽量避免产生颜色干扰。要选颜色较浅或近于白色的生物组织，不能选西瓜、绿色叶片等作实验材料。
(2)脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选用富含脂肪的种子。
(3)蛋白质的鉴定实验中，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用的是大豆，动物材料常用的是鸡蛋的蛋清。
3．实验步骤及现象
(1)还原糖的鉴定
①实验步骤
②实验现象：在进行水浴加热时，试管中溶液的颜色变化是蓝色→棕色→砖红色沉淀。
特别提醒：(1)颜色变化：斐林试剂的甲液(质量浓度为0.1
g/mL的NaOH溶液)与乙液(质量浓度为0.05
g/mL的CuSO4溶液)混匀后，立即生成浅蓝色的Cu(OH)2胶体，Cu(OH)2与还原糖在加热的条件下，先变成棕色，最后生成砖红色的Cu2O沉淀。
(2)加热：对试管中的溶液进行水浴加热时，试管底部不要触及烧杯底部。
③实验步骤：
特别提醒：尽可能地切成薄片，否则显微镜下看到的细胞重叠，不易观察。
(3)蛋白质的鉴定
4．实验注意事项：
(1)实验操作中的注意点。
①还原糖检测时，使用水浴加热，试管底部不要触及烧杯底部，以防受热不均匀。
②脂肪检测时，染色时间不宜过长，否则脂肪会溶解在酒精中，使橘黄色消失。
③蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序：先加A液，再加B液，而且B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。
④在蛋白质检测实验中，需要对鸡蛋清稀释到一定程度，否则与双缩脲试剂发生反应后，会黏在试管的内壁上，反应不彻底，试管也不易刷洗。
⑤还原糖、蛋白质的检测实验中，在加入相应试剂检测之前，要留出一部分组织样液，以便与检测后的样液颜色进行对比。
(2)有机物检测在操作步骤上的差异。
①加热——还原糖的检测需要加热，且为水浴加热。
②显微镜——若用花生种子切片为材料检测脂肪需要使用显微镜。
③试剂滴加顺序——先等量混合后再滴加的是斐林试剂，分别滴加的是双缩脲试剂。
为了解身体健康状况，甲、乙两人同时空腹做尿液检验。所采尿样标号分别为1号和2号，向1号和2号试管中分别加入斐林试剂后放入盛有50～65
℃温水的烧杯中2
min,1号试管呈砖红色，2号试管呈蓝色。下列说法最为严谨的是( )
A．甲出现尿糖，一定是糖尿病患者
B．乙不可能是低血糖病患者
C．甲健康异常，但不一定是糖尿病患者
D．这种结果无法说明任何问题
典例剖析
典例
3
C
解析：甲的尿液遇斐林试剂呈砖红色，说明尿液含还原糖，但不一定是糖尿病患者，还要结合血液中葡萄糖和胰岛素含量来判断，乙的尿液遇斐林试剂无砖红色反应，说明尿液中无还原糖，血糖含量正常或偏低。甲健康异常，可能患有疾病，但不一定是糖尿病。
3．(2019·金华一中高一检测)下列有关生物体中化合物的检测实验，对应不正确的是( )
变式训练
C
选项
检测对象
试剂
颜色
水浴加热
生物材料
A
淀粉
碘液
蓝色
不需要
马铃薯块茎
B
还原糖
斐林试剂
砖红色
需要
还原糖含量较高
的白色植物组织
C
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
需要
豆浆、牛奶、鸡蛋清
D
脂肪
苏丹Ⅳ染液
红色
不需要
花生种子
解析：淀粉遇碘变蓝色；脂肪能被苏丹Ⅳ染液染成红色(或被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色)；蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应；还原糖(如葡萄糖、果糖)与斐林试剂水浴加热，生成砖红色沉淀。在以上颜色反应中，只有还原糖的鉴定实验需要水浴加热。
指点迷津·拨云见日
斐林试剂和双缩脲试剂的异同
比较项目
斐林试剂
双缩脲试剂
不同点
使用方法
甲液和乙液混合均匀后即可使用，且现用现配
使用时先加A液再加B液
显色反应条件
需水浴加热
不需加热即可反应
反应原理
还原糖中的醛基或酮基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O
具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物
比较项目
斐林试剂
双缩脲试剂
不同点
颜色变化
出现砖红色沉淀
样液变紫色
浓度
乙液CuSO4溶液的质量浓度为0.05
g/mL
B液CuSO4溶液的质量浓度为0.01
g/mL
相同点
都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH溶液的质量浓度都是0.1
g/mL
(2020·宿州期中)下列关于检测“生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是( )
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，用肉眼即可观察
C．鉴定可溶性还原糖时，斐林试剂的甲液和乙液应等量混合均匀后再加入
D．用于双缩脲试剂鉴定蛋白质时；需水浴加热2
min才能看到紫色
典例
4
C
解析：斐林试剂的成分虽然和双缩脲试剂相同，但是浓度、用法、用量都不同，不能直接用于蛋白质的鉴定，A项错误；检测花生种子细胞中是否含脂肪，染色后需用显微镜观察，B项错误；鉴定可溶性还原糖时，斐林试剂的甲液和乙液应等量混合均匀后再加入，C项正确；用双缩脲试剂鉴定蛋白质，不需要水浴加热，D项错误。
?思考·讨论?P16
1．提示：组成玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素都一样，这是因为组成玉米细胞和人体细胞所含的化合物大体相同。
2．提示：细胞中的微量元素含量很少，但却是生命活动不可缺少的。
3．提示：组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类大体相同，相对含量不同，说明不同生物体之间既有统一性，也有差异性。
?旁栏思考?P17
梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类基本相同，梨的果实细胞中含果糖等还原糖较多，叶片的细胞中含淀粉较多。
?探究·实践?P18
1．略 2.略
3．生物材料中有机化合物的种类、含量不同。因此，我们应该选择多种多样的食物，保证获得全面的营养。
?练习与应用?P18
一、概念检测
1．(1)√
(2)× 提示：细胞中的大量元素和微量元素作用一样重要。
(3)√
2.
3．C 人体细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质。
4．B 组成生物体的化学元素在非生物界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的，这说明了生物界与非生物界具有统一性。
二、拓展应用
1．提示：细胞是有生命的，可以主动地从环境中获取生命活动所需要的元素。这是生物与非生物的区别之一。
2．提示：不能。因为最基本的生命系统是细胞，将细胞内含有的各种物质放在试管中，它们不能构成细胞这种结构。(共46张PPT)
第2节 细胞中的无机物
课标要求
核心素养
1.简述水在细胞中的存在形式和作用。
2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。
1.生命观念——通过对组成细胞的水和无机盐的学习，建立生命物质性的观点。
2.科学思维——通过概括水与细胞代谢的关系形成科学的思维方式。
3.科学探究——通过探究无机盐功能的技能训练培养科学探究能力。
新知预习·双基夯实
一、细胞中的水
1．水的含量
(1)在构成细胞的各种化学成分中，水一般占__________________。
(2)生物种类不同，含水量________。
(3)生物体在不同的生长发育期，含水量________。
60%～95%
不同
不同
2．水的特性
(1)水是极性分子，带正电荷与带负电荷的分子容易与水结合，因此，水是______________。
(2)水分子之间形成氢键，氢键较弱，易断裂，易形成，使水保持液体状态，具有__________。
(3)氢键的存在使水具有较高的__________，使水的温度相对不易发生改变。
良好的溶剂
流动性
比热容
3．水的存在形式和功能
存在形式
自由水
结合水
含义
细胞中绝大部分以游离的形式存在，是可以____________的水
与细胞内____________相结合的水
功能
①细胞内的____________
是细胞结构的重要组成成分
②参与________________
③为细胞提供________
④运送____________和代谢废物
含量
约占细胞内全部水分的95.5%
约占细胞内全部水分的4.5%
自由流动
其他物质
良好溶剂
生物化学反应
液体
营养物质
二、细胞中的无机盐
存在形式
大多数无机盐以________形式存在，少数以化合物形式存在
含量
占细胞鲜重的__________________
功能
维持细胞和生物体的生命活动，如哺乳动物血液中__________含量太低，会出现抽搐等症状
维持细胞的________平衡
组成细胞结构，如Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素，P是组成细胞膜、细胞核的重要成分
离子
1%～1.5%
钙离子
酸碱
(1)对于生命活动来说，自由水比结合水重要。( )
(2)细胞内自由水与结合水的含量是固定不变的。( )
(3)生物体的一切生命活动都离不开水。( )
(4)体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水。( )
(5)与蛋白质结合在一起的水，是结合水，它不能自由流动，而自由水是可以自由流动的。( )
×
×
√
√
√
(6)细胞内结合水与自由水的比值，种子萌发时比休眠时高。( )
(7)同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同。( )
(8)无机盐是细胞中含量很少的有机物。( )
(9)细胞中的无机盐全部以离子的形式存在。( )
(10)小麦种子燃尽后的灰烬是无机盐。( )
×
×
×
×
√
思考：
(1)新鲜小麦种子放在阳光下，质量减轻的原因是什么？
提示：自由水散失。
(2)干种子用水浸泡后仍能萌发说明什么？
提示：失去自由水的种子仍能保持其生理活性。
(3)种子晒干后储存的原理是什么？
提示：减少自由水含量，降低呼吸作用，延长种子储存时间。
(4)足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，你知道是什么原因吗？
提示：这是随着汗液的排出而丢失了大量Ca2＋引起的。
(5)患急性肠胃炎，为什么医生用0.9%的生理盐水静脉注射，而不用蒸馏水？
提示：注射的生理盐水与细胞的渗透压相等，保证了细胞的正常形态和生命活动。
学霸记忆·素养积累
1．水是细胞中的良好溶剂，又是细胞结构的重要组成成分。
2．无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分，对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。
课内探究·名师点睛
生物体内水的含量
(1)在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多。
(2)不同的生物体内水的含量差别很大，一般水生生物含水量高于陆生生物。生物体的含水量一般为60%～95%，而生活在海洋中的水母的含水量达到97%。
一
细胞中的水
(3)同一生物体在不同的生长发育阶段的含水量不同。幼儿时期身体的含水量远高于成年时期，如幼儿身体的含水量约为77%，成年人为52%～65%，老年人约为51%。植物幼嫩部分比老熟部分含水量多。
(4)同一生物不同器官中水的含量也不同。例如，心肌含水量约为79%，血液含水量约为82%，而血液的含水量远远超过牙齿的含水量。
拓展
结合水在细胞内与其他物质相结合，含量比较稳定，不易散失，一般吸附在大分子物质上，如淀粉、蛋白质和纤维素分子表面。自由水在细胞中的含量较多，变动幅度也较大，且易流动。通常说除去细胞内的水分主要是指去掉自由水，多采用晒干的方法。若要除去结合水，通常采用烘烤、燃烧的方法。若细胞失去结合水，则构成细胞的化合物及细胞的结构会被破坏，可能导致细胞或生物体死亡。
(2019·四川乐山高三一模)收获的粮食要先晾晒，使含水量降到行业标准规定的值以下，再入库储藏，这样可以减少或避免霉烂的发生，延长储藏时间。其理由不成立的是( )
A．水是细胞内大量化学反应的反应物
B．水为细胞内的化学反应提供了水溶液环境
C．结合水是细胞结构的重要组成成分
D．水是细胞内良好的溶剂，运输养料和废物
典例剖析
典例
1
C
解析：刚收获的种子里面自由水含量较高，代谢旺盛，消耗的有机物比较多，同时还会释放大量的热，容易使种子发热发霉，种子晾晒后，自由水含量降低，代谢减弱，从而延长种子的保存时间，因此晾干后的种子主要抑制了自由水的作用，选项中A、B、D项描述的都是自由水的作用，C项描述的是结合水的作用，故C项符合题意。
1．(2019·江西鹰潭月考)谷蠹是贮粮的重要害虫，下图表示谷蠹的死亡率与小麦含水量和温度的关系，据图分析错误的是( )
变式训练
A．谷蠹死亡率是水和温度综合作用的结果
B．在含水量10%～14%的条件下，谷蠹的最适生存温度基本不变
C．仓库储存小麦的理想条件是温度为30
℃、含水量小于8%
D．含水量小于14%，温度高于30
℃时，谷蠹死亡率上升
答案：C
解析：分析题图可知，谷蠹死亡率是水和温度综合作用的结果，A正确；由题图可知，在含水量10%～14%的条件下，谷蠹的最适生存温度基本不变，B正确；温度为30
℃时，小麦的呼吸作用较强，有机物消耗多，C错误；由题图可知，含水量小于14%，温度高于30
℃时，谷蠹死亡率上升，D正确。
方法指导：该类试题考查同学们从曲线图中提取有效信息的能力和定性、定量分析的能力，弄清题图曲线所代表的含义是正确答题的关键。解答时抓住三点：第一，看清横轴、纵轴的生物学意义；第二，看曲线的变化趋势；第三，重点分析曲线的关键点(如最高点、最低点、拐点等)。
1．无机盐的含量
无机盐在细胞中含量很少，仅占细胞鲜重的1%～1.5%。
2．无机盐的存在形式
(2)少数无机盐离子与其他化合物相结合，如Fe是构成血红素的元素，Mg是构成叶绿素的元素。
二
细胞中的无机盐
3．组成生物体的无机盐的生理功能
无机盐在细胞中的含量虽然很低，但是其作用非常重要，无机盐含量过多或过少都会影响细胞或生物体正常的生命活动。
(1)一些无机盐是细胞和生物体内某些复杂化合物的重要组成成分，血红素是血红蛋白的组成成分，如植物体缺少了Mg，叶绿素将无法合成，P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。
(2)对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，如人体内缺Na＋会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，Ca2＋可调节肌肉收缩。
(3)维持细胞的渗透压，例如，大量出汗会排出过多的无机盐，降低了内环境的渗透压，打破了原有的稳态，需要及时补充生理盐水。
下图是一种叶绿素分子(左)和血红素分子(右)的局部结构简图，下列说法不正确的是( )
A．合成叶绿素和血红蛋白分别需要镁和铁
B．植物体缺镁会影响光合作用
C．人体缺铁会影响血红蛋白对氧的运输
D．镁和铁分别存在于植物和动物细胞中
典例剖析
典例
2
D
解析：Mg2＋是叶绿素的重要组成成分，叶绿素是光合作用必需的色素；而Fe2＋是血红素的组成成分，血红素是血红蛋白的组成成分缺乏Fe2＋就会影响红细胞的功能；Fe和Mg在动物和植物细胞中都有。
2．(2020·甘肃会宁一中月考)已知Mn2＋是许多酶的活化剂，如Mn2＋能激活硝酸还原酶，缺乏Mn2＋的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子( )
A．对维持细胞形态有重要作用
B．对维持生物体的生命活动有重要作用
C．对维持生物体酸碱平衡有重要作用
D．对维持和调节细胞内的渗透压有重要作用
变式训练
B
解析：分析题意可知，Mn2＋可以激活植物体内许多酶，对维持植物体正常的生命活动有重要作用，B项正确；题干信息不能说明无机盐离子在维持细胞形态、维持酸碱平衡、维持和调节细胞内的渗透压等方面的作用，A、C、D项错误。
方法指导：正确解答此类题的关键是结合具体实例，分析细胞内离子的生理功能，即一个成分，三个维持：细胞中的无机盐含量很少；维持细胞和生物体正常生命活动，维持细胞的正常形态，维持生物体的稳态(如酸碱平衡)。
指点迷津·拨云见日
1．自由水和结合水的功能验证：
2．自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系：
(1)图示：
(2)曲线：
(3)在生产中的应用：
①种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。
②种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。
③越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。
生物体内含水量可变化，且自由水和结合水可相互转化。如图所示曲线错误的是( )
典例
3
D
解析：自由水含量与细胞代谢强度呈正相关，细胞代谢加快，则自由水含量增加，结合水含量减少，A项正确；随着年龄的增长，生物体内细胞代谢逐渐减弱，则自由水/结合水的值逐渐减小，B项正确；小麦开花后时间即小麦种子成熟时间越长，小麦种子中的水分含量越少，C项正确；9月至11月，温度逐渐降低，则植物体内结合水含量相对上升，而自由水含量相对下降，即结合水/自由水比值逐渐增强，植物抗寒能力增强，D项错误。
规律总结：细胞内水的存在形式及变化规律
(1)环境恶化——自由水↓，结合水↑。
(2)细胞衰老——自由水↓，结合水↑。
(3)生命活动增强——自由水↑，结合水↓。
?问题探讨?P20
1．提示：水在细胞中的重要作用：水是细胞结构的重要组成成分，是细胞内的良好溶剂，许多种物质能够溶解在水中，细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与，多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。
2．提示：表中属于无机盐的成分有氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠。运动员运动时随着出汗丢失大量的无机盐，需要在饮料中添加无机盐。无机盐在细胞中的重要作用：细胞中许多有机物的重要组成成分，调节细胞的生命活动等。
?旁栏思考?P21
细胞中的离子的主要功能
离子
功能
Na＋
维持细胞外液的渗透压
K＋
促进植物体内淀粉的运输；维持动物细胞内液的渗透压
Ca2＋
降低神经系统的兴奋性，维持肌细胞的舒张
?思考·讨论?P22
1．提示：光合作用不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是镁。镁是叶绿素的组成元素之一，因此，缺镁时叶绿素的形成受到阻碍，从而影响光合作用。
2．提示：人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白两种类型，它们都可导致贫血。而血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是铁，所以缺铁会导致血红蛋白的合成障碍，引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。正常人体内含铁量约为3～5
g，它是制造血红蛋白的主要原料之一。当铁缺乏时，血红蛋白就不能合成，从而发生缺铁性贫血。
3．提示：植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明无机盐会影响生物体的生命活动。P是核酸、磷脂、ATP的重要成分之一，缺P会影响蛋白质的合成，抑制细胞的分裂，进而影响植物的生长发育。
?旁栏思考?P22
摄入食盐过多、过少造成的危害
1．摄入食盐过多的危害：
(1)引起高血压；(2)引起组织水肿；(3)增加胃癌发病率；(4)伤肾；(5)体内钙易流失。
2．摄入食盐过少的危害：
(1)精神萎靡；(2)夜间肌肉抽搐；(3)一系列精神健康问题；(4)低钠低氯血症等。
?练习与应用?P22
一、概念检测
(1)× 结合水与其他化合物结合，不能作为溶剂。
(2)× 衰老的组织器官中水含量降低，自由水含量降低。
(3)× 晒干的秸秆主要成分是有机物。
二、拓展应用
1．提示：质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境的浓度，所以叫生理盐水。需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。
2．提示：火星上存在水及生命必需的无机盐。(共46张PPT)
第3节 细胞中的糖类和脂质
课标要求
核心素养
1.概述糖类的种类和作用。
2.举例说出脂质的种类和作用。
1.生命观念——物质与能量观：糖类和脂质作为能源物质的特点。
2.科学思维——归纳与概括：对比分析糖类和脂质的种类、作用及相互关系。
3.社会责任——结合糖尿病、高血脂等疾病了解糖类和脂质与人体健康的关系。
新知预习·双基夯实
一、细胞中的糖类
1．元素组成和功能
(1)元素组成：______________。
(2)功能：细胞中主要的____________。
C、H、O
能源物质
2．糖类的种类与作用
项目
概念
常见种类
分布
单糖
不能水解的糖
________
__________
____________
__________
二糖
水解后能够生成______个单糖分子的糖
蔗糖
________
麦芽糖
乳糖
________
多糖
水解后能够生成许多个单糖分子的糖
________
植物
纤维素
________
________
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
动植物
两
植物
动物
淀粉
糖原
动物
二、细胞中的脂质
1．元素组成：主要是______________，有些还含有__________。
2．种类和功能
C、H、O
和类
功能
脂肪
(1)细胞内良好的____________
(2)是一种很好的绝热体，动物皮下的脂肪层具有________作用
(3)分布在动物内脏器官周围的脂肪具有______________作用，可以保护内脏器官
N、P
储能物质
保温
缓冲和减压
和类
功能
磷脂
构成__________和多种____________的重要成分
固醇
胆固醇
构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中________的运输
性激素
促进人和动物____________的发育以及生殖细胞的形成
维生素D
促进人和动物肠道对__________的吸收
细胞膜
细胞器膜
脂质
生殖器官
钙和磷
(1)葡萄糖是单糖，不能水解，可被细胞直接吸收。( )
(2)乳糖存在于动物乳汁中，可被小肠上皮细胞直接吸收。( )
(3)淀粉不甜，因此不属于糖类。( )
(4)糖类都能为生命活动提供能量。( )
(5)脂质由C、H、O三种元素组成。( )
√
×
×
×
×
(6)脂肪是细胞结构的主要组成成分。( )
(7)人和动物皮下含量丰富的储能物质是脂肪。( )
(8)性激素和维生素D都属于脂肪。( )
(9)细胞生物都含有磷脂。( )
(10)胆固醇对人的健康有害无益。( )
×
√
×
√
×
思考：
(1)从糖类的元素组成上分析糖类彻底氧化分解的产物是什么？
提示：CO2和H2O。
(2)是否所有的糖类都能作为生物体内的能源物质发挥作用？请举例说明。
提示：不是。核糖和脱氧核糖组成核酸，纤维素构成植物细胞壁，均不能作为生物体内的能源物质。
(3)脂肪与糖类在元素组成上有区别吗？同质量的脂肪与糖类供能时，哪一个消耗氧气量较多？哪一个释放的能量较多？
提示：两者元素组成都是C、H、O，脂肪与糖类相比，氢含量高、氧含量低，氧化分解供能时，脂肪消耗氧气量较多，释放能量也较多。
学霸记忆·素养积累
1．糖类是主要的能源物质，也是细胞结构的重要组成成分。
2．脂肪是细胞内良好的储能物质，磷脂是构成生物膜的重要成分。
3．胆固醇是参与构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输；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能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
课内探究·名师点睛
1．糖类的元素组成
糖类分子都是由C、H、O三种元素构成的，因为多数糖类分子中氢、氧原子数之比是2∶1，类似水分子，所以糖类也被称为“碳水化合物”。
特别提醒：不要误认为所有糖类中N(H)∶N(O)＝2∶1，如C5H10O4
(脱氧核糖)N(H)∶N(O)≠2∶1；也不要误认为分子中N(H)∶(O)＝2∶1的物质都是糖类，如CH2O(甲醛)不属于糖类。
一
细胞中的糖类
2．糖类的种类及其功能
(1)依据糖类能否被水解，可将糖类分为单糖、二糖和多糖等。
种类
分布
功能
单糖
五碳糖
核糖(C5H10O5)
动植物细胞中都有
组成RNA的重要成分
脱氧核糖(C5H10O4)
组成DNA的重要成分
六碳糖
葡萄糖(C6H12O6)
动植物细胞中都有
主要的能源物质，被称为“生命的燃料”
果糖(C6H12O6)
植物细胞
组成其他复杂化合物的重要成分
半乳糖(C6H12O6)
动物细胞
种类
分布
功能
二糖
麦芽糖(由两个葡萄糖分子脱水缩合形成)
植物，发芽的谷粒中较多
储能物质，水解为单糖
蔗糖(由果糖和葡萄糖脱水缩合形成)
植物，甜菜、甘蔗中较多
乳糖(由半乳糖和葡萄糖脱水缩合形成)
动物的乳汁中
种类
分布
功能
多糖
淀粉
植物的储藏器官中
植物细胞中重要的储能物质
纤维素
棕榈、棉、麻类等植物中
是构成植物细胞壁的重要成分
糖原
肝糖原
动物的肝脏中
储存能量，调节血糖
肌糖原
动物的肌肉组织中
储存和提供能量
几丁质(壳多糖)
甲壳类动物、昆虫的外骨骼中
作为支撑身体的骨架，对身体起保护作用
(2)依据糖在动、植物细胞中的分布
(3)依据糖的功能不同分类
①细胞生命活动所需要的主要能源物质，如葡萄糖等。
②细胞的重要储能物质，如淀粉、糖原等。
③细胞的重要结构物质，如脱氧核糖、核糖、纤维素、几丁质等。
(4)依据糖是否具有还原性分类
①还原糖，可与斐林试剂反应，在50～65
℃水浴加热条件下出现砖红色沉淀，如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。
②非还原糖，如淀粉、蔗糖、纤维素、糖原等。
拓展
糖原、淀粉、纤维素的基本组成单位是葡萄糖，三者的区别取决于空间结构不同；几丁质是N－乙酰葡糖胺聚合而成的，单体不是葡萄糖。
3．糖类之间的相互转化
特别提醒：蔗糖在蔗糖酶的作用下水解为果糖和葡萄糖，淀粉在淀粉酶的作用下水解为麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解为葡萄糖。
(2019·金华一中高一段考)下列有关糖类的叙述，正确的是( )
A．麦芽糖和蔗糖的水解产物均有还原性
B．乳糖水解为葡萄糖和果糖
C．构成纤维素的基本单位是葡萄糖和果胶
D．人体细胞内储存能量的多糖主要是糖原和淀粉
典例剖析
典例
1
A
解析：麦芽糖水解产物均为葡萄糖，蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖均有还原性，A项正确；乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，B项错误；构成纤维素的基本单位是葡萄糖，C项错误；人体细胞内储存能量的多糖是糖原，D项错误。
1．(不定项)下列关于糖类的说法错误的是( )
A．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
B．葡萄糖是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位
C．各种糖类都是生物体生命活动的能源物质
D．所有糖类都可以用斐林试剂检测
变式训练
ACD
解析：蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖，A错误；麦芽糖是由两分子葡萄糖缩合而成的，淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖，B正确；纤维素是植物细胞壁的主要成分，不参与能量供应，C错误；斐林试剂只能用于还原糖的检测，D错误。
脂质的特点
(1)脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量多于糖类。
(2)不同的脂质分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、乙醚、氯仿等。
二
细胞中的脂质
按功能分类
按化学本质分类
元素组成
功能及分布
贮存脂质
脂肪
C、H、O
①主要功能：细胞内良好的储能物质；很好的绝热体，起保温作用；缓冲和减压作用，可以保护内脏器官
②主要分布：皮下和内脏器官周围
结构脂质
磷脂
C、H、O、N、P
①主要功能：是构成细胞膜、细胞器膜的重要成分
②主要分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中
按功能分类
按化学本质分类
元素组成
功能及分布
功能脂质
固醇
胆固醇
C、H、O
构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输
性激素
能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征及雌性动物的性周期
维生素D
促进人和动物肠道对钙、磷的吸收
下列关于不同脂质的叙述，错误的是( )
A．有些固醇类物质是构成细胞膜的成分
B．有些脂质能激发和维持动物第二性征
C．磷脂是细胞膜的主要成分，它的基本组成单位是甘油和脂肪酸
D．性激素在动物减数分裂中具有重要作用
典例剖析
典例
2
C
解析：脂质包括脂肪、磷脂和固醇三类，其中固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D等；细胞膜上有胆固醇；性激素能激发并维持动物的第二性征，在动物减数分裂产生生殖细胞过程中发挥重要作用；磷脂是组成生物膜的主要成分，分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类，分别由甘油和鞘氨醇组成。
2．(2019·山西太原高一月考)下列有关糖类和脂质的叙述，不正确的( )
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．固醇类物质在细胞的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
变式训练
B
解析：脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都有细胞膜，所以都含有磷脂，A叙述正确；植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖是糖原，乳糖是二糖，B叙述错误；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等，在细胞的调节和代谢中具有重要功能，C叙述正确；动植物细胞共有的糖有葡萄糖、核糖、脱氧核糖，D叙述正确。
指点迷津·拨云见日
1．四种与能量有关的物质
(1)葡萄糖：主要的能源物质。
(2)脂肪：细胞内良好的储能物质。
(3)淀粉：植物细胞内重要的储能物质。
(4)糖原：动物细胞内重要的储能物质。
2．相同质量的糖类和脂肪的代谢特点
(1)共同点：都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物都是CO2、H2O。
(2)不同点：①糖类中氧的相对含量多，碳、氢的相对含量少，耗氧少，释放的能量少；②脂肪中氧的相对含量少，碳、氢的相对含量多，耗氧多，释放的能量也多。
3．糖类和脂质的转化
(1)在糖类供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪。
(2)脂肪一般只在糖类代谢发生障碍引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。
误区警示(1)脂肪不等同于脂质：脂肪只是脂质中的一种，脂质除了脂肪外，还包括磷脂和固醇等。
(2)胆固醇不等同于固醇：固醇和胆固醇虽然都是脂质，但其范围不同，胆固醇是固醇中的一种。
脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是( )
A．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用
B．蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
C．摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险
D．胆固醇既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输
典例
3
B
解析：分布在内脏周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官，A项正确；蛇毒中的磷脂酶只能催化磷脂分子的水解，不能催化蛋白质水解，B项错误；过量摄入反式脂肪酸可增加患心血管疾病，如粥样动脉硬化的风险，C项正确；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，D项正确。
?问题探讨?P23
1．提示：葡萄糖是细胞生长的主要能量来源。
2．提示：脂肪细胞能将葡萄糖转化为脂肪。
?旁栏思考?P24
提示：糖尿病病人饮食中，米饭、馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。
?旁栏思考?P25
提示：纤维素虽然不能被人体消化吸收，却能促进肠道的蠕动，增强肠道的功能。纤维素在肠道微生物的作用下，约有5%发生分解，产生胶状物质以及乳酸、乙酸、二氧化碳等。这些物质既能维持肠道的酸度，减少有害微生物的繁殖，又能缓冲肠壁对葡萄糖的吸收，还有利于粪便的排出。更为有益的是某些微生物在肠道中分解纤维素的同时，还能生成B族维生素中的许多物质，如泛酸、肌醇和维生素K等，供人体吸收。
?思考·讨论?P26
1．提示：脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。
2．提示：花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有较高的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。
3．提示：脂肪除了可以储存大量能量外，还具有隔热、保温、减压和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。
4．提示：脂肪的摄入和储存对维持人体正常代谢起着十分重要的作用。但是不适当地摄入脂肪则会引起体内代谢不平衡，从而导致多种疾病，譬如目前常见的心血管疾病、肥胖症等。
?旁栏思考?P27
提示：糖类和脂肪可以相互转化，玉米、谷类和菜叶中都含有大量的糖类，糖类可以大量转化成脂肪。
?练习与应用?P27
一、概念检测
1．(1)√ 磷脂是细胞膜的组成成分，所有细胞都有细胞膜。
(2)× 纤维素是植物细胞特有的成分。
(3)× 人体细胞内无淀粉。
2．C 植物细胞内的多糖有淀粉和纤维素。
3．C 人和动物皮下结缔组织中含有丰富的脂肪。
二、拓展应用
1．提示：糖类是生物体主要利用的能源物质，尤其是大脑和神经所利用的能源必须由糖类来供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源。脂肪是非极性化合物，可以以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在机体内储存时所占的体积相当于同等质量的脂肪所占体积的4倍左右。因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。
与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量氧气，此外，糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行，所以对于生物体的生命活动而言，糖类和脂肪都可以作为储备能源，但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。
2．提示：鱼肝油含有丰富的维生素D，可以促进对钙的吸收。(共57张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
课标要求
核心素养
1.阐明在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。
2.说明氨基酸的结构特点，氨基酸形成蛋白质过程。
3.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者。
1.生命观念——通过对蛋白质的学习，建立生命的物质性的观点从结构与功能观角度理解蛋白质的多样性。
2.科学思维——从氨基酸的结构特点理解氨基酸脱水缩合的过程，构建数学模型解答与蛋白质有关的计算问题。
3.社会责任——从蛋白质功能多样性角度明确蛋白质与人体健康的关系。
新知预习·双基夯实
一、蛋白质的功能
1．一切生命活动离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要__________。
2．蛋白质功能举例
功能
举例
构成________________
羽毛、肌肉、蛛丝、头发等
________作用
绝大多数的酶
运输作用
____________(能运输氧气)
____________作用
胰岛素等蛋白质类激素
免疫作用
________(可抵御抗原的侵害)
承担者
细胞和生物体
催化
血红蛋白
信息传递
抗体
二、氨基酸的特点及其种类
1．氨基酸的结构
(1)结构通式：__________________。
(2)结构特点
①数量上：至少含有一个____________________和一个______________________。
②位置上：都有一个氨基和一个羧基连在________________上。
氨基(—NH2)
羧基(—COOH)
同一个碳原子
合成
外界环境中直接获取
8
人体细胞能够合成
两个氨基酸
多个氨基酸
盘曲、折叠
空间结构
(1)反应原理：一个氨基酸分子的________与另一个氨基酸分子________相连接，同时脱去____________。
(2)过程①名称：____________。
(3)物质②名称：________。
四、蛋白质结构多样性的原因
1．不同蛋白质含有的氨基酸________、________、____________不同。
2．肽链的盘曲、折叠方式及其形成的____________不同。
氨基
羧基
一分子水
脱水缩合
二肽
种类
数目
排列顺序
空间结构
(1)每种蛋白质中都含有21种氨基酸。( )
(2)非必需氨基酸是人体不需要的氨基酸。( )
(3)不同氨基酸的化学性质和物理性质不同，是由于R基不同。( )
(4)组成生物体中蛋白质的氨基酸只含有一个氨基和一个羧基。( )
(5)多肽就是蛋白质。( )
(6)氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质。( )
×
×
√
×
×
×
思考：
1．为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者？
提示：蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能；人体内有数万种不同的蛋白质，能够承担多种多样的功能，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
2．组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？如何解释“至少”？
提示：大多数氨基酸分子只含有一个氨基和一个羧基，而且都连接在同一个碳原子上，部分氨基酸分子中含有两个氨基、一个羧基或者两个羧基、一个氨基，多出来的氨基或羧基属于R基。“至少”是指组成蛋白质的氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基且连接在同一个碳原子上。
3．蛋白质至少含有哪些元素？如果还有其他元素，则分布在什么部位？
提示：C、H、O、N R基
学霸记忆·素养积累
1．氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
2．蛋白质在组成细胞和生物体、催化、运输、调节和免疫等方面具有重要作用。蛋白质是生命活动的主要承担者。
3．氨基酸通过脱水缩合的方式形成蛋白质或多肽。
4．蛋白质多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的数目及其形成的空间结构不同。
课内探究·名师点睛
蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等功能。其功能多样性表现如下：
(1)结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，如羽毛、肌肉蛛丝、毛发等。
(2)催化作用：有些蛋白质能催化细胞内的化学反应，如绝大多数酶。
(3)运输功能：有些蛋白质具有运输的功能，如红细胞中的血红蛋白等。
一
蛋白质的功能
(4)调节功能：有些蛋白质起信息传递作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素等是调节生物体生命活动的蛋白质类激素。
(5)免疫功能：参与机体的防御，如动物和人体的抗体能清除入侵的抗原物质。
知识贴士
蛋白质功能的简化记忆法
狗催运面条：蛋白质有参与组成细胞结构的功能、催化功能、运输功能、免疫功能、调节功能。
下列有关蛋白质和其功能不相符的是( )
A．肌肉主要成分——生物体的结构蛋白
B．酶——催化细胞内的化学反应
C．抗体——调节机体的生命活动
D．血红蛋白——运输氧气
解析：调节机体的生命活动的是部分蛋白质类激素，抗体具有免疫功能，负责抵御病菌和病毒等的侵害，故C项蛋白质与其功能不符。
典例剖析
典例
1
C
1．(2020·太原模拟)下列叙述与蛋白质功能有关的一组是( )
①胰岛素调节血糖浓度 ②注射疫苗使人体产生免疫力 ③人不吃蔬菜易患坏血症 ④食物在小肠内彻底消化 ⑤老年人的骨质疏松症 ⑥红细胞运输氧气和二氧化碳 ⑦生命活动的主要能源物质
A．①②④⑥
B．③④⑤⑦
C．③⑤⑥⑦
D．②⑤⑥⑦
变式训练
A
解析：胰岛素调节血糖浓度体现了蛋白质调节机体生命活动的功能，①符合；注射疫苗使人体产生免疫力体现了蛋白质的免疫功能，②符合；人不吃蔬菜易患坏血症是由于缺乏维生素C引起的，与蛋白质功能无关，③不符合；食物在小肠内彻底消化是由于各种消化酶的作用，消化酶的本质是蛋白质，体现了蛋白质的催化功能，④符合；老年人的骨质疏松症是由于缺钙引起的，与蛋白质功能无关，⑤不符合；红细胞运输氧气和二氧化碳体现了蛋白质的运输功能，⑥符合；生命活动的主要能源物质是糖类，⑦不符合。
1．氨基酸的结构
(1)氨基酸是组成蛋白质的基本单位，在人体内组成蛋白质的氨基酸有21种，主要由C、H、O、N四种元素组成，有的还含有S等。
(2)结构通式：
二
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
拓展
在自然界中，分子中同时含有氨基和羧基的化合物都称为氨基酸。氨基和羧基连接在同一个碳原子上的氨基酸是构成蛋白质的氨基酸，称为α－氨基酸；除α－氨基酸以外的氨基酸均不能构成蛋白质。
2．氨基酸的种类
在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种，分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
(1)必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，共有8种，它们是缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸，婴儿还有组氨酸。
(2)非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸，共有13种。
知识贴士
必需氨基酸的记忆口诀
甲携来一本亮色书(甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸)。
(2020·郑州一中高一月考)下列四个结构式中，属于构成蛋白质的氨基酸分子的是( )
典例剖析
典例
2
D
解析：每个氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，题中只有D项能正确表示构成蛋白质的氨基酸分子。A项只有氨基，没有羧基；B项只有羧基，没有氨基；C项的氨基和羧基没有连在同一个碳原子上。
2．(不定项)(2019·广州黄冈学校段考)下列关于生物体内氨基酸的叙述不正确的是( )
A．氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基和羧基组成
B．组成蛋白质的氨基酸共有的结构是
C．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D．组成人体的氨基酸都能在人体内合成
变式训练
ACD
1．氨基酸脱水缩合形成肽链
一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫作二肽。
三
蛋白质的结构及其多样性
知识拓展：
(1)氨基酸脱水缩合过程中脱下的水，其中的氧来自—COOH；其中的氢一个来自—COOH，另一个来自—NH2。
(2)参与脱水缩合的氨基和羧基是与各自所在氨基酸的中心碳原子相连的，而不是R基上的氨基和羧基。
(3)一条肽链上至少含有一个游离的—NH2和一个游离的—COOH，并分别位于肽链的两端。
2．多肽及蛋白质的形成
(1)多肽：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作多肽。
(2)肽链：多肽通常呈链状结构，叫作肽链。
(3)蛋白质的形成：一条或多条肽链经盘曲、折叠，形成具有一定空间结构、能行使一定功能的蛋白质。
②氨基酸的数目不同，构成的肽链不同(如下图)
□—□—□—□—□ □—□—□—□
③氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同(如下图)
—□—○—○—□—○— —○—□—○—□—○—
(□、○分别代表不同种类的氨基酸)
④肽链的数目不同，盘曲、折叠的方式和空间结构不同，构成的蛋白质不同(见下图)
特别提醒：①两个蛋白质分子的结构不同，则这两个蛋白质不是同种蛋白质。②不是同时具备以上四点才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中一点，这两个蛋白质分子的结构就不同。
蛋白质是生命活动的主要承担者，在组成细胞的有机物中含量最多。下图为有关蛋白质的简要概念图，下列对图示分析正确的是( )
A．a肯定含有P
B．多肽中b的数目等于c的数目
C．①过程有水生成
D．d表示氨基酸的多样性
典例剖析
典例
3
C
解析：组成蛋白质的元素肯定有C、H、O、N，只有部分蛋白质含有S和P；b表示氨基酸，c表示肽键，氨基酸的数目减去肽链的数目等于肽键的数目，因此b的数目不等于c的数目；d表示蛋白质功能的多样性；①过程表示脱水缩合，有水生成。
3．(不定项)下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法，不正确的是( )
A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关
B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质为蛋白质
C．不同蛋白质分子中肽键的数目相等
D．蛋白质空间结构改变，可能会导致蛋白质失去生物活性，但这种改变一般是可逆的
变式训练
ABCD
解析：蛋白质结构多样性与氨基酸的结构无关；含有C、H、O、N等元素的化合物较多，不一定是蛋白质，如核苷酸、ATP等；组成不同蛋白质的氨基酸的数目可能不同，所以不同蛋白质分子中肽键的数目不一定相同；蛋白质的空间结构是决定蛋白质性质的因素之一，过酸、过碱或高温都会使蛋白质的空间结构发生改变，这种改变往往是不可逆的，如酶在高温下失活后既使再降低温度其活性也不会恢复。
规律总结：蛋白质的盐析和变性的区别
(1)盐析：鸡蛋清中加入食盐溶液看到白色絮状物，加水后白色絮状物消失。盐析属于物理变化。
(2)变性：高温、过酸、过碱或在重金属离子的作用下，蛋白质的分子结构变得伸展、松散，失去活性。变性属于化学变化。
指点迷津·拨云见日
一、蛋白质的形成过程及结构层次
1．多肽的形成：
2．涉及多肽结构图的解题方法，
根据肽键数，确定图中共有多少个氨基酸及每个氨基酸的R基，尤其注意R基上有无氨基、羧基及S，最后审清题目，按要求解答。
(2018·江苏高考)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是( )
典例
4
A．两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
B．氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
C．肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关
D．两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同
答案：D
解析：两种激素的环状结构由6个氨基酸构成，不能称为八肽环，A项错误；氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的两个氢分别来自氨基和羧基，B项错误；肽链中游离的氨基数与参与构成肽链的氨基酸的种类有密切关系，若某氨基酸中有两个氨基，则将影响形成的肽链中的游离的氨基数，C项错误；两种激素的功能不同，与参与其形成的氨基酸种类有关，D项正确。
二、蛋白质合成(水解)过程中的相关计算
1．链状多肽基团数和相对分子质量的计算：
(1)肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数。
(2)氨基数＝肽链数＋R基中含有的氨基数＝各氨基酸中氨基总数－肽键数。
(3)羧基数＝肽链数＋R基中含有的羧基数＝各氨基酸中羧基总数－肽键数。
(4)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×各氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。
2．链状多肽中各原子数的计算：
(1)碳原子数＝氨基酸数×2＋R基上的碳原子数。
(2)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去水分子数×2－二硫键数×2。
(3)氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去水分子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的氧原子数。
(4)氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
3．一条或多条肽链的蛋白质的相关计算：
假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链。
形成肽链数
形成肽键数
脱去水
分子数
氨基数目
羧基数目
多肽相对
分子质量
1
n－1
n－1
至少1个
至少1个
na－18(n－1)
m
n－m
n－m
至少m个
至少n个
na－18(n－m)
4.脱水缩合计算提醒：
(1)环状多肽：氨基酸数＝肽键数＝脱去水分子数。
(2)若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时，要考虑每形成1个二硫键要脱去2个—H。
(3)由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口。
二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，对其叙述正确的是( )
A．该蛋白质至少有2个游离的羧基
B．形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子
C．该蛋白质至少有280个氨基
D．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定
典例
5
A
解析：从图中可知，该蛋白质含两条肽链和一个环状肽，每条肽链的两端一个是氨基，一个是羧基，所以该蛋白质至少有2个游离的羧基，2个游离的氨基，A正确，C错误；该蛋白质是由280个氨基酸组成的，含两条肽链和一个环状肽，所以形成该蛋白质的过程中脱去了278个水分子，B错误；该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序和蛋白质的空间结构四个方面决定，D错误。
?问题探讨?P28
1．提示：这种缝合线植入人体组织后，能被人体降解，进而被人体组织吸收。
2．提示：胶原蛋白被水解为氨基酸可被人体吸收。蛋白质的基本组成单位是氨基酸。
?思考·讨论?P29
1．提示：每个氨基酸都有氨基和羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2．提示：“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分——氨基和羧基。
?思考·讨论?P31
1．提示：氨基酸、二肽、三肽……多肽、一条肽链盘曲、折叠形成蛋白质或几条肽链盘曲、折叠形成蛋白质。
2．提示：食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽……多肽，由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具有完成人体生命活动的结构和功能。
3．提示：2110条。
?练习与应用?P32
一、概念检测
1．(1)√
(2)× 氨基酸仅通过脱水缩合形成的是肽链。形成蛋白质的过程还包括肽链的盘曲折叠等形成复杂的空间结构。
(3)× 蛋白质可以分布在细胞内和细胞外
(4)√
2．A 烧牛肉含有的蛋白质最多，烤甘薯、馒头和米饭中含有的糖类最多。
3．A B中无羧基，C中的氨基和羧基没有连在同一个碳原子上，D中无氨基。
4．B
二、拓展应用
1．提示：可以从两个方面回答，赞同的观点是消化后又能合成自身的相应成分；不赞成的观点是食物消化后不能以原来的形式进入人体。
(1)5 4 4 (2)略(共46张PPT)
第5节 核酸是遗传信息的携带者
课标要求
核心素养
1.简述核酸的结构和功能。
2.结合核酸的基本单位和化学成分比较DNA和RNA的异同点。
1.生命观念——通过对核酸的学习，建立生命的物质性的观点。
2.科学思维——归纳概括核酸种类、核苷酸种类与含氮碱基种类与生物种类的关系。
新知预习·双基夯实
脱氧核糖核酸
RNA
细胞核
线粒体、叶绿体
细胞质
二、核酸的分子结构和功能
1．核酸的基本组成单位——核苷酸
核苷酸的组成和种类
元素组成
______________________
种类__________
(依据不同)
脱氧核糖核苷酸(构成__________的基本单位)
核糖核苷酸(构成__________的基本单位)
五碳糖
C、H、O、N、P
DNA
RNA
DNA
RNA
3．核酸的信息储存
(1)绝大多数生物其遗传信息储存在__________分子中。
(2)部分病毒的遗传信息直接储存在__________中。
4．核酸的功能
(1)核酸是细胞内携带____________的物质。
(2)核酸在生物体的______________和____________________中具有极其重要的作用。
DNA
RNA
遗传信息
遗传、变异
蛋白质的生物合成
三、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____________称为单体。
2．多聚体：每一个单体都以若干个相连的____________________为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
基本单位
碳原子构成的碳链
(1)脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。( )
(2)DNA的基本组成单位是核糖核苷酸。( )
(3)核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子碱基构成。( )
(4)DNA和RNA的区别只是五碳糖不同。( )
(5)在绝大多数生物细胞中，DNA一般为两条链，RNA一般为一条链。( )
√
×
×
×
√
思考：
(1)鱼体内的遗传物质含有几种碱基，几种五碳糖？
提示：
4 1
(2)核酸初步水解和彻底水解的产物分别是什么？
提示：核苷酸 磷酸 五碳糖 碱基
学霸记忆·素养积累
1．核酸的基本组成单位是核苷酸，一分子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。
2．DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基，尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基。
3．多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，都以碳链为骨架。
课内探究·名师点睛
1．核酸的种类
核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸(简称DNA)；另一类是核糖核酸(简称RNA)。
2．核酸的分布
真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。
一
核酸的种类及其分布
核酸有DNA和RNA两大类。某动物的一个神经细胞中，其细胞质内含有的核酸为( )
A．全为DNA
B．全为RNA
C．既有DNA也有RNA
D．既没有DNA也没有RNA
解析：动物的一个神经细胞中，细胞质内含有的核酸主要是RNA，也有少量DNA。
典例剖析
典例
1
C
1．对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为判断真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般不采用的物质是( )
A．蛋白质
B．DNA
C．RNA
D．核苷酸
解析：蛋白质、DNA和RNA都具有特异性，而核苷酸不具有物种和个体的特异性。
变式训练
D
1．核酸的基本单位——核苷酸
(1)核苷酸的组成元素：C、H、O、N、P。
(2)核苷酸的组成：一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子磷酸和一分子五碳糖组成的。含氮碱基和五碳糖构成核苷，核苷与磷酸构成核苷酸(如下图)。
二
核酸是由核苷酸连接而成的长链(重点)
(3)核苷酸的种类：根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位，核糖核苷酸是RNA的基本组成单位。
特别提醒：五碳糖的区别
参与组成脱氧核苷酸的五碳糖是脱氧核糖，参与组成核糖核苷酸的五碳糖是核糖，二者之间相差一个氧原子，核糖的一个—OH脱掉了O，成为脱氧核糖。
DNA和RNA各含有4种碱基，对应的脱氧核苷酸和核糖核苷酸也各有4种。DNA和RNA中相同的碱基为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)；不同的是，DNA中还含有胸腺嘧啶(T)，RNA中还含有尿嘧啶(U)。
知识贴士
(1)A：A在字母表中排首位，“腺”与“先”谐音，A首位，腺优先，A——腺嘌呤。
(2)G：G与小鸟的叫声“叽叽喳喳”相联系，G——鸟嘌呤。
(3)C：C的形状像人拥抱时张开的双臂，与“抱”谐音，C——胞嘧啶。
(4)T：做广播体操时，扩“胸”运动的动作像“T”字，T——胸腺嘧啶。
2．核苷酸按照一定的方式连接成链状的核酸，如脱氧核苷酸连接成链状的核酸(即DNA)：
3．核酸分子的多样性
构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的，即不同DNA分子之间4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是不同的，DNA分子具有多样性。生物的不同遗传信息，以不同脱氧核苷酸的排列顺序的方式贮存在DNA分子中。
拓展
不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况比较
生物类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传物质
举例
原核生物和
真核生物
含有DNA和
RNA两种核酸
8
5
DNA
细菌、人等
病毒
只含DNA
4
4
DNA
T2噬菌体
只含RNA
4
4
RNA
烟草花叶病毒
(2020·济南一中期中)在下列表示腺嘌呤脱氧核苷酸结构的简图中，正确的是( )
典例剖析
典例
2
D
解析：腺嘌呤脱氧核苷酸是一分子磷酸和一分子腺嘌呤连在同一个脱氧核糖上，故B、C项错误。磷酸和腺嘌呤连在五碳糖环状结构的位置是间隔的，故A项错误，D项正确。
2．(2019·湖北黄梅一中检测)下列关于核酸的表示正确的是( )
变式训练
D
解析：核酸的组成元素是C、H、O、N、P。DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基组成。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，由核糖、磷酸和含氮碱基组成。
1．单体和多聚体
(1)单体：蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的基本组成单位。
(2)多聚体：由许多单体相互连接构成的生物大分子。
2．多聚体以碳链为骨架
三
生物大分子以碳链为骨架
(1)蛋白质是由许多氨基酸连接而成的，核酸是由许多核苷酸连接而成的，多糖是由许多单糖连接而成的。
(2)氨基酸、核苷酸、单糖都是有机物，单体以碳链为基本骨架，许多单体连接成多聚体，多聚体参与细胞和生物体的构成。由于碳原子在组成生物大分子中具有重要作用，故碳是生命的核心元素。
如果图2表示核酸的结构组成方式，那么符合图1所示结构组成方式的是( )
图1 ○—○—○—○—○—○—○—○—○—○—
图2 △—□—△—◇—◇—○—△—□—◇—△—
①核酸 ②多肽 ③淀粉 ④糖原
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
解析：淀粉、糖原和纤维素一样，都是由葡萄糖(单体)构成的大分子物质。而图2所示为不同的单体(4种或4种以上)构成的化合物。
典例剖析
典例
3
C
3．生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即是由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。下列表述正确的是( )
变式训练
A．若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类约有20种
B．若该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种
C．若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种
D．若该图表示多糖的结构模式图，淀粉、纤维素和糖原是相同的
答案：B
解析：氨基酸脱水缩合时，氨基和羧基脱水形成肽键，而氨基、羧基和侧链基团均连接在中心碳原子上，故1为中心碳原子，2为肽键，3为侧链基团，A项错误；若该图为一段RNA的结构模式图，RNA的基本单位为核糖核苷酸，由核糖、磷酸基团和含氮碱基组成，磷酸基团和核糖之间通过磷酸二酯键连接，含氮碱基与磷酸基团都连接在核糖上，故图中1为核糖，2为磷酸基团，3为含氮碱基，其中RNA有4种含氮碱基，B项正确；若该图为一段单链DNA的结构模式图，因为含氮碱基和磷酸基团都连接在五碳糖上，故1为脱氧核糖，2为磷酸基团，3为含氮碱基，C项错误；淀粉、纤维素和糖原虽同样属于多糖，但是其结构是不同的，D项错误。
指点迷津·拨云见日
1．蛋白质和核酸的区别与联系
蛋白质
核酸
主要功能
结构物质：胶原蛋白、肌球蛋白等
①是生物的遗传物质；
②与生物的遗传变异和蛋白质的生物合成有关
功能物质：①运输，如血红蛋白、载体；②催化，如大多数酶；③免疫，如抗体；④调节，如胰岛素、生长激素
能源物质：可以被氧化分解放能，产物有尿素、CO2和H2O等
联系
①核酸在蛋白质的合成中起控制作用；
②核酸的合成需要酶(蛋白质)的参与
③DNA的多样性蛋白质的多样性生物的多样性
淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因(DNA片段)都是多聚体，它们的单体依次是( )
A．葡萄糖、蛋白质、DNA
B．蔗糖、氨基酸、核糖核苷酸
C．葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸
D．麦芽糖、多肽、核苷酸
解析：组成淀粉的单体是葡萄糖；淀粉酶的化学本质是蛋白质，因而它的单体是氨基酸；控制淀粉酶合成的基因是DNA片段，它的单体是脱氧核苷酸。
典例
4
C
2．DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物
基本单位
初步水解产物
彻底水解产物
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(A、T、C、G)
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(A、U、C、G)
CO2、H2O、含N废物
蛋白质
氨基酸
多肽
氨基酸
CO2、H2O、尿素
知识延伸
蛋白质、核酸的结构及种类具有物种差异性，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判断不同物种间的亲缘关系；可以利用DNA的特异性，通过DNA鉴定技术协助侦破刑事案件或进行亲子鉴定。
(不定项)如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法错误的是( )
A．若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是核苷酸
B．若②广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖原
C．若③为生物大分子，则其彻底水解的产物最多为4种
D．④可以表示脂肪，苏丹Ⅲ染液可以将此物质染成橘黄色
典例
5
ABC
解析：若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是氨基酸；若②广泛分布在动物细胞内，则其可能是糖类，最可能是葡萄糖、核糖或脱氧核糖，也可能是糖原；若③为生物大分子，则其可表示核酸，其彻底水解的产物除了碱基还有五碳糖和磷酸，超过4种；脂肪只含有C、H、O
3种元素，因此④可以表示脂肪，可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
?问题探讨?P34
1．提示：DNA是人的遗传物质，而每个人的DNA都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。
2．提示：DNA鉴定技术还可以运用在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面。
?练习与应用?P36
一、概念检测
1．(1)√
(2)× 核酸包括DNA和RNA，真核生物的DNA主要分布在细胞核中，细胞质的线粒体和叶绿体中也含有少量DNA。RNA主要分布在细胞质中。
(3)√ 脱氧核苷酸是构成DNA的基本单位，即构成DNA的单体。
2．C 组成DNA的五碳糖是脱氧核糖。
3．C 甘油是脂肪的组成成分，核苷酸分子中不存在甘油。
4．C 豌豆叶肉细胞中的核酸包括DNA和RNA，共由5种碱基组成。
二、拓展应用
(1)提示：疾病不一定都与基因受损有关，如传染病等。
(2)提示：本题是一道开放性习题，根据所学知识分析，但要言之有理。如：①每天食物中含有大量核酸，不需补充。②核酸是生物大分子，通过消化后会被分解成小分子物质。
