4.3 核酸-【化学一起课件】高中化学选择性必修3同步课件PPT（人教版2019）

HIGH SCHOOL CHEMISTRY 第四章 生物大分子 核 酸 第三节 授课老师：xxx （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的形成过程及水解过程。 学习目标 （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配对原理，形成对DNA双螺旋空间结构的整体认知；初步学会借助宏观实物模型认识生物大分子微观结构的方法，发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 （3）认识人工合成核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用；能说出核酸对生命遗传的意义，培养不断探索未知、崇尚真理的科学精神。 【资料卡片】核酸检测是什么 【任务1】基于物质结构认识核酸的组成 沃森 克里克 沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构，被誉为“20世纪最伟大的科学成果之一”，结合所学，思考：为什么DNA对生命活动如此重要？ 【任务1】基于物质结构认识核酸的组成 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。核酸是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。 【任务1】基于物质结构认识核酸的组成 【思考讨论】 问题1：对于相对分子质量很大的物质，我们应该如何研究？ 研究复杂的大分子时，可以通过化学反应使共价键断裂，将其分解成较小片段，然后通过分析产物来推测大分子的组成和结构。例如：在研究多糖时，可先将其水解成单糖进行研究；研究蛋白质结构时，可从其水解产物氨基酸入手。研究核酸时，也可先将核酸进一步水解为更小的片段。 【任务1】基于物质结构认识核酸的组成 【思考交流】 问题2：DNA分子的结构单元是什么？ 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖（戊糖） 碱基 （依次为：AGCT） 磷酸 【任务1】基于物质结构认识核酸的组成 【思考交流】 问题3：RNA分子的结构单元是什么？ 核糖核苷酸 核糖（戊糖） 碱基 （依次为：AGCU） 磷酸 【任务1】基于物质结构认识核酸的组成 【思考交流】 问题4：据此总结DNA与RNA结构的区别与共性。 组成 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 磷酸 戊糖（五碳糖） 碱基 相同 不同 都含有 脱氧核糖 核糖 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) 【任务1】基于物质结构认识核酸的组成 【任务1】基于物质结构认识核酸的组成 1．核酸的组成 从水解过程角度看：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，核苷进一步水解可得到戊糖和碱基。 【任务1】基于物质结构认识核酸的组成 【思考交流】 问题5：请你总结并绘制核酸的形成及水解过程示意图。 核酸 水解 缩合聚合 核苷酸 水解 缩合 磷酸 核苷 戊糖 （五碳糖） 含N碱基 水解 缩合 【任务1】基于物质结构认识核酸的组成 【思考交流】 问题6：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 戊糖 碱基 磷酸 【资料卡片】腺苷三磷酸 AMP 吸收能量 释放能量 ADP 吸收能量 释放能量 ATP 【任务2】认识核酸的结构 1.DNA双螺旋结构 一个核苷酸的五碳糖与另一个核苷酸的磷酸之间脱水缩合，排列在外侧，碱基排列在内侧，形成长链。 两条DNA长链之间通过碱基间氢键作用，互补配对，形成DNA双链。（腺嘌呤A-胸腺嘧啶T；鸟嘌呤C-胞嘧啶G） 【任务2】认识核酸的结构 1.DNA双螺旋结构 碱基互补配对时形成的氢键示意图 【任务2】认识核酸的结构 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。 2.RNA的结构 【任务2】认识核酸的结构 【思考交流】 问题7：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? 不同氨基酸分子中的氨基与羧基通过脱水缩合生成肽键，相互连接形成多肽，多肽通过盘曲 折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。 因此，DNA分子对应蛋白质分子；核苷酸是形成核酸的基本结构单元，对应形成蛋白质的基本结构单元氨基酸；磷酯键则与肽键相对应。 【任务3】认识核酸的生物功能 1．基因 有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，