資源簡介

(共23張PPT)
4.3 核酸
學習重難點
重點
1.核酸組成與結構：掌握核苷酸結構，包括磷酸、五碳糖、含氮堿基，以及其連接成核酸鏈的方式，理解 DNA 雙螺旋結構特點；
2.核酸功能：明確 DNA 攜帶遺傳信息的方式，了解 RNA 在遺傳信息表達中的作用。
難點
1.核酸結構復雜性：DNA 雙螺旋結構的空間構型、堿基互補配對及鏈間相互作用難理解；
2.遺傳信息傳遞表達：DNA 復制、轉錄和翻譯過程涉及多種分子，過程抽象難掌握 。
核酸的組成
PART 01
1.核酸概述
因最早在細胞核中發現，并具有酸性，故名核酸。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。
沃森和克里克提出的DNA雙螺旋結構，被譽為“20世紀最偉大的科學成果之一”，結合所學，思考：為什么DNA對生命活動如此重要？
沃森
克里克
2.天然核酸的分類與作用
天然核酸
根據組成中所含的戊糖的不同
脫氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸（RNA）
絕大多數生物體的遺傳物質
少數生物體的遺傳物質
3.核酸的組成
核酸
酶
水解
核苷酸
酶
水解
磷酸
核苷
酶
水解
戊糖
堿基
腺嘌呤（A）
鳥嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
堿基的名稱(符號)和結構簡式
3.核酸的組成
（1）基本單元：核苷酸，分為核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸，其結構可表示為
c
a
b
核糖核苷酸
代表磷酸
代表戊糖[核糖或脫氧核糖，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）]
代表堿基[具有堿性的雜環有機化合物，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)，DNA中的堿基主要有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(T)]
3.核酸的組成
（2）核酸的形成過程
組成元素：C、H、O、N、P
小分子物質：
c
a
b
+
+
磷酸
戊糖
堿基
c
b
核苷
基本單元
核苷酸鏈
c
b
a
c
b
a
···
···
縮合聚合
一條或兩條構成
c
b
a
核苷酸
核酸
DNA或RNA
3.核酸的組成
（2）核酸的形成過程
①苷是糖苷的簡稱，是單糖或寡糖的羥基與另一個化合物的羥基或氨基酸等脫水縮合，形成糖苷酸而得到的一類有機化合物。
②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，其形成和水解過程如圖所示：
戊糖
堿基
縮合
水解
縮合聚合
水解
核苷
磷酸
縮合
水解
核苷酸
核酸
3.核酸的組成
【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。
堿基
戊糖
戊糖
堿基
磷酸
4.腺苷三磷酸
腺苷二磷酸(ADP)
腺苷三磷酸(ATP)
腺苷酸(AMP)
ATP的水解過程的能量變化：
磷酸酐鍵斷裂釋放能量，被稱之為高能磷酸鍵
植物光合作用和動物體內食物氧化分解
ATP
ADP
AMP
釋放能量
釋放能量
吸收能量
吸收能量
磷酸酐鍵
磷酸酯鍵
核酸的結構
PART 02
1.DNA分子的雙螺旋結構結構特點
（1）DNA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。
如圖所示是堿基互補配對時形成氫鍵的示意圖，圖中的虛線表示氫鍵。
2.RNA的結構特點
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。
核酸的生物功能
PART 03
1.基因的定義
有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息，被稱為基因。
① DNA分子中有許多基因，決定了生物體的一系列性狀。
② RNA則主要負責傳遞、翻譯和表達DNA所攜帶的遺傳信息。
游離的
核苷酸
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，并通過控制蛋白質的合成來影響生物體特定性狀的發生和發育。
(1)DNA分子的復制
2.核酸的生物功能
2.核酸的生物功能
RNA在蛋白質生物合成中起重要作用。
根據DNA提供的信息控制體內蛋白質的合成。
(2)RNA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。
3.我國在核酸研究中取得的成就
(1)1981年，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。
3.我國在核酸研究中取得的成就
(2)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。
(3)2002年，我國科學家完成了水稻基因組圖譜的繪制。
隨堂訓練
1．判斷題
(1)組成核酸的基本單位是脫氧核苷酸( )
(2)核酸是具有遺傳信息的蛋白質( )
(3)DNA是生物體遺傳信息的載體，蛋白質合成的模板( )
(4)RNA可以根據DNA提供的信息，控制蛋白質合成( )
(5)核酸分為DNA和RNA，是一類含磷的高分子化合物( )
×
√
×
√
√
隨堂訓練
2.DNA復制是按半保留方式進行的。如果一個完全放射標記的雙鏈DNA分子在不含有放射標記的溶液中,進行兩輪復制。如此產生的4個DNA分子的放射活性將會出現( )
A.半數分子沒有放射性
B.所有分子都有放射性
C.半數分子的兩條鏈都有放射性
D.—個分子的兩條鏈都有放射性
A
隨堂訓練
3.如圖甲是脫氧核糖核酸(DNA)的結構片段，它的堿基中胞嘧啶的結構如圖乙，下列說法正確的是( )
A.脫氧核糖核酸中含有的化學鍵都是不同原子形成的極性共價鍵
B.2-脫氧核糖與葡萄糖屬于同系物，都能發生銀鏡反應
C.胞嘧啶分子式為，含有的官能團是氨基和肽鍵
D.脫氧核糖核酸由磷酸、2-脫氧核糖和堿基通過一定方式結合而成
D
隨堂訓練
4．如圖為糖類概念圖，下列說法不正確的是(　　)
C
A．若某種單糖A為果糖，則物質①是蔗糖
B．若③是綠色植物光合作用的產物，則③是淀粉
C．若構成物質②的堿基有胸腺嘧啶，則某種單糖A為核糖
D．若④是腺嘌呤核糖核苷酸，則它可參與ATP的組成
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