4.3 核酸-【备课优选】-2022-2023学年高二化学同步优选备课课件(人教版2019选择性必修3)

第四章 生物大分子 第三节 核酸 1 新课引入 核酸因其最早在细胞核中发现，并具有酸性，故而得名。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)。一系列生物学实验的结果表明,核酸是生物体遗传信息的携带者,绝大多数生物体的遗传物质是DNA,少数生物体的遗传物质是RNA。核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用。 2 核酸 核酸的组成 任务一 3 核酸是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万 核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，绝大多数生物体的遗传物质是DNA 核酸可以发生水解反应，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 核酸是由C、H、O、N、P元素组成 核酸 核酸的组成 任务一 核酸水解的过程 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 4 核酸 核酸的组成 任务一 戊糖是核糖或脱氧核糖 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) 认识戊糖 5 核酸 核酸的组成 任务一 认识碱基 RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。 DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种。 碱基的名称(符号)和结构简式 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) 腺嘌呤(A) 6 核酸 核酸的组成 任务一 核酸的合成和水解 7 核酸 核酸的组成 任务一 DNA和RNA 组成 脱氧核糖核(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) 8 核酸 核酸的组成 任务一 思考与讨论 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。 碱基 戊糖 碱基 戊糖 磷酸 9 核酸 核酸的组成 任务一 腺苷三磷酸(ATP) 腺嘌呤核苷中的核糖羟基与磷酸反应，可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)。 ATP中的特殊键：磷酸与核糖之间通过磷酯键连接，磷酸与磷酸之间形磷酸酐键。 ATP的水解过程的能量变化 10 核酸 核酸的结构 任务二 直到1953年，科学家在深入研究DNA晶体Ⅹ射线衍射数据的基础上，提出了DNA分子的双螺旋结构模型。 11 核酸 核酸的结构 任务二 DNA的双螺旋结构特点 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。 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。 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。 12 核酸 核酸的结构 任务二 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。 13 核酸 核酸的生物功能 任务三 基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息 14 核酸 任务三 核酸的生物功能 核酸是生物体遗传信息的载体。 DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状。 在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制。 亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链。最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。 15 核酸 任务三 核酸的生物功能 RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。 16 核酸 任务三 核酸的生物功能 □ 1981年，我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法，人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。 □ 1999年，我国参与了人类基因组计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家。 □ 2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。对核酸的结构和生物功能的研究，将使人们深入认识生命活动规律，更好地利用生物资源，有助于提高疾病诊断和治疗水平，促进医学、农业等的发展。 17 硫粉 本节小结 18 硫粉 本节小结 19 感谢您的观看 20 $