4.3核酸課件高二下學期化學人教版選擇性必修3

第四章

生物大分子第三節(jié)核酸4.3核酸1、能辨識核糖核酸、脫氧核糖核酸中的磷酯鍵，能基于氫鍵分析堿基的配對原理。能說明核糖核酸、脫氧核糖核酸對于生命遺傳的意義。2、了解脫氧核糖核酸、核糖核酸的結構特點和生物功能。認識核酸的意義，體會化學科學在生命科學發(fā)展中所起的重要作用。學習目標1、為什么核酸檢測可以判斷是否攜帶新冠病毒？核酸具有什么樣的秘密？思考新型冠狀病毒肺炎核酸檢測，可以檢測是否有存活的新冠病毒，即檢測病毒的特定核酸序列，表明病毒在復制。核酸因其最早在細胞核中發(fā)現(xiàn)，并具有酸性，故而得名。天然的核酸根據(jù)其組成中所含戊糖的不同，分為脫氧核糖核酸(DNA）和核糖核酸(RNA)。一系列生物學實驗的結果表明,核酸是生物體遺傳信息的攜帶者,絕大多數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)是RNA。核酸在生物體的生長、繁殖、遺傳和變異等生命現(xiàn)象中起著重要的作用。核酸——遺傳信息的攜帶者一、核酸1、核酸的分類天然的核酸根據(jù)其組成中所含戊糖的不同，分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)

天然的核酸絕大多數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)少數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)主要分布在細胞核中主要分布在細胞質(zhì)中2、核酸的組成(1)核酸是一種生物大分子，是由許多核苷酸單體形成的聚合物(2)核苷酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解得到戊糖和堿基，其中戊糖有脫氧核糖和核糖，它們均以環(huán)狀結構存在于核酸中，對應的核酸分別是核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。轉(zhuǎn)化關系如圖所示：核酸的元素組成:C、H、O、N、P(3)戊糖結構簡式(4)堿基的名稱(符號)和結構簡式腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)3、定義核酸可以看作磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結合而成的生物大分子。其中的戊糖是核糖或脫氧核糖，它們均以環(huán)狀結構存在于核酸中，對應的核酸分別是核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。堿基是具有堿性的雜環(huán)有機化合物，堿基與戊糖縮合形成核苷，核苷與磷酸縮合形成了組成核酸的基本單元—核苷酸，核苷酸縮合聚合可以得到核酸：4、兩種核酸中的堿基(具有堿性的雜環(huán)有機化合物)(1)RNA中的堿基主要有腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四種(2)DNA中的堿基主要有腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四種腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）分子中存在兩個環(huán)分子中存在1個環(huán)脫氧核糖

核糖DNARNA腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）DNA和RNA中的堿基2、腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生產(chǎn)核酸類藥物的中間體,請在以下結構簡式中找出戊糖、堿基和磷酸所對應的部分。戊糖戊糖腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷酸磷酸堿基堿基思考5、腺苷三磷酸(ATP)(1)形成腺嘌呤核苷中的核糖羥基與磷酸反應，可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)(2)ATP中的特殊鍵磷酸與核糖之間通過磷酯鍵連接，磷酸與磷酸之間形磷酸酐鍵。(3)ATP的水解過程的能量變化1、下列物質(zhì)不能水解的是()A．淀粉B．核苷酸C．核苷D．堿基2、2020年的春節(jié)期間，新冠病毒肆虐。因為核酸是生命的基礎物質(zhì)，是病毒的“身份證”，所以患者的確診需要病毒的核酸檢驗。以下關于核酸的論述正確的是()A．核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸殘基組成的B．核酸水解產(chǎn)物中含有磷酸、葡萄糖和堿基C．核酸、核苷酸都是高分子化合物D．核酸有核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類，對蛋白質(zhì)的合成和生物遺傳起重要作用D【練一練】D(1)DNA的雙螺旋結構特點①DNA分子由兩條多聚核苷酸鏈組成，兩條鏈平行盤繞，形成雙螺旋結構②每條鏈中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，堿基排列在內(nèi)側③兩條鏈上的堿基通過氫鍵作用，腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)配對，鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)配對，結合成堿基對，遵循堿基互補配對原則6、核酸的結構堿基互補配對時形成氫鍵示意圖（虛線表示氫鍵）(2)RNA的結構RNA也是以核苷酸為基本構成單位，其中的戊糖和堿基與DNA中的不同，核糖替代了脫氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈單鏈狀結構，比DNA分子小得多尿嘧啶不同氨基酸分子中的氨基與羧基通過脫水縮合生成肽鍵，相互連接形成多肽，多肽通過盤曲折疊形成具有一定空間結構的蛋白質(zhì)。因此，DNA分子對應蛋白質(zhì)分子；核苷酸是形成核酸的基本結構單元，對應形成蛋白質(zhì)的基本結構單元氨基酸；磷酯鍵則與肽鍵相對應。3、DNA分子的多聚核苷酸鏈中，核苷酸之間通過磷酯鍵連接。請類比蛋白質(zhì)的結構，指出DNA分子、核苷酸和磷酯鍵分別對應于蛋白質(zhì)的哪些部分。思考7．核酸的生物功能(1)基因有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息，稱為基因。(2)生物功能①DNA分子的復制親代DNA分子的兩條鏈解開后作為母鏈模板，在酶的作用下，利用游離的核苷酸各自合成一段與母鏈互補的子鏈。最后形成兩個與親代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸攜帶的遺傳信息通過DNA復制被精確地傳遞給下一代，并通過控制蛋白質(zhì)的合成來影響生物體特定性狀的發(fā)生和發(fā)育②RNA的生物功能RNA主要負責傳遞、翻譯和表達DNA所攜帶的遺傳信息。RNA在蛋白質(zhì)生物合成中起重要作用。根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。(3)我國在核酸的研究中取得的成績①1981年，我國科學家采用有機合成與酶促合成相結合的方法，人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸②1999年，我國參與了人類基因組計劃，成為參與該項計劃的唯一發(fā)展中國家③2002年，我國科學家完成了水稻基因組圖譜的繪制(4)對核酸的結構和生物功能研究的意義①使人們深入認識生命活動規(guī)律，更好地利用生物資源②有助于提高疾病診斷和治療水平，促進醫(yī)學、農(nóng)業(yè)等的發(fā)展聚合酶鏈反應聚合酶鏈反應是一種在生物體外擴增DNA片段的重要技術，可使痕量的DNA擴增幾百萬倍。人體毛發(fā)、血液和古生物殘骸中的痕量DNA，都能通過這項技術加以擴增，以便在檢測后獲得相關的生物學信息。目前，自動化PCR儀已經(jīng)出現(xiàn)，可以快速進行DNA擴增和分析，廣泛應用于疾病診斷、司法鑒定和考古研究等領域。3.判斷正誤(1)核酸分為DNA和RNA,是一類含磷的生物高分子。(

)(2)蛋白質(zhì)和核酸都是由單體構成的多聚體,其結構的多樣性都取決于單體的排序多樣性。(

)(3)蛋白質(zhì)的N元素主要存在于肽鍵中,核酸的N元素存在于堿基中。()(4)人的遺傳物質(zhì)徹底水解后可得到6種小分子。()(5)判斷核酸種類可依據(jù)戊糖或堿基的種類。()【練一練】4．DNA是生物體的重要組成物質(zhì),在它的堿基對中儲存著遺傳信息,與生物的生長、發(fā)育等正常生命活動以及癌變、突變等異常生命活動密切相關。下列有關DNA的說法中正確的是(

)A.核酸就是DNAB.DNA水解得到的堿基含尿嘧啶(U)C.DNA水解的最終產(chǎn)物之一戊糖是二糖