4.3 核酸课件-2026-2027学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

该高中化学课件聚焦核酸的组成、分类、结构及生物功能，以核酸的发现和作用导入，通过水解反应分析、DNA与RNA组成对比、双螺旋结构模型等学习支架，构建从基础成分到生物功能的知识脉络。 其亮点在于融入科学思维（类比蛋白质结构解析DNA组成）和科学态度与责任（我国核酸研究成就），采用表格对比、结构示意图及随堂演练，帮助学生形成物质结构决定功能的化学观念，提升探究能力，也为教师提供清晰的教学框架。

第三节 核酸 第四章　生物大分子 1 核酸的结构及生物功能 2 核酸的组成和分类 1 本节重点 本节难点 知识导航 1、核酸的发现、分类及作用 来源 核酸因其最早在____________中发现,并具有________ ,所以称为核酸。  分类 天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为________________________和________________。  作用 核酸在生物体的生长、________________、____________、变异等生命现象中起着决定性的作用。  细胞核 酸性 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 繁殖 遗传 一、核酸的组成 新课导入 天然核酸 根据组成中所含戊糖的不同 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) →绝大多数生物体的遗传物质 →少数生物体的遗传物质 DNA和RNA作为遗传信息的携带者，对遗传信息的传递具有重要的作用。 2、天然核酸的分类与作用 一、核酸的组成 新课讲授 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) （1）核酸可以发生水解反应，过程如图所示： 核 酸 核 苷 酸 磷酸 核苷 戊糖 核糖 脱氧核糖 碱基 酶 水解 酶 水解 酶 水解 3、核酸的组成 一、核酸的组成 新课讲授 组成 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 磷酸 都含有 戊糖（五碳糖） 碱基 相同 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C) 不同 脱氧核糖 核糖 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) 3、核酸的组成 一、核酸的组成 （2）核酸的基本单位：核苷酸，分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸。 （3）组成元素： C、H、O、N、P 新课讲授 （4）核酸的形成过程 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。 戊糖 碱基 缩合 水解 核苷 磷酸 缩合 水解 核苷酸 核酸 缩合聚合 水解 3、核酸的组成 一、核酸的组成 新课讲授 磷脂键 糖苷键 缩合 脱水 OH HO OH O P 缩合 脱水 腺嘌呤核糖核苷酸 （4）核酸的形成过程：合成腺嘌呤核糖核苷酸 3、核酸的组成 一、核酸的组成 新课讲授 糖苷键 缩合 脱水 缩合 脱水 磷脂键 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 （4）核酸的形成过程：合成腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 3、核酸的组成 一、核酸的组成 新课讲授 碱基 戊糖 磷酸 戊糖 碱基 【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 O OH OH H H H CH2OH H N N N NH2 N O OH OH H H H CH2 H N N N NH2 N O HO OH O P 腺嘌呤核苷 腺嘌呤核苷酸 新课讲授 腺苷三磷酸 资料卡片 核糖可与腺嘌呤形成腺嘌呤核苷，其中核糖的羟基继续与磷酸反应，可形成磷酸酯（AMP，腺嘌呤核苷酸，又称腺苷酸）、二磷酸酯（ADP，腺苷二磷酸）及三磷酸酯（ATP，腺苷三磷酸）。ATP逐步水解可以生成ADP和AMP。ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源，也是生物体内重要的能量转换中间体。ATP的生物学功能与其独特的分子结构有密切关系。ATP分子中的磷酸与核糖之间通过磷酯键连接，磷酸与磷酸之间则形成磷酸酐键。磷酸酐键在ATP水解时会发生断裂，整个水解过程可释放较多能量供生物体使用，因此也被称为高能磷酸键。植物光合作用和动物体内食物氧化分解提供的能量，则可使ADP与磷酸重新反应合成ATP。 知识导航 腺苷三磷酸 腺苷二磷酸(ADP) 腺苷三磷酸(ATP) 腺苷酸(AMP) 磷酸酐键 磷酸酯键 ATP的水解过程的能量变化： 磷酸酐键断裂释放较多能量，也被称之为高能磷酸键 ATP ADP 释放能量 吸收能量 知识导航 脱氧核糖核酸（DNA）的结构示意图 DNA分子的扫描隧道显微镜图 DNA的结构十分复杂。直到1953年，科学家在深入研究DNA晶体X射线数据的基础上，提出了DNA分子的双螺旋结构模型。 二、核酸的结构 新课讲授 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，结合成碱基对， 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 1、DNA分子的双螺旋结构特点 新课讲授 与 配对能形成两个氢键; 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 双链DNA分子中，每条链中两个相邻的脱氧核苷酸之间通过 相连接 磷酯键 1、DNA分子的双螺旋结构特点 新课讲授 单链状 核糖 脱氧核糖 尿嘧啶 胸腺嘧啶 小 二、核酸的结构 2、RNA的结构特点 新课讲授 【思考与讨论】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蛋白质的哪些部分。 氨基酸 多肽 蛋白质 核苷酸 DNA 形成磷酯键 缩聚反应 成肽反应 形成肽键 双螺旋结构 盘曲折叠 多聚核苷酸链 DNA分子对应于蛋白质中的____________ 核苷酸对应于蛋白质中的___________ 磷酯键对应于蛋白质中的_________ 蛋白质分子 氨基酸 肽键 新课讲授 三、核酸的生物功能 1、基因的定义：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息。 2、核酸是生物体遗传信息的载体 ①DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状 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 （2）RNA分子 RNA参与传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息。 （1）DNA分子 新课讲授 在细胞繁殖分裂过程中，会发生__________的复制 亲代DNA分子的两条链解开后 DNA分子 母链模板 酶 游离的核苷酸 合成一段母链互补的子链 形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA 核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代 控制蛋白质的合成 影响生物体特定性状的发生和发育 三、核酸的生物功能 DNA分子复制示意图 3、DNA分子的复制： 新课讲授 (1)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。 (2)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。 (3)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 4、我国在核酸研究中取得的成绩 新课讲授 归纳总结 核酸是由核苷酸单体形成的聚合物，是生物体遗传信息的载体 核 酸 核 苷 酸 磷酸 核苷 RNA 单链状结构 DNA 双螺旋结构 形成磷酯键 戊糖 碱基 氢键作用 多聚核苷酸链 碱基互补配对原则 水解 缩合聚合 水解 缩合 水解 缩合 缩合 聚合 课堂小结 基因治疗 许多遗传性疾病发生的原因是由于患者细胞内脱氧核糖核酸上的遗传密码(基因)发生错误，因此，通过基因工程技术,把健康人的正常基因移植到患者细胞内，来取代或者矫正患者所缺陷的基因，以达到根治遗传性疾病的方法，称为基因疗法。 拓展延伸 1．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。下列不属于核酸组成元素的是 A．碳 B．氧 C．硫 D．磷 【答案】C 【详解】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，根据结合的物质分析得到核酸中含有C、H、O、N、P等元素，不含有硫； 随堂演练 2．下列有关核酸的叙述中错误的是 A．生物体内具有有遗传功能的大分子化合物 B．核酸包括 DNA和RNA C．由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成 D．核酸为生命之源 【答案】C 【解析】核酸包括 DNA和RNA，DNA由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成，RNA由含氮碱基、核糖和磷酸组成，不能说核酸由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成。 随堂演练 3．下列物质中属于生物大分子的是 A．核苷酸 B．硬脂酸甘油酯 C．人工结晶牛胰岛素 D．聚乳酸 【答案】C 【分析】生物大分子是指由许多单体组成的多聚体，如蛋白质、多糖和核酸等。 【详解】A．核苷酸是组成核酸的单体，不是生物大分子，A错误； B．.硬脂酸甘油酯是脂肪，不是生物大分子，B错误； C．人工结晶牛胰岛素是蛋白质，是生物大分子，C正确； D．聚乳酸是人工合成的，不是生物大分子，D错误； 随堂演练 THANKS 26 $