4.3 核酸 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

人教版选择性必修3《有机化学基础》 第四章·第三节 核酸 1 核酸发展史 1869年瑞士生物学家弗雷德里希从细胞核中分离获得 1889年，德国病理学家理查德根据其具有酸性，命名为核酸  1953年，美国分子生物学家詹姆斯·沃森和英国分子生物学家弗朗西斯·克里克确定了DNA的结构 . 1919年，美国化学家菲巴斯·利文首先发现了单核苷酸的三个主要成分（磷酸盐、戊糖和氮基）的顺序。 1938年，英国物理学家和生物学家威廉·阿斯特伯里发表了第一个DNA的X射线衍射图谱 一、核酸的组成 1. 核酸的分类 天然的核酸 绝大多数生物体的遗传物质 少数生物体的遗传物质 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 主要分布在细胞核中 主要分布在细胞质中 天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为DNA和RNA 如:新冠病毒 一、核酸的组成 2. 核酸的组成 核酸是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万，为生命的最基本物质之一。 核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。 （1）基本单元：核苷酸 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 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。 一、核酸的组成 2. 核酸的组成 （2）戊糖 核糖 脱氧核糖 5 4 3 2 1 CH2-CH-CH-CH2-CHO OH OH OH CH2-CH-CH-CH2-CHO OH OH OH OH 5 4 3 2 1 1 5 2 3 4 1 5 2 3 4 戊糖以环状结构存在于核酸中 一、核酸的组成 2. 核酸的组成 （3）碱基 鸟嘌呤(G) 腺嘌呤(A) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) 核糖核酸(RNA)中的碱基 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U) A、U、G、C 脱氧核糖核酸(DNA)中的碱基 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T) A、T、G、C 具有碱性的杂环有机化合物 一、核酸的组成 3. 核酸的形成 一、核酸的组成 3. 核酸的形成 以腺嘌呤核苷酸为例 【思考】 二、核酸的结构 请在腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸的结构简式中找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。 戊糖 碱基 碱基 戊糖 磷酸 腺嘌呤 -H2O -H2O -H2O 磷酯键 腺苷酸 (AMP) 腺嘌呤 【资料卡片】 二、核酸的结构 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。 腺苷三磷酸 腺苷二磷酸 腺苷三磷酸 腺苷酸 二、核酸的结构 1. 核酸的结构 （1）DNA 碱 基 磷酸 脱氧 核糖 A：腺嘌呤 T：胸腺嘧啶 G：鸟嘌呤 C：胞嘧啶 脱氧核糖核苷酸分子: 由脱氧核糖与碱基、磷酸基团共同组成。 脱氧 核糖 磷酸 碱基 脱氧 核糖 磷酸 碱基 脱氧 核糖 磷酸 碱基 多个脱氧核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后，再聚合成脱氧核糖核苷酸链。 DNA分子双螺旋结构 由两条多聚核苷酸组成，两条链________。形成双螺旋结构 每条链中的________和____交替链接排 在___侧,碱基排列在___侧 两条链上的碱基通过____作用， _________与___________配对， _________与________ 配对， 遵循_____________原则 平行盘绕 脱氧核糖 磷酸 外 内 氢键 腺嘌呤(A) 胸腺嘧啶(T) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 碱基互补配对 二、核酸的结构 与 配对能形成两个氢键; 两条DNA长链是通过“氢键”结合成双链结构 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 二、核酸的结构 碱 基 磷酸 核糖 A：腺嘌呤 G：鸟嘌呤 U：尿嘧啶 C：胞嘧啶 核糖核苷酸分子： 由核糖与碱基、磷酸基团共同组成。 二、核酸的结构 1. 核酸的结构 （2）RNA 核糖 磷酸 碱基 核糖 磷酸 碱基 核糖 磷酸 碱基 多个核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后,再聚合成核糖核苷酸链。 一条链上的碱基通过____作用， _________与___________配对， _________与________配对， 遵循_____________原则 RNA分子单链状结构 每条链中的_____和____交替链 接排在___侧,碱基排列在___侧 磷酸 外 内 氢键 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 碱基互补配对 尿嘧啶(U) 由一条多聚核苷酸组成， 形成单链状结构，比DNA分子小得多 核糖 二、核酸的结构 1. 核酸是生物体 的载体 2. 基因：有一定 排列顺序的DNA片段含有特定的 信息 DNA 遗传信息 指导 RNA转移氨基酸 控制 合成 蛋白质 没有核酸，就没有蛋白质，也就没有生命 3. DNA的生物功能: ①DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列_____。 4. RNA的生物功能:主要负责___________________DNA所携带的遗传信息。 遗传信息 碱基 遗传 性状 传递、翻译和表达 ②在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制，传递遗传信息 三、核酸的生物功能 我国在核酸的研究中的贡献 1981年，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 三、核酸的生物功能 课堂小结 Lavf57.25.100 $$