資源簡介

細胞中的元素和無機化合物
新課標 核心素養
1.認識水分子的特性及其在細胞中存在形式。2.理解水在生物體中的重要作用。3.以具體實例說出無機鹽在細胞中的含量。4.說出無機鹽在細胞中發揮的作用。 1.生命觀念——從結構和功能相適應這一視角，解釋細胞由多種多樣的分子組成。2.科學思維——能基于特定的生物學事實，采用歸納與概括、演繹與推理等方法，以文字、圖示的形式，說明分子與細胞的相關概念。
知識點(一)構成細胞的元素
1．分類
(1)大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl等。
(2)微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se等。
2．特點
(1)組成生物體的任何一種元素在無機自然界都能找到。
(2)不同生物體內所含元素種類基本相同，但每種元素的含量存在一定的差異。
(1)無機自然界存在的元素在人體細胞中均可找到(×)
(2)在人體細胞中存在的元素在無機自然界均可找到(√)
(3)碳是細胞中干重條件下含量最多的元素(√)
(4)微量元素并不是生物體生長所必需的(×)
(5)克山病是由于缺少大量元素硒(×)
1．(生命觀念)占細胞鮮重和干重最多的元素分別是什么元素？
提示：鮮重條件下含量最多的元素是O，干重條件下含量最多的元素是C。
2．(科學思維)如何確定一種元素是生物體的必需元素？
提示：缺乏了就會出現相應的癥狀，補充后相應的癥狀消失。
1．某同學在配制培養植物的培養基時使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合鐵溶液、微量元素溶液，但缺少了一種必需的大量元素，為補充這種元素，應添加的化合物是(　　)
A．Ca(NO3)2　　　　　　　　　 B．KCl
C．KH2PO4 D．K2SO4
解析：選C　該同學在配制培養植物的培養基時使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合鐵溶液、微量元素溶液，但缺少了一種必需的大量元素，從提供的物質看缺少P元素，為補充這種元素，應添加的化合物是KH2PO4，C正確。
2．科學家在研究生物體的化學成分時，發現組成生物體的元素在非生物界中也都存在，這一事實主要說明(　　)
A．生物與非生物沒有區別
B．生物界與非生物界具有統一性
C．生物與非生物的化學組成完全一樣
D．生物界與非生物界具有差異性
解析：選B　組成生物體的元素在非生物界都有，說明生物界起源于非生物界，生物界與非生物界具有統一性。
[歸納提升]
1．生物界與非生物界的統一性和差異性
(1)統一性：從元素的種類分析，組成生物體的元素在無機自然界中都能找到，沒有一種元素為生物體所特有。
(2)差異性：從元素的含量分析，組成生物體的元素在生物體內和無機自然界中的相對含量差異很大。
2．組成細胞的元素
(1)種類：細胞中常見的化學元素有20多種。
(2)含量：如圖甲、乙所示分別為組成人體細胞的主要元素占細胞鮮重和干重的百分比。
由圖甲、乙可知，在人體細胞內：
①細胞鮮重中含量最多的元素是O，細胞鮮重中元素含量依次為O＞C＞H＞N。
②細胞干重中含量最多的元素是C，細胞干重中元素含量依次為C＞O＞N＞H。
③無論是細胞鮮重還是細胞干重，組成細胞的元素中C、H、O、N這四種元素的含量最多。
(3)分類：
大量元素和微量元素
種類 概念 舉例 功能
大量元素 含量占生物體總量的萬分之一以上的元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl等 ①組成多種多樣的化合物；②影響生物體的生命活動
微量元素 指生物生活所必需的，但是含量很少的元素 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Co、Se等
巧學妙記
主要元素、基本元素和最基本元素
種類 舉例 原因
主要元素 C、H、O、N、P、S 這六種元素占人體細胞鮮重的97%以上
基本元素 C、H、O、N 無論是細胞鮮重還是細胞干重，這四種元素的含量最多
最基本元素 C 碳原子能與其他原子形成4個共價鍵，易與其他原子結合形成復雜的有機物，有機物是生命活動的物質基礎
知識點(二)水和無機鹽是細胞中的無機化合物
1．細胞中的水
(1)自由水的功能：參與細胞各種代謝活動。
①是良好的溶劑。
②作為生物生化反應的介質。
③作為反應物參與生物化學反應。
④運送營養物質，排出代謝廢物。
(2)結合水的功能：是組成細胞結構的重要成分。
2．細胞中的無機鹽
(1)存在形式：常以離子形式存在。
(2)作用：維持細胞的滲透壓和生物體液的酸堿平衡；合成有機物以及某些具有特殊生理功能物質的原料。
(3)含量異常癥舉例：
①哺乳動物：缺少Ca2＋時，會出現肌肉抽搐現象；Ca2＋過多時，會出現肌肉乏力現象。
②番茄：缺少Ca2＋時，果實會出現臍腐現象；缺少K＋時，老葉尖端和邊緣會出現失綠現象。
(1)蛋白質是細胞內含量最多的化合物(×)
(2)結合水參與細胞內的各種代謝活動(×)
(3)細胞中的無機鹽一般以離子形式存在 (√)
(4)水分子的空間結構與電荷的不對稱分布，使其具有極性(√)
(5)很多無機鹽可與蛋白質等物質結合成復雜的化合物，參與細胞的各種生命活動(√)
(6)無機鹽能夠維持細胞的正常形態和功能(√)
1．(生命觀念，科學思維)生物體內的水就是細胞內的水，這種說法對嗎？
提示：不對，生物體內的水≠細胞內的水，生物體內的水除了存在于細胞內，還存在于細胞之間。
2．(生命觀念)曬干的種子中是否還含有水？
提示：曬干的種子仍然有生命活力，在曬干的過程中主要是大量的自由水蒸發散失，但結合水含量基本不變，從而使種子的代謝強度減弱、抗逆性增強。
3．(科學思維)酷暑季節，室外作業的工人會大量出汗，有同學認為工人應多喝純凈水以補充散失的水分。請結合所學知識，評價上述說法是否合理，并說出評價依據。
提示：不合理。工人大量出汗排出水的同時，會排出過多的無機鹽，從而導致體內的無機鹽含量減少，而純凈水幾乎不含無機鹽。
1．如圖為對剛收獲的種子所做的一系列處理，據圖分析下列有關說法正確的是(　　)
A．①和②均有生命活力，但是含水量不同
B．①→②的過程中沒有發生水存在形式之間的轉化
C．④和⑤是同一種物質，但是在細胞中的存在形式不同
D．②不含水分，可作為種子儲藏
解析：選C　失去大量結合水的②不再具有生命活力，A錯誤；烘干過程中部分結合水轉化為自由水散失，B錯誤；④和⑤都是水，但是在細胞中存在形式不同，④是來自細胞中的自由水，⑤主要是來自細胞中的結合水，C正確；②不再具有生命活力，不能作為種子儲藏，D錯誤。
2.無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收
B．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降
C．KH2PO4也能為生物體提供能量
D．植物秸稈燃燒產生的灰燼中含有豐富的無機鹽
解析：選C　草酸是生物體的一種代謝產物，廣泛分布于植物、動物和真菌體中，草酸容易與鈣離子結合形成草酸鈣，不利于機體對食物中鈣的吸收，A正確；哺乳動物缺鐵，會影響血紅蛋白的合成，導致血液運輸O2的能力下降，B正確；無機物不能為生物體提供能量，C錯誤；植物秸稈燃燒產生的灰燼中含有豐富的無機鹽，D正確。
[歸納提升]
1．細胞中的水
(1)水的含量：
①一般地說，水在活細胞的各種化學成分中含量最多。
②影響生物體含水量的因素
影響因素 含水量比較
生物種類 水生生物＞陸生生物
生長發育階段 幼兒時期＞成年時期＞老年時期；植物幼嫩部分＞植物老熟部分
組織、器官種類與代謝程度 血液＞骨骼肌＞牙齒
(2)水在細胞內的存在形式與功能：
存在形式 自由水 結合水
特點 以游離的形式存在，可以自由流動，易蒸發 與細胞內的其他物質相結合
含量 約占細胞內全部水分的95.5% 約占細胞內全部水分的4.5%
功能 ①細胞內的良好溶劑；②參與細胞內的生化反應；③為細胞提供液體環境；④運輸營養物質和代謝廢物 細胞的重要組成成分
聯系 自由水和結合水在一定條件下可相互轉化：①細胞內結合水主要以氫鍵的形式與蛋白質、多糖、磷脂等物質結合，當溫度升高時，水分子動能增加，會掙脫氫鍵的束縛成為自由水；②血液凝固時，部分自由水轉化為結合水
(3)自由水與結合水的相對含量變化對細胞的影響及實例：
①自由水與結合水的相對含量決定細胞代謝的強弱
②根據自由水與結合水的相對含量對代謝的影響，在生產中有如下應用
a．儲存種子前，曬干是為了減少自由水含量，降低代謝速率，以延長種子壽命。
b．適量澆水，增加自由水含量，有助于種子萌發。
c．越冬作物減少灌溉，可提高作物對低溫的抗性。
③細胞中兩種形式的水含量不同，可以影響到器官或組織的形態特點，如心肌和血液含水量相當，但心肌中結合水含量相對較高，血液中自由水含量相對較高(需要注意在心肌和血液中都是自由水含量大于結合水含量)。
2．細胞中的無機鹽
(1)無機鹽的含量：
無機鹽在細胞中含量很少，僅占細胞鮮重的1%～1.5%。
(2)無機鹽的存在形式及實例：
存在形式 實例
多數以離子形式存在 含量較多的陽離子有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等，陰離子有Cl－、SO、PO、HCO等
少數與其他化合物結合 Ca是動物骨骼和牙齒的成分，Fe是血紅蛋白的成分，Mg是葉綠素的成分等
(3)無機鹽的生理功能：
生理功能 舉例
組成某些復雜化合物 ①Mg是葉綠素分子必需的成分；②Fe是血紅蛋白的重要成分；③I是形成甲狀腺激素的成分
維持細胞和生物體的生命活動 哺乳動物的血液中必須含有一定量的Ca2＋，如果Ca2＋的含量太低，會出現抽搐等癥狀
維持細胞的滲透壓和生物體液的酸堿平衡 ①滲透壓的平衡：Na＋、Cl－對維持血漿等的滲透壓有重要作用，K＋對維持細胞內液的滲透壓起決定作用；②酸堿平衡：無機鹽離子組成重要的緩沖體系，如H2PO/HPO和H2CO3/HCO等來調節并維持酸堿平衡
[歸納總結]
常見無機鹽的功能與缺乏癥
種類 功能 缺乏時引起的癥狀
Fe 血紅蛋白的重要組成成分 缺鐵性貧血癥
Mg 葉綠素的重要組成成分 植物葉綠素合成受阻，影響光合作用
Zn 很多酶的組成成分 生長發育不良，生殖腺功能受影響
[學習小結]
　　　　
1．在人體中，C、H、N三種元素的質量分數約為73%，而這三種元素在巖石圈中的質量分數還不到1%。這個事實說明(　　)
A．生物界與非生物界的統一性
B．生物界與非生物界的差異性
C．各種元素在無機自然界中都可找到
D．生物界的特殊性
解析：選B　由題意可知，在人體中，C、H、N三種元素的質量分數約為73%，在巖石圈中這三種元素的質量分數還不到1%，說明在生物界和非生物界中元素的含量不同，即生物界和非生物界之間具有差異性。
2．下列有關生物細胞組成元素的敘述，錯誤的是(　　)
A．不同生物細胞的組成元素的種類大體相同
B．在細胞鮮重中含量最多的元素是氧元素
C．在同一生物的不同細胞內，各種元素的相對含量相同
D．組成生物體的元素，在無機自然界中都能找到
解析：選C　不同生物的細胞中元素的種類基本相同，A正確；在細胞鮮重中含量最多的元素是氧元素，B正確；在同一生物的不同細胞內，各種元素的相對含量可能不同，C錯誤；組成生物體的元素，在無機自然界中都能找到，這體現了生物界與非生物界的統一性，D正確。
3．收獲的水稻等谷類經日光曝曬后，可保存較長時間，其主要原理是(　　)
A．自由水減少，代謝水平下降
B．結合水減少，代謝水平下降
C．結合水增多，代謝水平升高
D．自由水增多，代謝水平升高
解析：選A　水稻等谷類經日光曝曬，丟失的是自由水，自由水減少，新陳代謝水平下降，有利于種子的保存。
4．當細胞的新陳代謝由微弱到旺盛時，自由水與結合水的比值一般會(　　)
A．升高　　　　　　　 B．降低
C．無變化 D．波動無規律
解析：選A　自由水與細胞代謝密切相關，細胞代謝越旺盛，自由水就越多，自由水與結合水的比值越高。
5．下列關于無機鹽的敘述，正確的是(　　)
A．缺鐵性貧血是因為體內缺少Fe3＋，血紅蛋白不能合成
B．Mg2＋是葉綠素的成分之一，缺Mg2＋影響光合作用
C．球場上運動員下肢肌肉發生抽搐而倒地是隨著汗液丟失了過多的鈉鹽所致
D．缺少K＋對番茄植株無影響
解析：選B　缺鐵性貧血是因為體內缺少Fe2＋；Mg2＋是葉綠素的成分之一，缺Mg2＋影響光合作用；運動員下肢肌肉抽搐是血鈣過低所致；番茄缺少K＋，葉片會失綠。
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7第1課時　蛋白質的結構與功能
新課標 核心素養
1.明確蛋白質通常由常見的20種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結構。2.闡明細胞的功能主要由蛋白質完成。 1.生命觀念——從結構與功能相適應這一視角，理解蛋白質的結構及其多樣性與蛋白質功能多樣性的關系。2.科學思維——歸納與概括蛋白質的結構與功能。
知識點(一)細胞的功能主要由蛋白質完成
一、氨基酸及其種類
請結合組成蛋白質的氨基酸的結構簡式判斷，下列敘述正確的是①③④⑥。
①都含有C、H、O、N四種元素；
②都含有一個氨基和一個羧基；
③都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上；
④氨基酸的種類不同，R基不同；
⑤非必需氨基酸不能在人體中合成；
⑥已知丙氨酸的R基為—CH3，則丙氨酸分子中所含碳原子和氮原子的個數分別是3、1。
二、蛋白質的結構及其多樣性
1．氨基酸的脫水縮合
(1)此生理過程的名稱是脫水縮合。
(2)寫出字母代表的結構或名稱：
a．肽鍵，b.二肽。
(3)判斷產物H2O中原子的來源：
(4)多肽中氨基或羧基的含量：至少個。
2．蛋白質的結構層次
3．蛋白質的結構多樣性原因
組成肽鏈的氨基酸的種類、數量、排列順序的不同，肽鏈的數量和空間結構不同。
三、蛋白質的功能(連線)
(1)人體需要的氨基酸稱為必需氨基酸(×)
(2)不同氨基酸之間的差異是由R基引起的，不同氨基酸的理化性質是由R基決定的(√)
(3)每種氨基酸分子只含有一個氨基和一個羧基，且都連在同一個碳原子上(×)
(4)氨基、羧基、R基的書寫格式分別是NH2、COOH、R(×)
(5)氨基酸脫水縮合形成的5肽中含有5個肽鏈(×)
(6)氨基酸種類、數量及排列順序都相同的蛋白質是同一種蛋白質(×)
(7)高溫會使蛋白質的肽鍵斷裂(×)
(8)蛋白質的空間結構破壞后，功能不變(×)
1．(生命觀念)組成蛋白質的氨基酸有什么特點？
提示：①一個數目標準：至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)。
②一個位置標準：都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，且這個碳原子上還連接一個氫原子(—H)和一個R基。
2．(生命觀念)氨基酸脫水縮合形成二肽，寫出二肽的結構通式，并標出肽鍵的位置。
提示：
3．(科學思維)煮熟的雞蛋和肉類更容易消化，請分析其中的原因。
提示：高溫使蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
4．(社會責任)人畜誤食銅鹽、汞鹽、鉛鹽等重金屬鹽中毒，你認為應采用怎樣的措施解毒，為什么？
提示：服用蛋清、牛奶或豆漿。因為蛋清、牛奶或豆漿中主要含有蛋白質，它們與重金屬鹽迅速發生反應，從而保護人畜。
1．.如圖為構成蛋白質的氨基酸分子的結構通式，下列敘述錯誤的是(　　)
A．自然界中結構④在生物體內有20種
B．氨基酸理化性質的不同是由結構④不同決定的
C．從圖中可以看出，一個氨基酸一定僅含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)
D．若甘氨酸的結構簡式為，則甘氨酸是構成蛋白質的氨基酸中相對分子質量最小的氨基酸
解析：選C　圖中①為氨基，③為羧基，④為側鏈基團(R基)。生物體中組成蛋白質的氨基酸有20種，而R基是氨基酸分類的重要依據，A正確；氨基酸的不同僅僅是側鏈基團(R基)不同，R基決定了氨基酸理化性質的不同，B正確；一個氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基，R基中也可能含有氨基或羧基，C錯誤；由甘氨酸的結構簡式可知，甘氨酸的R基為—H，因此甘氨酸是構成蛋白質的氨基酸中相對分子質量最小的氨基酸，D正確。
2．下列是四個構成蛋白質的氨基酸的結構簡式，相關敘述錯誤的是(　　)
A．構成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B．上述四種氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOH
C．R基中可以有氨基或羧基
D．只要含有氨基和羧基的化合物就是構成蛋白質的氨基酸
解析：選D　根據氨基酸的結構通式可知，各種氨基酸都含有C、H、O、N四種元素。在甲、乙、丙、丁四個氨基酸中先找出連接在同一個碳原子上的—NH2和—COOH以及—H，則剩下的就是R基。氨基酸的R基中可能含有氨基或羧基。只根據是否含氨基和羧基不能判斷某個化合物是否是構成蛋白質的氨基酸。
3．下圖為一條肽鏈的分子結構簡式，下列有關分析錯誤的是(　　)
A．這條肽鏈中的肽鍵數目是2個
B．構成肽鏈的氨基酸數目是2個
C．合成蛋白質的生理過程稱為脫水縮合
D．在合成該肽鏈時形成2個水分子
解析：選B　根據圖示結構可知，該肽鏈中含有2個肽鍵，說明該多肽是由3個氨基酸脫水縮合形成的，在此過程中形成了2個水分子。
4．蛋白質的結構和功能是多種多樣的。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．蛋白質功能的多樣性是由蛋白質結構的多樣性決定的
B．蛋白質的結構多樣性與組成蛋白質的氨基酸的數目、種類、排列順序不同有關
C．低溫和高溫都可能使蛋白質的功能發生不可逆轉的改變
D．蛋白質是生命活動的主要承擔者
解析：選C　高溫可使蛋白質變性，發生不可逆轉的變化，低溫條件不會使蛋白質變性。
[歸納提升]
1．蛋白質的概述
(1)
(2)基本單位：氨基酸。
2．氨基酸及其種類
(1)元素組成：C、H、O、N，有的含有S等。
(2)結構通式：
(3)結構特點：
①數量上：至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)。R基中也可能含有氨基或羧基，如賴氨酸的R基中含有氨基，天冬氨酸的R基中含有羧基。
②位置上：都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團(R)。
(4)種類：
①自然界中的氨基酸種類很多，但在生物體中組成蛋白質的氨基酸約為20種，但不一定每種蛋白質都含20種氨基酸。
名師提醒：氨基酸≠組成蛋白質的氨基酸：氨基酸是指含有氨基和羧基的一類有機物，但不符合“有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上”這一條件的氨基酸，不是組成蛋白質的氨基酸。
②根據能否在人體內合成，可將氨基酸分為必需氨基酸和非必需氨基酸
3．氨基酸的結合方式——脫水縮合
(1)相關概念：
①脫水縮合：一個氨基酸分子的中心碳原子上的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的中心碳原子上的氨基(—NH2)相連接，同時脫去一分子的水，這種結合方式叫脫水縮合。
②肽鍵：氨基酸分子之間脫水縮合形成的化學鍵叫肽鍵。
③二肽：由兩個氨基酸分子脫水縮合而成的含一個肽鍵的物質。
④多肽：由n個(n≥3)氨基酸分子以肽鍵彼此相連形成的物質，稱為n肽，也稱為多肽。
⑤肽鏈：多肽通常呈鏈狀結構，叫肽鏈。
(2)過程圖解：
4．蛋白質的結構
(1)蛋白質的結構層次：
(2)蛋白質分子結構的多樣性：
①原因
②蛋白質的結構多樣性決定了蛋白質的功能也具有多樣性。
名師提醒：a.蛋白質分子結構多樣性的原因中，只要符合其中一點，就說明兩種蛋白質結構不同。
b．某些化學物質如強酸、強堿、重金屬鹽等可使蛋白質的空間結構發生改變。
(3)蛋白質功能的多樣性：
蛋白質結構的多樣性決定了蛋白質功能的多樣性，其部分功能及舉例如表所示。
功能 舉例
催化 生物體內各種生物化學反應幾乎都是在蛋白質類酶的催化下進行的
運輸 血紅蛋白運輸氧氣；脂蛋白隨血流將脂質從肝臟運輸到身體其他部位
運動 肌肉中的一些蛋白質與肌肉的收縮、舒張有關
結構 細胞質膜主要由蛋白質和磷脂構成
防御 抗體具有免疫功能；凝血因子能保護受傷的血管
調控 某些激素屬于蛋白質，能調節、控制細胞的生長、分化、遺傳信息的表達
知識點(二)檢測生物組織中的蛋白質
1．檢測生物組織中的蛋白質的常用試劑是雙縮脲試劑。
2．配制質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液和質量濃度為0.01_g/mL的CuSO4溶液，兩種溶液配合使用，稱為雙縮脲試劑。
3．加入NaOH溶液后，試管中的溶液呈堿性，肽鍵與Cu2＋形成紫色的復雜化合物。
(1)斐林試劑與雙縮脲試劑所使用的溶液完全相同(×)
(2)雙縮脲試劑的使用過程中不需要加熱(√)
(3)雙縮脲試劑與蛋白質反應生成紫色化合物(√)
1．(生命觀念)斐林試劑與雙縮脲試劑所使用的溶液有何區別？
提示：斐林試劑：0.1 g/mL NaOH溶液和0.05 g/mL CuSO4溶液。
雙縮脲試劑：0.1 g/mL NaOH溶液和0.01 g/mL CuSO4溶液。
2．(生命觀念)若以小麥種子細胞勻漿為實驗材料，檢測小麥種子中是否存在蛋白質，請說出實驗基本步驟。
提示：取適量小麥種子勻漿加入試管中，向試管中先加入2 mL NaOH溶液，輕輕振蕩，搖勻，再加入3～4滴CuSO4溶液，搖勻后觀察現象。
1．用稀碘液、蘇丹Ⅲ染色液和雙縮脲試劑測得甲、乙、丙三種植物的干種子中三大類有機物顏色反應如表所示，其中“＋”的數量代表顏色反應深淺程度，下列有關說法不正確的是(　　)
試劑種類　　 稀碘液 蘇丹Ⅲ染色液 雙縮脲試劑
甲 ＋＋＋＋ ＋＋ ＋
乙 ＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋
丙 ＋ ＋＋ ＋＋＋＋
A．乙種子中主要含蛋白質
B．稀碘液、蘇丹Ⅲ染色液和雙縮脲試劑與相應的物質發生的顏色反應分別是藍色、橘黃色和紫色
C．在觀察顏色時有可能用到光學顯微鏡
D．這三種試劑使用時均不需要水浴加熱
解析：選A　稀碘液用于檢驗淀粉的存在，其顏色反應為藍色；蘇丹Ⅲ染色液能將脂肪染成橘黃色；雙縮脲試劑用于檢驗蛋白質的存在，其顏色反應為紫色。分析題表可知，甲種子中主要含淀粉，乙種子中主要含脂肪，丙種子中主要含蛋白質。在脂肪的檢測中有可能用到光學顯微鏡。
2．下列有關生物體中化合物的檢測實驗，對應不正確的是(　　)
選項 檢測對象 試劑 顏色 水浴加熱 生物材料
A 淀粉 稀碘液 藍色 不需要 馬鈴薯塊莖
B 還原糖 斐林試劑 磚紅色 需要 還原糖含量較高的白色植物組織
C 蛋白質 雙縮脲試劑 紫色 需要 豆漿、牛奶、雞蛋清
D 脂肪 蘇丹Ⅲ染色液 橘黃色 不需要 花生種子
解析：選C　淀粉遇稀碘液變藍色；脂肪能被蘇丹Ⅲ染色液染成橘黃色；蛋白質與雙縮脲試劑發生紫色反應；還原糖(如葡萄糖、果糖)與斐林試劑發生作用，生成磚紅色沉淀。在以上顏色反應中，只有還原糖的檢測實驗需要水浴加熱。
[歸納提升]
1．檢測蛋白質
(1)檢測原理：蛋白質與雙縮脲試劑發生紫色的顏色反應。
(2)檢測過程及結論：
名師提醒：a.雙縮脲試劑使用時，應先加質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液造成堿性環境，再加質量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液，CuSO4溶液不能多加，否則，CuSO4溶液的藍色將遮蓋顏色反應的真實結果。
b．用于蛋白質檢測的雞蛋清，必須按要求稀釋，否則必然影響實驗效果，而且實驗后易粘住試管壁，不易洗刷。若用豆漿作實驗材料，也應稀釋，效果更好。
c．做實驗前要預留組織樣液便于對照。
2．斐林試劑與雙縮脲試劑的比較
比較項目 斐林試劑 雙縮脲試劑
成分 質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液 質量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液 質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液 質量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液
檢測物質 還原糖 蛋白質
使用方法 兩種溶液等量混勻后立即使用 先加入NaOH溶液2 mL，搖勻，再加入CuSO4溶液3～4滴，搖勻
原理 Cu(OH)2被還原糖還原成Cu2O 加入NaOH溶液造成堿性環境，肽鍵與Cu2＋形成紫色的復雜化合物
反應條件 水浴加熱 不需加熱，搖勻即可
反應現象 磚紅色沉淀 紫色
[學習小結]
　　　　
1．下列關于組成蛋白質的氨基酸概念的敘述，正確的是(　　)
A．氨基酸是蛋白質的組成單位，由氨基和羧基組成
B．每個氨基酸分子都含有一個氨基和一個羧基
C．一個氨基酸的氨基和另一個氨基酸的羧基脫水縮合形成多肽
D．氨基酸是酸堿兩性化合物，分子中至少含有一個氨基和一個羧基，且有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上
解析：選D　氨基和羧基只是氨基酸的必要部分，一個完整的氨基酸分子不只含有氨基和羧基，A錯誤；因每個氨基酸分子都至少含有一個氨基和一個羧基，B錯誤；一個氨基酸的氨基和另一個氨基酸的羧基脫水縮合形成的是二肽，C錯誤。
2．下列不符合構成蛋白質的氨基酸的結構通式的是(　　)
解析：選B　A、C、D項都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，且這個碳原子還連有一個氫原子和一個可變的側鏈基團，符合組成蛋白質的氨基酸的結構通式；B項的氨基和羧基沒有連接在同一個碳原子上，不符合組成蛋白質的氨基酸的結構通式。
3．如圖表示有關蛋白質分子的簡要概念圖，對圖示分析錯誤的是(　　)
A．甲中可能含有S
B．①處發生的過程是脫水縮合
C．肽鏈分子中乙的數目等于丙的數目
D．蛋白質結構的多樣性與乙的種類多樣有關
解析：選C　甲是組成蛋白質的元素，組成蛋白質的元素一定有C、H、O、N，有的蛋白質含有S，A正確。①是脫水縮合，可使氨基酸形成多肽，B正確。如果只有一條鏈狀多肽，則肽鏈分子中乙的數目—1＝丙的數目；如果有n條鏈狀多肽，則肽鏈分子中乙的數目—n＝丙的數目，C錯誤。蛋白質結構的多樣性與氨基酸的種類、數量和排列順序有關，D正確。
4．現有一被檢樣品提取液，經雙縮脲試劑檢測，樣液產生紫色反應；經斐林試劑檢測，無明顯磚紅色沉淀生成；經處理后用蘇丹Ⅲ染色液檢測，不呈現橘黃色。該樣品可能是(　　)
A．無糖全脫脂奶粉　　　　 B．純天然牛奶
C．加果糖漿的果汁 D．普通豆奶粉
解析：選A　用雙縮脲試劑檢測，樣液產生紫色反應，說明其中含有蛋白質。經斐林試劑檢測，無明顯磚紅色沉淀生成，說明其中幾乎不含還原糖。經處理后用蘇丹Ⅲ染色液檢測，不呈現橘黃色，說明其中不含脂肪，該樣品可能是無糖全脫脂奶粉。
5．生長激素和胰島素都是人體內對生命活動起重要調節作用的激素，但是兩者功能不同，與此無關的是(　　)
A．氨基酸的數目、種類和排列順序
B．構成蛋白質肽鏈的數目
C．構成蛋白質多肽鏈的空間結構
D．氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基
解析：選D　蛋白質功能不同的原因在于結構不同，結構多樣性的原因是組成蛋白質的氨基酸的種類、數目和排列順序及肽鏈的數目和空間結構不同。
6．圖甲是血紅蛋白的空間結構模式圖，其含有兩條α肽鏈，兩條β肽鏈(α肽鏈和β肽鏈不同)。圖乙表示β肽鏈一端的氨基酸排列順序。請回答下列問題：
(1)圖乙中①的名稱是________，寫出③⑤⑦處的結構名稱：____________________。
(2)圖乙所示的一段肽鏈由________種氨基酸脫水縮合而成。
(3)據兩圖可知一條β肽鏈至少含有________個羧基，若兩條β肽鏈完全相同，則一個血紅蛋白分子至少含有________個羧基。
(4)從兩圖可以得出，蛋白質多樣性的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)圖乙中的①是氨基，②④⑥⑧都是R基。(2)圖乙所示的一段肽鏈中有三種R基，故此段肽鏈由三種氨基酸脫水縮合而成。(3)⑥⑧含有羧基，主鏈上含有一個羧基，所以一條β肽鏈至少含有三個羧基，兩條β肽鏈至少含有六個羧基，兩條α肽鏈至少含有兩個羧基，故此蛋白質分子至少含有八個羧基。(4)蛋白質具有多樣性的原因是氨基酸的數目、種類、排列順序、多肽鏈的空間結構等不同。
答案：(1)氨基　肽鍵　(2)三　(3)三　八　(4)氨基酸的數目、種類、排列順序、多肽鏈的空間結構等不同
一、蛋白質的相對分子質量、氨基酸數、肽鏈數、肽鍵數和失去水分子數的關系
(1)肽鍵數＝失去水分子數＝氨基酸數－肽鏈數(對于環狀多肽來說，肽鍵數＝氨基酸數＝失去水分子數)。
(2)蛋白質的相對分子質量＝氨基酸數×氨基酸的平均相對分子質量－脫去水分子數×18(若有p個二硫鍵生成，則還應減去2p )。
肽鏈數目 氨基酸數 肽鍵數目 脫去水分子數 氨基數目 羧基數目 多肽(蛋白質)的相對分子質量
1條 n n－1 n－1 至少1個 至少1個 an－18×(n－1)
m條 n n－m n－m 至少m個 至少m個 an－18×(n－m)
注：設氨基酸的平均相對分子質量為a。
1．已知氨基酸的平均相對分子質量是128，現有一蛋白質分子由3條肽鏈組成，在肽鏈形成空間結構時，產生了4個二硫鍵(—SH＋—SH→—S—S—＋2H)，共有肽鍵97個，此蛋白質分子的相對分子質量最接近(　　)
A．11 046　　　　　　　　 B．11 060
C．12 800 D．12 280
解析：選A　蛋白質是由氨基酸脫水縮合形成的，蛋白質的相對分子質量＝氨基酸數×氨基酸的平均相對分子質量－失去的水分子數×水的相對分子質量＝(97＋3)×128－97×18＝11 054。由于在肽鏈形成空間結構時，生成了4個二硫鍵，失去2×4＝8個H，所以該蛋白質的相對分子質量＝11 054－8＝11 046。
2．下面為牛胰島素結構模式圖，該物質中—S—S—是由兩個—SH脫去兩個H形成的，下列說法正確的是(　　)
A．牛胰島素為51肽，其中含有50個肽鍵
B．牛胰島素中至少有2個—NH2和2個—COOH
C．牛胰島素水解產物含有20種不同的氨基酸
D．牛胰島素形成時，減少的相對分子質量為882
解析：選B　牛胰島素含51個氨基酸，由2條肽鏈組成，含有的肽鍵數為51－2＝49個；至少含2個游離的—NH2和2個游離的—COOH；牛胰島素水解可得到51個氨基酸，但并非一定是20種；牛胰島素形成時，51個氨基酸脫水縮合的同時還減少了6個H，故減少的相對分子質量為49×18＋6＝888。
二、蛋白質中游離氨基或羧基的計算
可將肽鏈看作“C”與“—CO—NH—”交替連接構成的基本骨架，在“C”上連接著—R和—H，在肽鏈的兩端分別是游離的“—NH2”和“—COOH”，如下圖所示：
(1)至少含有的游離氨基或羧基數＝肽鏈數。
(2)游離氨基或羧基數＝肽鏈數＋R基中含有的氨基或羧基數。
(3)環狀多肽中游離氨基或羧基數取決于構成環狀多肽的氨基酸R基中的氨基或羧基數。
3．科學家發現了生物體內的第21種氨基酸——硒半胱氨酸(R基為—CH2—SeH)。由兩個硒半胱氨酸和三個谷氨酸[R基為—(CH2)2—COOH]所構成的含有一條肽鏈的化合物。其名稱、游離羧基數目分別為(　　)
A．四肽，5 B．四肽，3
C．五肽，4 D．五肽，3
解析：選C　5個氨基酸構成的化合物為五肽，3個谷氨酸R基上共有3個游離的羧基，多肽鏈一端還有1個游離的羧基，共4個游離的羧基。
4．有關下圖中蛋白質的敘述，正確的是(　　)
A．形成該蛋白質時共脫掉126個水分子
B．該蛋白質含有兩條肽鏈
C．該蛋白質的R基中共含17個氨基
D．該蛋白質共有111個肽鍵
解析：選B　氨基酸脫水縮合反應中形成的肽鏈數＝蛋白質中的羧基總數－R基上的羧基總數＝17－15＝2條，B正確；126個氨基酸經過脫水縮合反應形成2條肽鏈脫去的水分子數是126－2＝124個，A錯誤；蛋白質中R基上的氨基數＝蛋白質中氨基的總數－肽鏈數＝17－2＝15個，C錯誤；蛋白質中的肽鍵數＝氨基酸脫水縮合反應脫去的水分子數＝氨基酸個數－肽鏈數＝126－2＝124個，D錯誤。
三、鏈狀多肽中各原子數的計算
(1)氧原子數＝肽鍵數＋2×肽鏈數＋R基上的氧原子數＝各氨基酸中氧原子的總數－脫去的水分子數。
(2)氮原子數＝肽鏈數＋肽鍵數＋R基上的氮原子數＝各氨基酸中氮原子的總數。
(3)含2個氨基的氨基酸數＝氮原子數－肽鍵數－肽鏈數。
(4)含2個羧基的氨基酸數＝(氧原子數－肽鍵數－2×肽鏈數)/2
5．某蛋白質由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質至少含有氧原子的個數是(　　)
A．n－m B．n－2m
C．n＋m D．n＋2m
解析：選C　n個氨基酸形成m條肽鏈，肽鍵數為(n－m)個，每個肽鍵中有1個氧原子。每條肽鏈中至少有一個羧基，每個羧基中含2個氧原子。故該蛋白質至少含有氧原子的個數為n－m＋2m＝(n＋m)個。
6.某五十肽中有丙氨酸(R基為—CH3)2個，現脫掉其中的丙氨酸(相應位置如右圖)得到幾種不同的有機產物，其中脫下的氨基酸均以游離態正常存在。下列有關該過程產生的全部有機物中有關原子、基團或肽鍵數目的敘述，錯誤的是(　　)
A．肽鍵數目減少4個
B．氨基和羧基分別增加4個
C．氫原子數目增加8個
D．氧原子數目增加2個
解析：選D　五十肽脫掉其中的2個丙氨酸，在丙氨酸的兩側各斷裂一個肽鍵，因此肽鍵數目減少4個；斷裂4個肽鍵，即水解形成4個氨基和4個羧基；脫掉丙氨酸的過程需要4個水分子參與水解，所以氫原子數目增加8個，氧原子數目增加4個。
1．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，則它的分子式是(　　)
A．C5H11O2NS B．C3H7S
C．C4H11O2S D．C5H10O2N
解析：選A　氨基酸的結構通式為，所以甲硫氨酸的分子式為C5H11O2NS。
2．全世界每年有成千上萬人由于誤吃毒蘑菇而死亡。鵝膏蕈堿就是一種毒蘑菇的毒素，它是一種環狀八肽。若氨基酸的平均相對分子質量為128，則鵝膏蕈堿的相對分子質量約為(　　)
A．1 024 B．898
C．880 D．862
解析：選C　該毒素是一種環狀八肽，則共由8個氨基酸組成，在形成多肽時應脫去8分子的水，故鵝膏蕈堿的相對分子質量為8×128－8×18＝880。
3．谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于動植物和微生物細胞中的一種重要的三肽，它由谷氨酸(C5H9NO4)、甘氨酸(C2H5NO2)和半胱氨酸縮合而成，則半胱氨酸可能的分子式為(　　)
A．C3H3NS B．C3H5NS
C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS
解析：選C　谷胱甘肽是由3個氨基酸通過脫去2分子水縮合而成的三肽。因此，根據原子守恒，這3個氨基酸的分子式疊加后應等于谷胱甘肽的分子式再加上2個水分子，即C10H17O6N3S＋2H2O＝C10H21O8N3S。故C10H21O8N3S－C5H9NO4－C2H5NO2＝C3H7O2NS(半胱氨酸)。
4．免疫球蛋白IgG的結構如下圖所示，其中－S－S－表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。若該IgG由m個氨基酸構成，則該IgG的肽鍵數是(　　)
A．m個 B．(m＋1)個
C．(m－2)個 D．(m－4)個
解析：選D　由氨基酸脫水縮合成蛋白質的過程中，存在這樣的關系：肽鍵數＝脫去的水分子數＝氨基酸數－肽鏈數(對于非環狀多肽而言)。從圖中給出的信息可以判斷出IgG的結構中有4條肽鏈，由于共有m個氨基酸，因此可以得出肽鍵的數量為(m－4)個。
5．三個不同的氨基酸可以合成三肽的種類，以及三種不同的氨基酸在數量足夠多時能合成的三肽的種類數分別是(　　)
A．3，9 B．6，9
C．3，27 D．6，27
解析：選D　蛋白質的多樣性與氨基酸的種類、數目、排列順序以及肽鏈的數目、空間結構有關，三個不同的氨基酸合成三肽的種類是3×2×1＝6種，三種不同的氨基酸在數量足夠多時能合成的三肽的種類33＝27種。
6．某多肽由20個氨基酸組成，其中含天冬氨酸4個，分別位于第5、6、15、20位(如下圖所示)；肽酶X專門作用于天冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶Y專門作用于天冬氨酸氨基端的肽鍵。下列相關敘述正確的是(　　)
A．該二十肽至少含有20個肽鍵
B．若氨基酸的平均相對分子質量為a，則該二十肽的相對分子質量為20a
C．肽酶X完全作用后產生的多肽共含有氨基酸19個
D．肽酶Y完全作用后產生的多肽中羧基數目比二十肽多了4個
解析：選C　20個氨基酸經脫水縮合形成一條肽鏈，需要脫去19分子的水，形成19個肽鍵；在二十肽形成過程中要脫水縮合，因此二十肽的相對分子質量為20a－19×18＝20a－342；肽酶X專門作用于天冬氨酸羧基端的肽鍵，完全作用后第6位的天冬氨酸脫離該多肽鏈，剩下的多肽鏈中共含有19個氨基酸；肽酶Y專門作用于天冬氨酸氨基端的肽鍵，完全作用后斷裂4個肽鍵，共新增加4個羧基，第5位和第20位的天冬氨酸脫離多肽鏈，共帶走4個羧基，故產生的多肽中羧基數沒變。
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15第2課時　核酸儲存與傳遞遺傳信息
新課標 核心素養
1.概述核酸的結構和功能。2.比較DNA和RNA的異同點。 1.生命觀念——核酸的結構特點決定了其能儲存遺傳信息。2.科學思維——總結糖類、脂肪、蛋白質和核酸結構的共性。
1．核酸的種類
核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
2．核酸的基本單位——核苷酸
(1)種類
(2)組成
①脫氧核糖核苷酸：構成DNA的基本單位。
②核糖核苷酸：構成RNA的基本單位。
3．核酸的結構層次
4．核酸的多樣性
(1)原因：組成核酸的核苷酸的數量不同和排列順序的多樣化。
(2)遺傳信息的儲存：①絕大多數生物的遺傳信息儲存在DNA分子中。②部分病毒的遺傳信息儲存在RNA中。
(1)組成核苷酸的五碳糖有2種(√)
(2)在DNA中含氮堿基有5種(×)
(3)所有生物的遺傳物質均是DNA(×)
(4)脊髓灰質炎病毒的遺傳物質為DNA(×)
非洲豬瘟是一種急性、烈性、傳染性很高的傳染病，其特征是發病過程短，但死亡率高達100%。該豬瘟是由一種DNA病毒引起的，加熱(55 ℃條件下30分鐘或60 ℃條件下10分鐘)被病毒感染的血液，病毒可被破壞，許多脂溶劑和消毒劑也可以將其破壞。
1．(科學思維)該病毒的核酸與HIV的核酸有什么不同？
提示：非洲豬瘟病毒的核酸是DNA，HIV的核酸是RNA。
2．(科學思維)真核細胞和原核細胞內的DNA的分布有什么不同？
提示：真核細胞的DNA主要分布在細胞核中，在線粒體和葉綠體中也有少量分布，原核細胞的DNA主要分布在擬核中。
3．(生命觀念)構成DNA和RNA的堿基共有幾種？構成DNA和RNA的核苷酸共有幾種？生物的遺傳物質都是DNA嗎？
提示：堿基共有5種，核苷酸共有8種。有細胞結構的生物，體內同時含有DNA和RNA，但是以DNA作為遺傳物質。病毒體內僅含有一種類型的核酸，為DNA或者RNA，并以該核酸作為遺傳物質。所以絕大多數生物的遺傳物質是DNA，少數病毒的遺傳物質是RNA。
1．下列關于小麥葉肉細胞中核酸分布的敘述，錯誤的是(　　 )
A．DNA只存在于細胞核中，RNA只存在于細胞質中
B．DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質中
C．細胞質中也存在DNA，細胞核中也存在RNA
D．葉肉細胞中的葉綠體和線粒體中均含有少量的DNA和RNA
解析：選A　小麥葉肉細胞的細胞核和細胞質中均含有DNA和RNA兩種核酸，但DNA主要存在于細胞核中，RNA主要存在于細胞質中。葉肉細胞中的葉綠體和線粒體中均含有少量的DNA和RNA。
2．由1分子磷酸、1分子堿基m和1分子化合物a構成了化合物b，如圖所示，下列敘述正確的是(　　)
A．若m為腺嘌呤，則b一定為腺嘌呤脫氧核苷酸
B．在禽流感病毒、幽門螺桿菌體內b均為4種
C．若m為尿嘧啶，則DNA中一定不含b這種化合物
D．若a為脫氧核糖，則由b構成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8種
解析：選C　若m為腺嘌呤，則b為腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脫氧核苷酸，A錯誤。禽流感病毒只有RNA，不含DNA，所以b為4種核糖核苷酸；但幽門螺桿菌有DNA和RNA，所以b有8種，包括4種核糖核苷酸和4種脫氧核苷酸，B錯誤。若m為尿嘧啶，是RNA特有的堿基，則DNA一定不含b，C正確。若a為脫氧核糖，則由b構成的核酸完全水解，得到的化合物最多有6種：A、G、C、T 4種堿基＋脫氧核糖＋磷酸，D錯誤。
[歸納提升]
1．核酸的元素組成
核酸由C、H、O、N、P五種元素組成。
2．核酸的基本組成單位：核苷酸
(1)每個核苷酸分子可水解成1分子的磷酸、1分子的五碳糖和1分子的含氮堿基，如圖所示：
(2)核苷酸的分類：
根據五碳糖的不同，核苷酸可分為核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸兩類。
3．核酸的種類
核酸是細胞中一類重要的生物大分子，分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)兩類。
類別 DNA(脫氧核糖核酸) RNA(核糖核酸)
相同點 都由五碳糖(不能說都由核糖)、含氮堿基(A、G、C)和磷酸組成；都能儲存遺傳信息，控制蛋白質的合成
不同點 基本組成單位 脫氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
五碳糖 脫氧核糖 核糖
特有含氮堿基 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)
空間結構 絕大多數為雙鏈 通常為單鏈
4．核酸的功能
核酸是生物體中儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子，在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有十分重要的作用。
名師提醒：DNA是絕大多數生物的遺傳物質，是遺傳信息的載體。有些病毒(如禽流感病毒)只含有RNA，它們的遺傳信息儲存在RNA中。
[學習小結]
　　　　
1．由一分子含氮堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸所形成的化合物是(　　)
A．RNA　　　　　 B．DNA
C．核酸 D．核苷酸
解析：選D　由一分子含氮堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸所形成的化合物是核苷酸，核苷酸是核酸的基本組成單位。
2．不同生物含有的核酸種類不同，原核生物和真核生物同時含有DNA和RNA，病毒體內含有DNA或RNA，下列關于堿基、核苷酸、五碳糖種類的描述正確的是(　　)
選項 A B C D
種類 禽流感病毒 煙草葉肉細胞 煙草花葉病毒 豌豆根毛細胞
堿基 5種 5種 4種 8種
核苷酸 5種 8種 8種 8種
五碳糖 1種 2種 2種 2種
解析：選B　由題干信息可知，原核生物與真核生物同時含有DNA和RNA，由此推知原核生物與真核生物都有5種堿基、8種核苷酸、2種五碳糖；病毒含有DNA或RNA，則一種病毒只有4種堿基、4種核苷酸、1種五碳糖。禽流感病毒與煙草花葉病毒都是病毒，它們體內各有4種堿基、4種核苷酸、1種五碳糖，A、C錯誤；煙草葉肉細胞、豌豆根毛細胞都是真核細胞，它們都有5種堿基、8種核苷酸、2種五碳糖，B正確，D錯誤。
3．下列關于如圖所示過程的敘述，錯誤的是(　　)
A．甲是磷酸，在不同的核苷酸中種類相同
B．乙是五碳糖，在DNA中是脫氧核糖，在RNA中是核糖
C．丙是含氮堿基，在人體細胞的遺傳物質中有5種
D．丁是核苷酸，在人體細胞中有8種
解析：選C　磷酸在不同的核苷酸中種類是相同的，A正確；乙是五碳糖，在DNA中是脫氧核糖，在RNA中是核糖，B正確；人體細胞中的遺傳物質為DNA，含氮堿基共有4種，C錯誤；丁是核苷酸，人體細胞中含有DNA和RNA 2種核酸，共含有8種核苷酸，D正確。
4.如圖為某核苷酸長鏈的示意圖，下列相關敘述錯誤的是(　　 )
A．圖中所示為脫氧核苷酸長鏈
B．②只存在于DNA中
C．③在DNA和RNA中相同
D．⑤只能在細胞核中找到
解析：選D　由示意圖可知，該核苷酸長鏈含有胸腺嘧啶T，則應為脫氧核苷酸長鏈。②為脫氧核糖，只存在于DNA中。③為胞嘧啶，在DNA和RNA中都有。⑤為脫氧核苷酸鏈，主要位于細胞核中，但在細胞質中也能找到。
5．下列有關遺傳信息的敘述，正確的是(　　 )
A．遺傳信息只儲存在DNA分子中
B．HIV的遺傳信息儲存在RNA分子中
C．所有生物的DNA都具有相同的脫氧核苷酸排列順序
D．組成DNA的脫氧核苷酸只有4種，所以連成長鏈時，其排列順序是有限的
解析：選B　核酸是細胞內遺傳信息的攜帶者，遺傳信息儲存于DNA或RNA中。不同DNA中脫氧核苷酸的排列順序是不同的。組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有4種，但如果數量不限，在連成長鏈時，排列順序是極其多樣的。
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5第2課時　脂質在維持細胞結構和功能中的作用
新課標 核心素養
1.通過對脂質的學習，認識脂質在細胞結構和生命活動中的地位和作用。2.開展“檢測生物組織中的脂肪”實驗活動。 1.生命觀念——能從結構與功能相適應這一視角，認識脂肪分子在細胞生命活動中的作用。2.科學探究——能夠運用檢測生物組織的化學成分的方法，探究未知生物材料的化學成分，并能夠依據檢測結果，得出正確的結論。
知識點(一)脂質在維持細胞結構和功能中的作用
1．脂質的元素組成
脂質分子主要由C、H、O 3種元素組成。
2．脂質的種類和功能
(1)脂肪：
①分布：幾乎所有細胞中，是組成細胞和生物體的重要化合物。
②功能：是細胞內重要的儲能物質。
③特性：不溶于。
(2)磷脂：構成細胞質膜的重要物質。
(3)固醇類：
①膽固醇：是構成動物細胞質膜的成分之一，在人體內還參與血液中脂質的運輸。
②性激素：促進人和動物生殖器官的發育和生殖細胞的形成。
③維生素D：促進人和動物對鈣和磷的吸收。
(4)蠟：
①分布：通常分布于生物體的表面。
②功能：具有保護作用，果實表面有一層蠟，以避免水分的散失。
(1)脂肪是構成動物細胞質膜的重要成分(×)
(2)維生素D能促進人和動物對鈣和磷的吸收(√)
(3)脂肪主要由C、H、O三種元素構成(×)
(4)蠟是一種親水性的脂質(×)
1．(生命觀念)東北虎主要分布于我國長白山、小興安嶺等氣溫較低的區域；華南虎主要分布于我國長江流域以南等氣溫較高的區域。與華南虎相比，東北虎中脂肪所占比例較高還是較低？為什么？
提示：較高。東北虎生活區域氣溫比較低，為了適應低溫環境，體內脂肪含量相對較高，可以保持體溫，防止熱量散失，抵抗嚴寒環境。
2．(科學思維)依據脂質的種類及功能，某同學提出：“所有細胞都含有脂質”，請你評價該說法是否合理？說出你的理由。
提示：合理。所有細胞都含有細胞質膜，磷脂是構成細胞質膜的主要成分，磷脂屬于脂質。
1．脂質與人體健康息息相關，下列敘述錯誤的是(　　)
A．分布在內臟器官周圍的脂肪具有緩沖作用
B．性激素能促進人對鈣和磷的吸收蛇毒中的磷脂酶因水解紅細胞膜蛋白而導致溶血
C．攝入過多的反式脂肪酸會增加動脈硬化的風險
D．膽固醇既是細胞質膜的重要組分，又參與血液中脂質的運輸
解析：選B　維生素D能促進人對鈣磷的吸收。
2．下列關于脂質的說法不正確的是(　　)
A．組成脂質的化學元素主要是C、H、O，有些脂質還含有N和P
B．當人過多地攝入脂肪類食物又缺少運動時，就有可能導致肥胖
C．膽固醇是一種對人體有害無益的脂質
D．性激素能促進人和動物生殖器官的發育和生殖細胞的形成
解析：選C　組成脂質的元素主要是C、H、O，有些脂質還含有N和P，A正確；當人過多地攝入脂肪類食物又缺少運動時，會使脂肪在體內積累，就有可能導致肥胖，B正確；膽固醇是構成動物細胞質膜的重要成分，在人體內還參與血液中脂質的運輸，C錯誤；性激素能促進人和動物生殖器官的發育以及生殖細胞的形成，D正確。
[歸納提升]
1．脂質的組成元素
脂質是生物體的重要組成成分，主要由C、H、O三種元素組成，有的脂質還含有N、P，如磷脂等。
名師提醒：在人和動物的腦、肝臟、卵細胞以及大豆種子中，含有豐富的脂質。
2．脂質的種類與功能
種類 功能
脂肪 細胞內重要的儲能物質
磷脂 組成細胞質膜的重要物質
固醇 膽固醇 ①構成動物細胞質膜的成分之一；②在人體內參與血液中脂質的運輸
性激素 促進人和動物生殖器官的發育和生殖細胞的形成
維生素D 促進人和動物對鈣和磷的吸收
蠟 對生物體具有保護作用
知識點(二)探究植物細胞是否含有脂肪
1．植物體沒有專門的脂肪組織，但植物細胞一般都含有脂肪。
2．蘇丹Ⅲ染色液可將脂肪染成橘黃色，若標本上有浮色，可用體積分數為50%的乙醇溶液洗去。
3．在光學顯微鏡下能夠觀察到被染色的脂肪顆粒。
(1)蘇丹Ⅳ染色液可將脂肪顆粒染成橘黃色(×)
(2)檢測生物組織中是否含有脂肪必須要用顯微鏡觀察(×)
(3)在植物體和動物體內都有專門的脂肪組織(×)
1．(生命觀念)在實驗操作中可以使用哪些染液對脂肪進行檢測？
提示：蘇丹Ⅲ可將脂肪染成橘黃色，蘇丹Ⅳ可將脂肪染成紅色。
2．(科學思維)某同學檢測大豆種子中是否存在脂肪時，將大豆種子切片，滴加蘇丹Ⅲ染色液后，用顯微鏡觀察到視野整體為橘黃色。請你幫他分析出現這種現象的可能原因。
提示：蘇丹Ⅲ染色液染色后，沒有洗去浮色。
1．下列有關植物油的敘述，正確的是(　　)
A．組成元素一定是C、H、O、N
B．其主要成分是生物體內主要的能源物質
C．遇到蘇丹Ⅲ染色液呈現橘黃色
D．食用后必定引起細胞結構的改變
解析：選C　植物油的主要成分是脂肪，脂肪的組成元素是C、H、O，A錯誤；生物體內主要的能源物質是細胞中的糖類，B錯誤；植物油的主要成分是脂肪，遇到蘇丹Ⅲ染色液呈現橘黃色，C正確；食用植物油后不會改變細胞的結構，D錯誤。
2．下列有關細胞中脂質的敘述，不正確的是(　　)
A．磷脂是構成細胞質膜的重要成分
B．脂肪僅由C、H、O三種元素組成
C．固醇類物質對生物體的生命活動有調節作用
D．磷脂是細胞內良好的儲能物質
解析：選D　磷脂是構成細胞質膜的重要成分，A正確；脂肪僅由C、H、O三種元素組成，磷脂的組成元素是C、H、O、N、P，B正確；固醇類物質可以調節生物體的生命活動，C正確；脂肪是細胞內良好的儲能物質，D錯誤。
[歸納提升]
課題研究：植物細胞含有脂肪嗎(以洋蔥根尖細胞為例)
(1)實驗原理：
脂肪＋
(2)實驗操作：
(3)實驗結論：洋蔥的根尖細胞中含有脂肪。
名師提醒：脂肪檢測的注意事項
(1)脂肪存在于幾乎所有的細胞中。植物體沒有專門的脂肪組織，但某些植物細胞富含脂肪。例如，核桃種子的子葉細胞含有大量的脂肪。
(2)若選用核桃種子等作實驗材料，需從核桃種子子葉上切下若干薄片。制作切片時，切片要薄。若厚薄不均勻會影響觀察。
(3)用蘇丹Ⅲ染色液染色后，要用1～2滴體積分數為50%的乙醇溶液洗去被染玻片標本上蘇丹Ⅲ染色液的浮色。
　[學習小結]
　　　
1．某些保健品含有一定量的性激素或性激素類似物，對青少年的發育會造成不良影響。從化學成分上分析，性激素屬于(　　)
A．糖類　　　　　　　 B．脂質
C．核酸 D．蛋白質
解析：選B　性激素是一種固醇類激素，屬于脂質。
2．脂質在細胞中具有獨特的生物學功能，下面是有關脂質的生物學功能，其中屬于磷脂生物學的功能是(　　)
A．是細胞質膜的重要成分
B．是儲能物質，具有保溫作用
C．構成生物體表面的保護層
D．具有生物學活性，對生命活動起調節作用
解析：選A　脂質包括脂肪、磷脂、固醇類，固醇類又包括性激素、維生素D、膽固醇。磷脂是構成細胞質膜的重要物質；脂肪是儲能物質，是很好的絕緣體，具有保溫作用；磷脂不構成生物體表面的保護層；固醇具有生物學活性，對生命活動起調節作用。
3．下列能構成細胞質膜結構的重要物質是(　　)
A．葡萄糖 B．纖維素
C．磷脂 D．脂肪
解析：選C　磷脂是構成細胞質膜的重要成分。
4．下列哪項不是細胞內的脂質具有的功能(　　)
A．維持高等動物第二性征
B．磷脂的大量積累，利于機體抵御寒冷天氣
C．是構成細胞質膜等生物膜的重要物質
D．減少體內熱量散失，維持體溫相對穩定
解析：選B　脂質中的性激素可以維持高等動物第二性征；脂肪的大量積累有利于機體抵御嚴寒；脂質中的磷脂是構成細胞質膜等生物膜的重要物質；脂質中的脂肪可以減少體內熱量散失，維持體溫相對穩定。故選B。
5．糖類和脂質是細胞中兩種重要的有機物，下列相關的敘述錯誤的是(　　)
A．淀粉、纖維素和糖原的單體都是葡萄糖
B．動物細胞質膜上的脂質包括磷脂、膽固醇等
C．淀粉和脂肪水解的終產物是二氧化碳和水
D．等質量的糖類和脂肪被徹底氧化分解，糖類耗氧少
解析：選C　淀粉、纖維素和糖原均屬于多糖，基本單位都是葡萄糖，A項正確；磷脂是構成細胞質膜的重要物質，膽固醇參與動物細胞質膜的組成，使細胞質膜具有一定的“剛性”，B項正確；淀粉水解的終產物是葡萄糖，脂肪水解的終產物是甘油和脂肪酸，C項錯誤；由于糖類分子中氧原子比例較高，等質量的糖類和脂肪被徹底氧化分解，糖類耗氧少，D項正確。
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5第1課時　碳鏈是形成生物大分子的骨架、糖類是細胞的重要結構成分和主要能源物質
新課標 核心素養
1.理解碳鏈是形成生物大分子的骨架。2.概述糖類的種類。3.概述糖類在構成細胞結構和提供細胞生命活動能源上的重要作用。 1.生命觀念——從結構和功能相適應這一視角，認識糖類分子在細胞生命活動中的作用。2.科學探究——能夠運用檢測生物組織的化學成分的方法，探究未知材料的化學成分，并能依據檢測結果，得出正確的結論。
知識點(一)碳鏈是形成生物大分子的骨架
1．碳原子的結構
一個碳原子由位于原子中心的原子核(包括質子和中子)和電子構成，碳原子最外層的四個電子可與其他原子結合，形成共價鍵。
2．碳骨架
(1)碳原子之間是通過單鍵或雙鍵相連接的，形成了不同長度的分支狀、鏈狀或環狀結構，這些結構稱為有機化合物的碳骨架。
(2)碳骨架結構的排列和長短決定了有機物的基本性質，多糖、蛋白質和核酸都是由許多基本組成單位(單體)通過碳骨架構成的生物大分子，所以，碳是組成有機化合物的核心元素。
(1)原子的化學性質主要由原子核決定(×)
(2)碳原子的4個價電子可與其他碳原子結合，也可與其他原子結合，但主要與氫、氧、氮及硫結合(√)
(3)有機化合物的基本性質不僅與碳骨架結構的排列和長短有關，還與和碳骨架相連的原子團有關(√)
1．(生命觀念)為什么碳元素稱為生物體的最基本元素？
提示：碳原子能與其他原子形成4個共價鍵，易與其他原子結合形成復雜的有機物，有機物是生命活動的物質基礎。
2．(生命觀念)碳的哪些結構特點使它成為有機化合物的核心元素？
提示：碳的最外層有4個電子，它既可以得到電子，也可以失去電子，并且碳易形成環、鏈等結構。
1．如圖為碳原子結構示意圖，據圖分析下列敘述錯誤的是(　　)
A．①是電子，②是中子
B．①和③的數目不相等
C．②和③的數目相等
D．能與其他原子形成共價鍵的是④
解析：選D　①是外層電子，②是中子，A正確；①是外層電子共4個，③是質子共6個，數目不相等，B正確；②和③數目相等，都是6個，C正確；能與其他原子形成共價鍵的是外層的電子①，D錯誤。
2．下列化合物中不屬于生物大分子的是(　　)
A．蛋白質　　　　　　　 B．核酸
C．葡萄糖 D．淀粉
解析：選C　葡萄糖是單糖，屬于小分子的有機物。
[歸納提升]
1．單體和多聚體
(1)單體：蛋白質、核酸、多糖等生物大分子的基本組成單位。
(2)多聚體：由許多單體相互連接構成的生物大分子。
2．生物大分子的構成
(1)蛋白質是由許多氨基酸連接而成的，核酸是由許多核苷酸連接而成的，多糖是由許多單糖連接而成的。
(2)每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體，多聚體參與細胞和生物體的構成。由于碳原子在組成生物大分子中具有重要作用，故碳元素是生命的核心元素。
名師提醒：(1)脂肪是由甘油分子和脂肪酸分子結合而成的，但脂肪的相對分子質量與蛋白質、核酸、多糖相比小很多，一般不稱其為生物大分子。磷脂和固醇同樣不屬于生物大分子。高中階段，涉及的生物大分子只有蛋白質、核酸、多糖三類化合物。
(2)碳原子的4個價電子可與許多原子結合，也可以與其他碳原子以共價鍵的形式形成不同長度的鏈狀或環狀結構，從而構成有機物的基本骨架。
知識點(二) 糖類是細胞的重要結構成分和主要能源物質
1．糖類的種類與分布(連線)
2．糖類的功能
(1)生物體重要的結構物質。
(2)生物體維持生命活動的主要能源物質。
(3)糖類能與蛋白質等結合形成復雜化合物，在生命活動中發揮重要作用。
(1)糖類的元素組成都只有C、H、O 3種(√)
(2)脫氧核糖和葡萄糖都是五碳糖(×)
(3)一分子二糖水解至少產生一個葡萄糖分子(√)
(4)淀粉和纖維素的水解終產物都是葡萄糖(√)
(5)動物細胞特有的糖是果糖(×)
1．(生命觀念)所有糖類都是細胞的能源物質嗎？
提示：脫氧核糖、核糖和纖維素不是能源物質。
2．(科學思維、社會責任)某商家宣傳其生產的某種食品時，稱“該食品由純天然谷物制成，不含任何糖類，糖尿病患者可放心食用”。你認為這種宣傳是否科學？說出你的理由。
提示：不科學，谷物的主要成分是淀粉，淀粉屬于多糖。
1．某植物體內可以完成下列反應式(其中◇、○代表不同的單糖)，則◇—○代表的二糖可能是(　　)
◇—○＋水◇＋○
A．麥芽糖　　　　　 　B．乳糖
C．蔗糖 D．B和C
解析：選C　由題圖可知，該二糖是由兩個不同的單糖組成，麥芽糖水解后產生兩分子葡萄糖，乳糖水解后產生一分子半乳糖和一分子葡萄糖，蔗糖水解后產生一分子葡萄糖和一分子果糖。而乳糖是動物體內所特有的二糖。
2．在動物細胞和植物細胞中以儲存能量的形式存在的糖類分別是(　　)
A．葡萄糖、淀粉　　　 B．葡萄糖、糖原
C．纖維素、淀粉 D．糖原、淀粉
解析：選D　淀粉是植物細胞的儲能物質；糖原是動物細胞的儲能物質；纖維素不是儲能物質。
[歸納提升]
1．組成元素
(1)糖類分子都是由C、H、O三種元素構成的。
(2)多數糖類分子中氫原子數和氧原子數之比是2∶1，類似水分子，所以糖類又被稱為“碳水化合物”。
名師提醒：不要認為所有糖類中氫原子數和氧原子數之比都為2∶1，如C5H10O4(脫氧核糖)；也不要認為分子中氫原子數和氧原子數之比為2∶1的都是糖類，如CH2O(甲醛)。
2．基本功能
(1)糖類是細胞中主要的能源物質，一般來說，生物體進行生命活動所需能量的70%以上是由糖類提供的。
(2)糖類是構成細胞和生物體的重要成分。
3．種類和功能
種類 概念 名稱 分子式 主要分布 主要功能
單糖 不能水解的糖 五碳糖 核糖 C5H10O5 動植物細胞 RNA的組成成分之一
脫氧核糖 C5H10O4 DNA的組成成分之一
六碳糖 葡萄糖 C6H12O6 細胞生命活動所需要的主要能源物質
果糖 植物細胞 提供能量
半乳糖 動物細胞
二糖 由兩分子單糖脫水縮合而成的糖 蔗糖 C12H22O11 植物細胞，甜菜、甘蔗中較多 水解成單糖而供能
麥芽糖 植物細胞，發芽的谷粒中較多
乳糖 人和動物的乳汁中
多糖 水解后能夠生成許多單糖的糖 淀粉 (C6H10O5)n 植物細胞 植物細胞中重要的儲能物質
纖維素 植物細胞壁的主要組成成分
糖原 肝糖原 動物肝臟 儲存能量，調節血糖
肌糖原
動物肌肉 劇烈運動時氧化分解供能
知識點(三)檢測生物組織中的糖類
1．淀粉與碘分子結合產生變色反應，溶液變成藍色。
2．葡萄糖、麥芽糖等可溶性還原糖與斐林試劑反應，產生磚紅色沉淀。
3．斐林試劑由質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液和質量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液按1∶1的比例混合配制而成。
(1)蔗糖與斐林試劑反應可以產生磚紅色沉淀(×)
(2)淀粉與碘分子結合變成藍色(√)
(3)西瓜汁是檢測還原糖的首選材料(×)
1．(生命觀念)斐林試劑由何類物質構成？使用時應注意哪些問題？使用條件如何？
提示：斐林試劑由質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液和質量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液混合配制而成，使用時應現用現配，且需隔水加熱處理。
2．(科學思維、科學探究)某同學設計了如下實驗方案：
向試管中加入適量番茄勻漿，然后加入剛配制的斐林試劑，隔水加熱。試分析實驗設計是否合理，若不合理，請加以改正。
提示：不合理。應將番茄改為蘋果或梨等無色或近乎無色的材料，因為番茄勻漿為紅色，會干擾實驗結果。
1．久置的純蔗糖溶液，加入斐林試劑，經加熱后會出現磚紅色沉淀，下列對此問題的解釋中，正確的是(　　)
A．蔗糖溶液外置后，會被氧氣氧化而具備還原性
B．蔗糖是一種還原糖
C．蔗糖溶液中的微生物將蔗糖水解后產生還原糖
D．蔗糖被微生物氧化分解后生成還原糖
解析：選C　蔗糖是非還原糖，不與斐林試劑發生顏色反應。蔗糖溶液加入斐林試劑后出現磚紅色沉淀，說明蔗糖中含有還原糖，又因為是純蔗糖，不會是蔗糖的純度問題，所以最可能是蔗糖溶液中的微生物將蔗糖水解后生或還原糖。
2．某學生進行了下面的實驗：他將碘液滴在一塊干面包上，面包變成了深藍色；他嚼碎了另一塊面包，并用斐林試劑檢測，溶液中出現了磚紅色沉淀。因此，他得出結論，面包被嚼碎時產生了還原糖。這位學生的實驗設計的錯誤之處在于(　　)
A．未對嚼碎的面包做淀粉檢測
B．未對唾液做淀粉檢測
C．未對干面包做還原糖的檢測
D．未考慮面包的制作時間
解析：選C　將碘液滴在干面包(未嚼碎)上，面包變成了深藍色，只能說明其中含有淀粉，并不能排除有還原糖，因此還需對干面包做是否含還原糖的檢測。
[歸納提升]
檢測生物組織中的糖類
檢測物質 淀粉 還原糖
設計思路 利用某些化學試劑能與生物組織中的有機物產生特定的顏色反應的原理，來檢測有關物質的存在
實驗原理 淀粉遇稀碘液變藍色 還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下，生成磚紅色沉淀
實驗材料 蔗糖、淀粉 蔗糖、淀粉
實驗方法 ①取2支試管，編號A和B；②稱取蔗糖和淀粉各2 g，分別溶解在100 mL清水中；③量取3 mL蔗糖溶液和淀粉溶液，分別注入A、B 2支試管中；④向2支試管中滴入等量的稀碘液，觀察顏色變化 ①取3支試管，編號C、D和E；②量取3 mL蔗糖溶液和淀粉溶液，分別注入C、D 2支試管中，再分別滴加1 mL清水；③向第3支試管E中加入淀粉溶液3 mL后，滴入稀釋的唾液1 mL；④向3支試管中分別加入2 mL斐林試劑，水浴加熱，觀察顏色變化
實驗結果 A管不變藍，B管變為藍色 C、D管不出現磚紅色沉淀，E管出現磚紅色沉淀
對照方法 相互對照
名師提醒：斐林試劑的配制及使用：質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液和質量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混勻。斐林試劑不穩定，平時需要將NaOH溶液和CuSO4溶液分別配制、儲存，使用時再混合，即現用現配，切勿將NaOH溶液、CuSO4溶液分別加入組織樣液中進行檢測。
　[學習小結]
　　　
1．下列糖類中屬于單糖的是(　　)
A．蔗糖　　　　　　　 B．核糖
C．糖原 D．淀粉
解析：選B　蔗糖屬于二糖，糖原和淀粉屬于多糖，只有核糖屬于單糖。
2．谷物中含量豐富的多糖是(　　)
A．糖原和纖維素 B．淀粉和糖原
C．淀粉和纖維素 D．葡萄糖和蔗糖
解析：選C　糖原是動物體內的多糖，葡萄糖和蔗糖不屬于多糖。
3．下列選項中，屬于動植物細胞共有的糖類是(　　)
A．淀粉、脫氧核糖、乳糖
B．葡萄糖、淀粉和果糖
C．葡萄糖、核糖、脫氧核糖
D．麥芽糖、果糖、乳糖
解析：選C　淀粉、果糖和麥芽糖是植物特有的糖，乳糖是動物特有的糖。
4．碳元素是構成細胞的最基本元素，對此最有說服力的解釋是(　　)
A．細胞內的各種化合物中含量最多的元素是碳元素
B．碳元素在自然界中含量最多
C．細胞內的各種化合物中都含有碳元素
D．碳鏈構成了有機物的基本骨架
解析：選D　碳元素不是細胞內的各種化合物中含量最多的元素，A錯誤；自然界中含量最多的元素是氧元素，B錯誤；細胞中的無機化合物中不一定含有碳元素，如水中沒有碳元素，C錯誤；生物體內有機物中都含有碳元素，碳鏈構成了生物大分子的基本骨架，所以碳元素是構成細胞的最基本元素，D正確。
5．下列關于糖類化合物的敘述，正確的是(　　)
A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是還原糖，但元素組成不同
B．淀粉、糖原、纖維素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C．蔗糖、麥芽糖、乳糖都可與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀
D．蔗糖是淀粉的水解產物之一，麥芽糖是纖維素的水解產物之一
解析：選B　葡萄糖、果糖、半乳糖都是單糖，都具有還原性，且糖類的元素組成只有C、H、O三種；糖原、纖維素和淀粉都是多糖，三者的基本單位都是葡萄糖；蔗糖、麥芽糖、乳糖都是二糖，但是蔗糖沒有還原性，不能與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀；淀粉和纖維素的水解產物都是葡萄糖。
6．下列有關細胞中糖類的敘述，正確的是(　　)
A．單糖和二糖都能水解
B．某些糖類是組成細胞的結構物質
C．糖類都能為人體細胞提供能量
D．淀粉和纖維素水解的最終產物不同
解析：選B　單糖是不能再水解的糖，而二糖可以水解為單糖，A錯誤；某些糖類是細胞結構的重要組成成分，如纖維素是構成植物細胞壁的主要成分，B正確；不是所有的糖類都能提供能量，核糖、脫氧核糖不能為人體細胞提供能量，C錯誤；淀粉和纖維素水解的最終產物相同，都是葡萄糖，D錯誤。
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