4.3核酸课件高二下学期化学人教版选择性必修3

第四章

生物大分子第三节核酸4.3核酸1、能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键，能基于氢键分析碱基的配对原理。能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。2、了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。认识核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。学习目标1、为什么核酸检测可以判断是否携带新冠病毒？核酸具有什么样的秘密？思考新型冠状病毒肺炎核酸检测，可以检测是否有存活的新冠病毒，即检测病毒的特定核酸序列，表明病毒在复制。核酸因其最早在细胞核中发现，并具有酸性，故而得名。天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸(DNA）和核糖核酸(RNA)。一系列生物学实验的结果表明,核酸是生物体遗传信息的携带者,绝大多数生物体的遗传物质是DNA,少数生物体的遗传物质是RNA。核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用。核酸——遗传信息的携带者一、核酸1、核酸的分类天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)

天然的核酸绝大多数生物体的遗传物质少数生物体的遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)主要分布在细胞核中主要分布在细胞质中2、核酸的组成(1)核酸是一种生物大分子，是由许多核苷酸单体形成的聚合物(2)核苷酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解得到戊糖和碱基，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转化关系如图所示：核酸的元素组成:C、H、O、N、P(3)戊糖结构简式(4)碱基的名称(符号)和结构简式腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)3、定义核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。其中的戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。碱基是具有碱性的杂环有机化合物，碱基与戊糖缩合形成核苷，核苷与磷酸缩合形成了组成核酸的基本单元—核苷酸，核苷酸缩合聚合可以得到核酸：4、两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物)(1)RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种(2)DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）分子中存在两个环分子中存在1个环脱氧核糖

核糖DNARNA腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）DNA和RNA中的碱基2、腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,请在以下结构简式中找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。戊糖戊糖腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷酸磷酸碱基碱基思考5、腺苷三磷酸(ATP)(1)形成腺嘌呤核苷中的核糖羟基与磷酸反应，可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)(2)ATP中的特殊键磷酸与核糖之间通过磷酯键连接，磷酸与磷酸之间形磷酸酐键。(3)ATP的水解过程的能量变化1、下列物质不能水解的是()A．淀粉B．核苷酸C．核苷D．碱基2、2020年的春节期间，新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是()A．核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的B．核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基C．核酸、核苷酸都是高分子化合物D．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用D【练一练】D(1)DNA的双螺旋结构特点①DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构②每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧③两条链上的碱基通过氢键作用，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则6、核酸的结构碱基互补配对时形成氢键示意图（虚线表示氢键）(2)RNA的结构RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同，核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多尿嘧啶不同氨基酸分子中的氨基与羧基通过脱水缩合生成肽键，相互连接形成多肽，多肽通过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。因此，DNA分子对应蛋白质分子；核苷酸是形成核酸的基本结构单元，对应形成蛋白质的基本结构单元氨基酸；磷酯键则与肽键相对应。3、DNA分子的多聚核苷酸链中，核苷酸之间通过磷酯键连接。请类比蛋白质的结构，指出DNA分子、核苷酸和磷酯键分别对应于蛋白质的哪些部分。思考7．核酸的生物功能(1)基因有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，称为基因。(2)生物功能①DNA分子的复制亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链。最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育②RNA的生物功能RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。(3)我国在核酸的研究中取得的成绩①1981年，我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法，人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸②1999年，我国参与了人类基因组计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家③2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制(4)对核酸的结构和生物功能研究的意义①使人们深入认识生命活动规律，更好地利用生物资源②有助于提高疾病诊断和治疗水平，促进医学、农业等的发展聚合酶链反应聚合酶链反应是一种在生物体外扩增DNA片段的重要技术，可使痕量的DNA扩增几百万倍。人体毛发、血液和古生物残骸中的痕量DNA，都能通过这项技术加以扩增，以便在检测后获得相关的生物学信息。目前，自动化PCR仪已经出现，可以快速进行DNA扩增和分析，广泛应用于疾病诊断、司法鉴定和考古研究等领域。3.判断正误(1)核酸分为DNA和RNA,是一类含磷的生物高分子。(

)(2)蛋白质和核酸都是由单体构成的多聚体,其结构的多样性都取决于单体的排序多样性。(

)(3)蛋白质的N元素主要存在于肽键中,核酸的N元素存在于碱基中。()(4)人的遗传物质彻底水解后可得到6种小分子。()(5)判断核酸种类可依据戊糖或碱基的种类。()【练一练】4．DNA是生物体的重要组成物质,在它的碱基对中储存着遗传信息,与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变、突变等异常生命活动密切相关。下列有关DNA的说法中正确的是(

)A.核酸就是DNAB.DNA水解得到的碱基含尿嘧啶(U)C.DNA水解的最终产物之一戊糖是二糖