内容正文:
第2课时 核酸的结构及生物功能 常见有机物的水解反应
新知探究——核酸的结构及生物功能
1.核酸的组成与结构
(1)核酸分子的组成
碱基与戊糖通过脱水缩合形成 ,核苷分子中戊糖上的羟基与磷酸脱水,通过磷酯键结合形成 ,不同的核苷酸按一定的顺序通过磷酯键连接成一条很长的链,称为核酸。
(2)核酸的空间结构
2.核酸的分类及生物功能
3.核酸的水解产物
[题点多维训练]
1.以下关于核酸的论述正确的是 ( )
A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基组成的
B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C.核酸、核苷酸都是高分子化合物
D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
2.如图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段,它的碱基中胞嘧啶的结构如图2,下列说法正确的是 ( )
A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B.2⁃脱氧核糖(C5H10O4)能发生银镜反应
C.胞嘧啶的分子式为C4H5N3O,含有的官能团是氨基和酰胺基
D.脱氧核糖核酸由磷酸、2⁃脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
3.如图表示的是组成某种核酸的基本单元,下列有关叙述错误的是 ( )
A.该物质是组成RNA的基本单元
B.该物质仅含有C、H、O、N、P五种元素
C.图中碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶
D.该物质组成的核酸参与遗传信息的传递过程
命题热点——常见有机物的水解反应
1.卤代烃的水解(碱性介质中)
CH3CH2Br+NaOH 。
2.酯类的水解
(1)在酸性介质中生成酸和醇
RCOOCH2R'+H2ORCOOH+HOCH2R'。
(2)在碱性介质中生成盐和醇
RCOOCH2R'+NaOHRCOONa+HOCH2R'。
(3)油脂的水解
①油脂+3H2O甘油+3高级脂肪酸;
②油脂+3NaOH甘油+3高级脂肪酸钠。
3.酰胺的水解
(1)在酸性介质中生成羧酸和铵盐
RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4Cl。
(2)在碱性介质中生成羧酸盐和氨
RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑。
4.糖类的水解
(1)二糖的水解
C12H22O11+H2O2C6H12O6;
麦芽糖 葡萄糖
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6。
蔗糖 果糖 葡萄糖
(2)多糖的水解
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6;
淀粉 葡萄糖
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6。
纤维素 葡萄糖
5.多肽、蛋白质的水解
在酸、碱或酶的作用下最终水解得到氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α⁃氨基酸。
6.核酸的水解
核酸在酶的作用下水解生成核苷酸。若在强酸或强碱条件下加热,可水解生成磷酸、碱基和戊糖(核糖或脱氧核糖)。
[典例] 下列有机物水解时,键断裂处不正确的是 ( )
A.
B.
C.
D.
听课记录:
|思维建模|水解断键部位的判断
各类物质的水解主要抓住断键的部位,水解反应是指有机物与水反应时分解为两部分,水中的H加到负电性的一端,而羟基(—OH)加到正电性的一端,从而得到两种新的化合物的反应过程。
[题点多维训练]
1.下列说法不正确的是 ( )
A.溴乙烷与氢氧化钠溶液混合,加热,可发生水解反应
B.有机物的水解反应都属于取代反应
C.麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物相同
D.乙酸乙酯和油脂在碱溶液中的水解都是皂化反应
2.下列各组二糖中,互为同分异构体且水解产物相同的是 ( )
A.蔗糖和麦芽糖 B.蔗糖和乳糖
C.麦芽糖和纤维二糖 D.乳糖和纤维二糖
3.某种甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍,由于它热值低、口感好、副作用小,已在90多个国家广泛使用。A的结构简式为
已知:①在一定条件下,羧酸酯或羧酸与含—NH2的化合物反应可以生成酰胺,如:
②酯比酰胺容易水解。
请填写下列空白:
(1)在稀酸条件下加热,化合物A首先生成的水解产物是: 和 。
(2)在较浓酸和长时间加热条件下,化合物A可以水解生成: 、 和 。
(3)化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应,再生成一个酰胺键,产物是甲醇和
。
(填写结构简式,该分子中除苯环以外,还含有一个6原子组成的环)
课下请完成课时跟踪检测(二十九)第2课时 核酸的结构及生物功能 常见有机物的水解反应
新知探究
1.(1)核苷 核苷酸 (2)核苷酸 空间结构 双螺旋结构
[题点多维训练]
1.选D 核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的,故A、B错误;核酸是高分子化合物,但核苷酸不是高分子化合物,故C错误。
2.选D 根据脱氧核糖核酸的结构可知,其中含有的化学键既有不同原子间形成的极性共价键,也有碳原子之间形成的非极性共价键,A错误;2⁃脱氧核糖(C5H10O4)无醛基,不能发生银镜反应,B错误;胞嘧啶的分子式为C4H5N3O,含有的官能团不仅仅有酰胺基、氨基,还有碳氮双键和碳碳双键,C错误;图1为脱氧核糖核酸的结构片段,由其结构判断可知脱氧核糖核酸由磷酸、2⁃脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成,D正确。
3. 选C 题图中物质含有磷酸、核糖和碱基,为核糖核苷酸,是组成RNA的基本单元,A正确;核糖核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P,B正确;核糖核苷酸中不含胸腺嘧啶,C错误;RNA参与遗传信息的传递过程,D正确。
命题热点
1.CH3CH2OH+NaBr
[典例]选D 卤代烃水解时断开C—X(X为卤素原子),A项正确;RCOOCH3水解时断开酯基上的 C—O,B项正确;多肽水解时断开肽键上的C—N,C项正确,D项错误。
[题点多维训练]
1.选D 只有油脂在碱性条件下的水解才称为皂化反应,D项错误。
2.选C 蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖的分子式都是C12H22O11,所以任意两者之间均满足互为同分异构体的要求,但是只有麦芽糖和纤维二糖水解产物完全相同,都是葡萄糖。
3.解析:(1)题给信息中酯比酰胺容易水解,在稀酸条件下加热,化合物A首先发生的是酯基的水解,则水解产物为和CH3OH。 (2)在较浓酸和长时间加热条件下,化合物A可发生酰胺和酯的水解,最终水解产物为HOOCCH2CH(NH2)COOH、、CH3OH。 (3)化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应,再生成一个酰胺键,结合信息①可以知道应为—COOH与—NH2或—COO—与—NH2的取代反应,生成产物有甲醇,则应为—COO—与—NH2的取代反应,另一种生成物为。
答案:(1) CH3OH
(2)HOOCCH2CH(NH2)COOH CH3OH
(3)
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