資源簡介

(共20張PPT)
高二化學
第五章生物大分子
第三節核酸
新人教化學選擇性必修3《有機化學基礎》
【問題導入】
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
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現，并具有酸性，故而得名。天然 的核酸根據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，絕大多數生物體的遺傳物質是DNA, 少數生 物體的遺傳物質是RNA。核酸在生物體的生長、繁殖、遺傳和 變異等生命現象中起著重要的作用。
新冠抗原
檢測試劑盒
15分鐘快速出值
檢測靈敏15分鐘出結果
【學習任務一】認識核酸的組成
核酸是一種生物大分子，相對分子質量可達上百萬。通過分析核酸的水解
核酸可以看作磷酸、戊糖_和_堿其通過一定方式結合而成的生物大分子。
1.戊糖
戊糖是核糖或脫氧核糖，均以環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)
脫氧核糖
核酸(DNA)
核糖核酸 (RNA)
根據DNA提供的
信息控制體內蛋 白質的合成
生物體遺傳
信息的載體
細胞質
作用
主要存在
主要存在
細胞核
按 組 成
核 酸
作用
2.堿基
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。
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。 堿基的名稱(符號)和結構簡式
NH
腺嘌呤(A) 鳥嘌呤(G) 尿嘧啶(U) 胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C)
N
N
H
NH
N
0
縮合
之核苷\縮合
水解 核苷酸 磷酸，水解
縮合聚合
水解
戊糖) 堿基
3.核酸的合成和水解
核酸
【思考與討論】
腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生產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。
N
N
N
CH
H
0
HO
OH
磷酸
HO-CH 0
H
H
OH
H H
OH OH
腺嘌呤核苷酸
N
N
H
H OH
NH
N
N
堿 基
堿 基
戊 糖
戊糖
腺嘌呤核苷
NH
資料卡片：腺苷三磷酸(ATP)
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)。
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。 ATP的水解過程的能量變化
ATP ADP
圖4-16 生物體內的ATP-ADP循環示意圖
吸收能量
【學習任務二】認識核酸的結構
直到1953年，科學家在
深入研究DNA 晶體X 射
線衍射數據的基礎上，
提出了DNA 分子的雙螺
旋結構模型。
圖4-18 DNA分子的掃描隧道顯 微鏡照片(不同的顏色代 表相對高度，暖色較高， 冷色較低)
圖4-17 脫氧核糖核酸(DNA) 的結構示意圖
RNA: 單鏈狀結構(一般)
堿基互補配對原則
堿基互補配對原則是堿基間的一種一一對應的關系，在DNA或某 些雙鏈RNA分子結構中，由于堿基之間的氫鍵具有固定的數目和DNA 兩條鏈之間的距離保持不變，使得堿基配對必須遵循一定的規律，這 就是腺嘌呤(A)一定與胸腺嘧啶(T) 配對[在RNA 中腺嘌呤(A)與尿嘧啶 (U)配對],鳥嘌呤(G)一定與胞嘧啶(C)配對。
外側：脫氧核糖與磷酸交 螺多聚核 替連接
苷酸鏈 內側：堿基，兩條鏈上的
堿基通過氫鍵作用
DNA: 雙
核酸結構旋結構
核酸的結構特點
【思考與討論】DNA 分子的多聚核苷酸中，核苷酸之間通過磷脂鍵連接。
請類比蛋白質的結構，指出DNA 分子、核苷酸和磷脂鍵分別對應蛋白質的 哪些部分
蛋白質、氨基酸、肽鍵
【學習任務三】認識核酸的生物功能
核酸是生物體遺傳信息的載體。
1.DNA 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。
(2)基因作用；DNA 分子上有許多基因，決定了 生物體的一系列_性狀。
2.RNA 的生物功能：主要負責傳遞、翻譯和 表達DNA 所攜帶的遺傳信息。
我國在核酸的研究中的成果：
1981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———酵母丙氨酸轉移核糖核酸。
1999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展中國家。
2002年，我國科學家完成了水稻基因組圖譜的繪制。對核酸的結構和生物功能 的研究，將使人們深入認識生命活動規律，更好地利用生物資源，有助于提高 疾病診斷和治療水平，促進醫學、農業等的發展。
聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,
PCR) 是一種在生物體外擴增DNA片段的重 要技術，可使痕量的DNA擴增兒百萬倍。人 體毛發、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
儀已經出現，可以快速進行核酸檢測，廣泛 應用于傳染病、遺傳病和惡性腫瘤的診斷， 以及司法鑒定和考古研究等領域。
科學 ·技術 ·社會
聚合酶鏈反應
核酸檢測的重要環節
【學習評價】教材P 122
2.結合圖4-17和圖4-19,分析DNA分子的結構，回答下列問題。
(1)DNA分子是由幾條多聚核苷酸鏈組成的 具有怎樣的空間結構
(2)DNA 的基本結構單元核苷酸由哪幾類物質組成 分別對應于圖4-19中 DNA分子的哪一部分
(3)DNA 分子中含有哪幾種堿基 它們是如何相互作用進行配對的
參考答案
(1)由兩條多聚核苷酸鏈組成，具有雙螺旋結構。
(2)脫氧核糖、磷酸、堿基；在圖4-19中，脫氧核糖和磷酸交替連接，排列 在外側，堿基互補配對，排列在內側。
(3)腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶；堿基之間通過氫鍵相互作用，進 行互補配對。
3.右圖是某地的一處雕塑，藝術地展現了DNA分子的雙螺
旋結構。請分析該圖中的藍色球體、五邊形、紅色與綠色 的六邊形、橙色與淺藍色的多邊形分別可能代表DNA分子 中的哪一部分，DNA分子中的氫鍵和磷酯鍵對應于雕塑中 的哪一部分。
藍色球體代表磷酸，五邊形代表脫氧核糖，紅色和綠色 六邊形代表嘧啶，橙色和淺藍色多邊形代表嘌呤。氫鍵 對應內側堿基之間的連線，磷酯鍵對應外側的球體和五 邊形之間的連線。
4.某種海洋生物的DNA 分子中，腺嘌呤的數量約占堿基總數的
32%,則胸腺嘧啶、鳥嘌呤、胞嘧啶的數量占堿基總數的百分比分別 為 、
[解析] DNA 分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶配對，鳥嘌呤與胞嘧啶 配對。
[答案] 32%18%18%
5.核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，以下關于DNA 與 RNA
特點的比較，敘述正確的是( ) B
A. 在細胞內存在的主要部位相同
B. 所含的五碳糖不同
C. 核苷酸之間的連接方式不同
D. 所含的堿基相同
6. (2021 ·唐山高二檢測)冠狀病毒(如圖)由蛋白質和核酸組成，核酸由核苷酸組成。
核苷酸的單體由五碳糖、磷酸基和含氮堿基構成。下列說法錯誤的是 ( D )
Spike protein(S)
刺突蛋白
RNA
A.蛋白質和核酸均是高分子化合物
B.NaClO 溶液用作消毒劑，是因為NaCl0 能使病毒蛋白變性
C. 蛋白質中含C 、H 、O 、N 等元素
D.五碳糖(C H O )與葡萄糖互為同系物
(1)a 的名稱為_核糖核酸 ;DNA水解得到_4 種堿基。
(2)小麥種子中的儲能物質c是 淀 粉 _,促進人體胃腸蠕動的物質c是 ●
(3)兩個氨基酸發生脫水縮合反應時，產物是 水 _和二肽 _ _,肽鍵的結構簡式
0
是 -C—NH—
7.如圖是關于生物大分子的概念圖。據圖回答下列問題。
有 機
分為 糖類
單糖、二
糖和c
核酸種類
組成
單位
纖維素
DNA
a
氨基酸
化 合 物
b

展開更多......

收起↑