内容正文:
第05讲 核酸是遗传信息的携带者
【学习目标】
1.概述核酸是由核苷酸聚合形成的,是储存和传递遗传信息的生物大分子。
2.通过分析DNA和RNA的化学组成,说明DNA和RNA的区别。
3.说出生物大分子的种类,概述生物大分子以碳链为骨架的结构特点,理解单体和多聚体的含义。
【基础知识】
一、核酸的种类和分布
组成元素
C、H、O、N、P
种类及分布
核糖核酸(RNA)
主要存在于细胞质
细胞核中也含有少量
脱氧核糖核酸(DNA)
主要存在于细胞核
线粒体、叶绿体也含有少量
主要功能
核酸是细胞内携带遗传信息的物质,对生物体的遗传、变异、蛋白质的生物合成具有极其重要的作用。
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核酸的结构层次
(1)RNA的结构层次:C、H、O、N、P→磷酸、核糖、碱基→核糖核苷酸()→核糖核酸(RNA)。
(2)DNA的结构层次:C、H、O、N、P→磷酸、脱氧核糖、碱基→核糖核苷酸()→脱氧核糖核酸(DNA)。
2.核酸的基本组成单位是核苷酸
(1)一分子核苷酸由一分子磷酸(○)、一分子五碳糖( )、一分子含碳碱基构成( ),连接方式为“磷酸—五碳糖—碱基”,用图形表示为:。
(2)核苷酸的种类由五碳糖的种类和碱基的种类决定。
核苷酸
五碳糖
碱基
核糖核苷酸
核糖
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
(3)核糖核酸(RNA)是由4种核糖核苷酸形成的长链,脱氧核糖核酸(DNA)是由4种脱氧核糖核苷酸形成的长链。
三、DNA和RNA比较
1.DNA和RNA组成的比较
比较项目
DNA
RNA
组成单位
初步水解产物
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
彻底水解产物
磷酸、脱氧核糖、ATGC
磷酸、核糖、AUGC
主要存在部位
细胞核
(少量在线粒体、叶绿体)
细胞质
无机酸
磷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基
共有
A G C
特有
T
U
结构
一般为双链DNA螺旋结构
一般单链
功能
携带遗传信息(绝大多数生物的遗传物质),指导蛋白质的合成,从而控制性状
遗传物质(RNA病毒),催化作用,传递遗传信息(mRNA),转运氨基酸(tRNA),组成核糖体(rRNA)
2.生物体内核酸的种类
生物类别
核酸种类
核苷酸种类
碱基种类
遗传物质
举例
细胞生物
2种
(DNA和RNA)
8种
5种(ATUGC)
DNA
真核生物
原核生物
病毒
DNA病毒
1种
(DNA)
4种
4种
(ATGC)
DNA
T2噬菌体
RNA病毒
1种
(RNA)
4种
4种
(AUGC)
RNA
烟草花叶病毒
特别提醒:
①哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器,也不含DNA和RNA。
②DNA并不都是呈链状,如质粒DNA是环状,原核生物的拟核DNA也是裸露的环状DNA分子。
③凡细胞中一定含有两种核酸,DNA和RNA,遗传物质一定是DNA。
④绝大多数病毒中的遗传物质是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA,但日常生活中,常常被人们提及的往往是RNA病毒,这是因为RNA病毒对人类健康危害较大。
⑤没有特殊信息指明,DNA默认为双链,RNA默认是单链。
四、DNA、RNA与蛋白质的合成
项目
核酸
蛋白质
DNA
RNA
元素
C、H、O、N、P
C、H、O、N等
组成单位
脱氧核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
氨基酸(21种)
形成场所
主要在细胞核中复制产生
主要在细胞核中转录生成
核糖体
分子结构
一般为双螺旋结构
一般为单链结构
氨基酸→多肽→蛋白质
联系
DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系
五、生物大分子以碳链为骨架
1.在构成细胞的化合物中,多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。
2.组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的为碳链基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
【特别提醒】常见生物大分子的初步水解产物、彻底水解的产物、代谢终产物
物质
初步水解产物
彻底水解产物
代谢终产物
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
CO2、H2O
蛋白质
多肽
氨基酸
CO2、H2O和尿素
核酸
核苷酸
磷酸+五碳糖+碱基
CO2、H2O、尿素和磷酸盐
【考点剖析】
考点一:核酸的结构与功