4.3 核酸 课件 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

第三节 核酸 第四章 生物大分子 课时4.3 核酸 1 重点：了解核酸、核苷酸的组成、结构 难点：了解核酸、核苷酸的组成、结构 学习目标 1.了解核酸、核苷酸的组成、结构。（宏观辨识与与微观探析） 2.认识人工合成核酸等的意义，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。（科学精神和社会责任） 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。 核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。 核酸 ——遗传信息的携带者 核酸检测 核酸的发现 1868年，瑞士内科医生米歇尔（Friedrich Miescher）从外科医院包扎伤口绷带上的脓细胞核中提取到一种富含磷元素的酸性化合物，将其称为核质（nuclein）；后来他又从鲑鱼精子细胞核中分离出类似的酸性物质；随后也有人在多种组织细胞中发现了这类物质的存在。 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 核酸的概念 核酸是一类含磷的高分子化合物，是由其结构单体核苷酸通过3′,5′- 磷酸二酯键聚合而成的长链，继而形成具有复杂三维结构的大分子化合物。 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 (3)戊糖结构简式 (4)碱基的名称(符号)和结构简式 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 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(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(2)核苷酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解得到戊糖和碱基，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，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： 【主干知识梳理】 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 3、定义：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、两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物)(1)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(2)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5、核酸的合成与水解 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 6、腺苷三磷酸(ATP)(1)形成：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)(2)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。(3)ATP的水解过程的能量变化： 【对点训练1】 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 二、核酸的结构及生物功能1、核酸的结构(1)DNA的双螺旋结构特点①DNA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 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物) 脱氧核糖 核糖 DNA RNA 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶（U） DNA和RNA中的碱基 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 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。如下图所示是碱基互补配对时形成氢键的示意图，图中的虚线表示氢键。 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 2、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，称为基因。 (2)生物功能 ①DNA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 ②RNA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。 RNA 指导 合成 DNA 蛋白质 控制 合成 没有核酸，就没有蛋白质，也就没有生命 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 RNA 转移氨基酸 合成模板 合成场所 蛋白质 控制 合成 单链状 结构 决定 反映 传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息 RNA的生物功能 DNA的生物功能 双螺旋结构 决定 反映 记录和储存 遗传信息 母链2 一个亲 代DNA 分子 母链1 子链2 子链1 两个子 代DNA 分子 互补 配对 互补 配对 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 (3)我国在核酸的研究中取得的成绩①1981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②1999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③2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制 (4)对核酸的结构和生物功能研究的意义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 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 3、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 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 4、碱基互补配对原则(1)在DNA分子中，A与T配对，G与C配对；在某些双链RNA分子中，A与U配对，G与C配对(2)定量关系①DNA分子中：A＝T，G＝C即A＋G＝T＋C。也就是DNA分子中嘌呤总数＝嘧啶总数 ②DNA分子中：两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单键中之一比值相等 ③不同生物的DNA分子中， 不同 【对点训练2】【课后作业】 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 选择性必修３ 高中化学（人教版） 　　　 永远不要低估你改变自我的能力！ 第四章 生物大分子 $$