内容正文:
第三节 核酸
第四章 生物大分子
学习目标
1、了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能;知道核酸与核苷酸、戊糖、碱基、磷酸之间的关系,能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键,能从结构角度认识核酸分子形成过程及水解过程。
2、了解DNA分子中基本结构单元之间的连接方式,能基于氢键分析碱基的配对原理,形成对DNA双螺旋空间结构的整体认识。
3、认识人工合成核酸的意义,能说明核酸对于生命遗传的意义。
DNA 指纹鉴定
新冠病毒核酸检测
核酸检测的物质是病毒的核酸,来确定是否被新冠病毒感染。因此一旦检测为核酸“阳性”,即可证明患者体内有病毒存在。核酸与蛋白质一样,是一切生物机体不可缺少的组成部分。
核酸是生物体遗传信息的携带者,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。
核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。
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(DNA)
核糖核酸(RNA)
核酸的分类:
天然的核酸根据组成中所含戊糖的不同
DNA
RNA
主要分布在细胞核中
主要分布在细胞质中
一、核酸的组成
1、核酸的水解
核酸
酶
水解
核苷酸
酶
水解
磷酸
核苷
酶
水解
戊糖
碱基
(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。
核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷,核苷继续水解得到戊糖和碱基。
课本P122图4—15
(2)戊糖
(3)碱基
鸟嘌呤(G)
腺嘌呤(A)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
核糖
脱氧核糖
具有碱性(氨基)的杂环有机化合物
核糖或脱氧核糖,以环状结构存于核酸中。
C、H、O、N、P 等。
(4)核酸的组成元素
2、核酸的组成
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。
碱基A、G、C、U
磷酸
核糖
核糖核苷
核糖核酸
(RNA )
核 糖核苷酸
水解
缩合
水解
缩合
水解
缩合
碱基A、G、C、T
磷酸
脱氧核糖
脱氧核糖核苷
脱氧核糖
核酸(DNA )
脱氧核 糖核苷酸
水解
缩合
水解
缩合
水解
缩合
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。
【思考与讨论】
碱基
戊糖
戊糖
磷酸
碱基
【资料卡片】
腺苷三磷酸
腺苷二磷酸(ADP)
腺苷三磷酸(ATP)
腺苷酸(AMP)
ATP的水解过程的能量变化:
磷酸酐键断裂释放能量,被称之为高能磷酸键
植物光合作用和动物体内食物氧化分解
ATP
ADP
AMP
释放能量
释放能量
吸收能量
吸收能量
磷酸酐键
磷酸酯键
课堂练习1:下列缩合产物或水解产物不正确的是( )
A.核苷酸的缩合聚合产物为核酸
B.戊糖与碱基的缩合产物为核苷酸
C.核苷酸的水解产物为核苷与磷酸
D.核酸的最终水解产物为戊糖、碱基和磷酸
B
课堂练习2:如图是核酸的基本组成单位核苷酸的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.比较组成DNA与RNA的④,只有②存在不同
B.若③是T,则④叫胸腺嘧啶脱氧核糖核酸
C.若③是尿嘧啶,则②是脱氧核糖
D.若②是脱氧核糖,则④构成的核酸是遗传物质的主要载体
D
脱氧核糖核酸和核糖核酸的异同
组成 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
磷酸 都含有
核苷 戊糖 脱氧核糖 核糖
碱基 相同 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)
不同 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)
1.DNA的双螺旋结构特点
(1)DNA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。
二、核酸的结构
(3)两条链上的碱基通过氢键作用,
与 配对能形成两个氢键;
与 配对能形成三个氢键;
这样形成的氢键数目最多、结构最稳定。
A
T
G
C
鸟嘌呤
胞嘧啶
腺嘌呤
胸腺嘧啶
2.RNA的结构特点
(1)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)。
(2)RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
碱基
糖-磷酸
螺旋
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。
氨基酸
缩聚反应
形成肽键
多肽
盘曲
折叠
蛋白质
核苷酸
形成磷酯键缩聚反应
DNA
双螺旋
结构
【思考与讨论 】
D
课堂练习3:关于DNA的碱基组成,正确的说法是( )
A.腺嘌呤与