内容正文:
第13讲 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。
核酸因其最早在细胞核中发现,并具有酸性,天然核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为脱氧核糖核酸和核糖核酸,重难点核酸的组成与结构。
内容较多,由老师在课上结合 “情景导入”文档中的内容为学生介绍即可。
知识点一:核酸的组成和分类
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)。
2.核酸的组成
核酸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。因此,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)。转化关系如图所示:
3.戊糖结构简式
4.碱基
碱基是具有碱性的杂环有机化合物,RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示);DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。结构简式分别可表示为:
腺嘌呤(A):
鸟嘌呤(G):
胞嘧啶(C):
尿嘧啶(U):
胸腺嘧啶(T):
例1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)
(1)所有生物体的遗传物质均为DNA。 ( )
(2)脱氧核糖核酸是RNA。 ( )
(3)核苷酸水解生成磷酸和核苷。 ( )
(4)DNA中的碱基与RNA中的碱基种类相同。( )
(5)DNA、RNA均为双螺旋结构。 ( )
例2.核酸是由许多________单体形成的生物大分子,其单体水解可得到核苷和________。核苷进一步水解得到________和________。天然的核酸根据其组成中戊糖的不同,分为________和________。
练习1.在DNA中,不含的碱基是( )
A.腺嘌呤 B.鸟嘌呤 C.胞嘧啶 D.尿嘧啶
练习2.化学与生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.硅酸盐陶瓷化学性质稳定,耐氢氟酸、碱的腐蚀
B.“冰,水为之,而寒于水”,说明等质量的冰和水比较,冰的能量更低
C.飞沫传播病毒存在气溶胶,飞沫中有直径为1~100 nm的粒子
D.核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是高分子化合物
练习3.核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸(RNA)的结构片段示意图如下,它在酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。下列说法不正确的是( )
A.核酸也可能通过人工合成的方法得到
B.酶是有机化合物,催化活性与温度有关
C.该核酸水解生成的碱基中含有氮元素
D.该核酸完全水解生成的酸是H3PO3
核酸的类别及其比较
类别
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成差异
二者主要差异在于戊糖的不同
脱氧核糖
核糖
存在
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
生理功能
生物体遗传信息的载体,还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
知识点二:核酸的结构
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。
(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。
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。
例1.在DNA分子的结构中,不存在的碱基对有( )
A.A—T B.A—U
C.G—C D.A—G
练习1.关于核酸功能的说法中不正确的是( )
A.核酸是生物体遗传信息的载体
B.DNA分子上存在基因,决定生物体的性状
C.RNA的主要功能其中包括传递遗传信息
D.在细胞繁殖分裂过程中,发生RNA分子的复制
例2.有关核酸的叙述正确的是( )
A.核酸对生物体的生长繁殖、遗传变异等起着决定性作用,是生命活动的控制者,大量存在于细胞核中
B.核酸指挥控制着蛋白质的合成、细胞的分裂,主要存在于细胞质中
C.生物体遗传信息的载体DNA,大量存在于细胞核中,决定蛋白质的合成
D.生物体遗传信息的载体RNA,大量存在于细胞质中,控制蛋白质的