【化學(xué)】核酸 2023-2024學(xué)年高二化學(xué)同步課件（人教版2019選擇性必修3）

1、了解脫氧核糖核酸、核糖核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生物功能；知道核酸與核苷酸、戊糖、堿基、磷酸之間的關(guān)系，能辨識(shí)核糖、脫氧核糖核酸中的磷酯鍵；能從結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)核酸分子的形成過(guò)程及水解過(guò)程。2、了解DNA分子中基本結(jié)構(gòu)單元之間的連接方式，能基于氫鍵分析堿基配對(duì)原理，形成對(duì)DNA雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的整體認(rèn)知。DNA的分子結(jié)構(gòu)。核酸的組成和結(jié)構(gòu)。1953年，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，開(kāi)啟了分子生物學(xué)時(shí)代，使遺傳的研究深入到分子層次，“生命之謎”被打開(kāi)，人們清楚地了解遺傳信息的構(gòu)成和傳遞的途徑。克里克沃森DNA雙螺旋的結(jié)構(gòu)20世紀(jì)最偉大的科學(xué)成果之一DNA和RNA作為遺傳信息的攜帶者，對(duì)遺傳信息的傳遞具有重要的作用。核苷酸DNA為什么對(duì)生命活動(dòng)如此重要？DNA分子的結(jié)構(gòu)單元是什么？核酸核酸因其最早在細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)，并具有酸性，故而得名。天然的核酸根據(jù)其組成中所含戊糖的不同，分為脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。核酸是一種生物大分子，相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)上百萬(wàn)。實(shí)驗(yàn)表明核酸可以發(fā)生水解反應(yīng)，人們通過(guò)分析核酸水解的產(chǎn)物，認(rèn)識(shí)到核酸是由許多核苷酸單體形成的聚合物。核苷酸進(jìn)一步水解得到磷酸和核苷，核苷繼續(xù)水解得到戊糖和堿基。一、核酸的組成核苷酸酶水解磷酸核苷酶水解戊糖堿基脫氧核糖核糖核酸酶水

解腺嘌呤（A）鳥(niǎo)嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）一、核酸的組成核酸可以看作磷酸、戊糖和堿基通過(guò)一定方式結(jié)合而成的生物大分子。戊糖堿基縮合水解核苷磷酸縮合水解核苷酸核酸縮合水解溫故而知新戊糖有____________和___________；根據(jù)戊糖種類可以把核酸分為_(kāi)______________和____________，即________和_________。脫氧核糖核糖脫氧核糖核酸核糖核酸DNARNADNA中堿基有腺嘌呤（A）胞嘧啶（C）鳥(niǎo)嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）有基堿中RNA尿嘧啶（U）溫故而知新核苷酸的種類共_____種堿基AGCTPOOHOHO磷酸OHOHHHHCH2H脫氧核糖堿基AGCUPOOHOHO磷酸OHOHOHHCH2HH核糖脫氧核糖核苷酸___種核糖核苷酸___種844腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生產(chǎn)核酸類藥物的中間體，請(qǐng)?jiān)谝韵陆Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中找出戊糖、堿基和磷酸所對(duì)應(yīng)的部分。思考與討論腺嘌吟核苷腺嘌吟核苷酸堿基戊糖堿基戊糖磷酸腺苷三磷酸資料卡片核糖可與腺嘌呤形成腺嘌呤核苷，其中核糖的羥基繼續(xù)與磷酸反應(yīng)，可形成磷酸酯（AMP，腺嘌呤核苷酸，又稱腺苷酸）、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是細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量的直接來(lái)源，也是生物體內(nèi)重要的能量轉(zhuǎn)換中間體。ATP的生物學(xué)功能與其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。ATP分子中的磷酸與核糖之間通過(guò)磷酯鍵連接，磷酸與磷酸之間則形成磷酸酐鍵。磷酸酐鍵在ATP水解時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂，整個(gè)水解過(guò)程可釋放較多能量供生物體使用，因此也被稱為高能磷酸鍵。植物光合作用和動(dòng)物體內(nèi)食物氧化分解提供的能量，則可使ADP與磷酸重新反應(yīng)合成ATP。資料卡片釋放能量吸收能量ATPADP二、核酸的結(jié)構(gòu)脫氧核糖核酸（DNA）的結(jié)構(gòu)示意圖DNA分子的掃描隧道顯微鏡圖DNA的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。直到1953年，科學(xué)家在深入研究DNA晶體X射線數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。二、核酸的結(jié)構(gòu)腺嘌呤（A）-H2O-H2O-H2O脫氧核糖核酸（DNA）分子的形成過(guò)程脫氧核糖腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸DNA單鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)平行盤(pán)繞DNA雙螺旋磷酯鍵……………DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)二、核酸的結(jié)構(gòu)①由兩條多聚核苷酸組成，兩條鏈_________，形成雙螺旋結(jié)構(gòu)；②每條鏈中的__________和_______交替鏈接，排在______側(cè)，堿基排列在______側(cè)；③兩條鏈上的堿基通過(guò)______作用，______________與______________配對(duì)，___________與_____________配對(duì)，結(jié)合成堿基對(duì)，遵循________________原則。平行盤(pán)繞脫氧核糖磷酸外內(nèi)氫鍵腺嘌呤（A）胸腺嘧啶（T）鳥(niǎo)嘌呤（G）胞嘧啶（C）堿基互補(bǔ)配對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、核酸的結(jié)構(gòu)腺嘌呤（A）核糖腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸-H2O-H2O-H2ORNA核糖核酸（RNA）分子的形成過(guò)程一、核酸的組成單鏈分子磷酯鍵二、核酸的結(jié)構(gòu)核酸分子通過(guò)什么化學(xué)鍵形成呢？戊糖堿基縮合水解核苷磷酸縮合水解核苷酸核酸縮合水解-OH-NH2戊糖中的-OH-OHH3PO4中的-OH戊糖中的-OH氨基酸多肽蛋白質(zhì)核苷酸DNADNA分子的多聚核苷酸鏈中，核苷酸之間通過(guò)磷脂鍵連接。請(qǐng)類比蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，指出DNA分子、核苷酸和磷脂鍵分別對(duì)應(yīng)于蛋白質(zhì)的哪些部分。思考與討論形成磷酯鍵縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)形成肽鍵雙螺旋結(jié)構(gòu)盤(pán)曲折疊多聚核苷酸鏈（1）基因：有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息①DNA分子上有許多基因,決定了生物體的一系列性狀（2）作用：②在細(xì)胞繁殖分裂過(guò)程中，會(huì)發(fā)生DNA分子的復(fù)制,傳遞遺傳信息2、RNA分子RNA參與傳遞、翻譯和表達(dá)DNA分子所攜帶的遺傳信息。1、DNA分子核酸是生物體遺傳信息的攜帶者三、核酸的生物功能在細(xì)胞繁殖分裂過(guò)程中，會(huì)發(fā)生__________的復(fù)制親代DNA分子的兩條鏈解開(kāi)后DNA分子母鏈模板酶游離的核苷酸合成一段母鏈互補(bǔ)的子鏈形成兩個(gè)與親代DNA完全相同的子代DNA核酸攜帶的遺傳信息通過(guò)DNA復(fù)制被精確地傳遞給下一代控制蛋白質(zhì)的合成影響生物體特定性狀的發(fā)生和發(fā)育三、核酸的生物功能DNA分子復(fù)制示意圖(1)1981年，人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。(2)1999年，我國(guó)參與了人類基因組計(jì)劃,成為參與該項(xiàng)計(jì)劃的唯一發(fā)展中國(guó)家。(3)2002年，我國(guó)科學(xué)家完成了水稻基因組圖譜的繪制。中國(guó)在核酸的研究中的貢獻(xiàn)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則核苷酸磷酸形成磷酯鍵核苷戊糖堿基聚合縮合RNA單鏈狀結(jié)構(gòu)核酸水解縮合水解縮合水解縮合DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)多聚核苷酸鏈氫鍵作用練習(xí)1、判斷題(1)組成核酸的基本單位是脫氧核苷酸(

)(2)核酸是具有遺傳信息的蛋白質(zhì)(

)(3)DNA是生物體遺傳信息的載體，蛋白質(zhì)合成的模板(

)(4)RNA可以根據(jù)DNA提供的信息，控制蛋白質(zhì)合成(

)(5)核酸分為DNA和RNA，是一類含磷的高分子化合物(

)×

√√√√練習(xí)2、下列有關(guān)核酸的敘述中，正確的是()A、除病毒外，一切生物都有核酸存在B、核酸是由C、H、O、P、N等元素組成的小分子有機(jī)物C、核酸是生物的遺傳物質(zhì)D、組成核酸的基本單位是脫氧核苷酸C練習(xí)3、DNA與RNA完全水解后產(chǎn)物的特點(diǎn)是（

）A、部分堿基相同，戊糖相同B、部分堿基不同，戊糖不同C、堿基相同，戊糖不同D、堿基不同，戊糖相同B練習(xí)4、如圖是核酸的基本組成單位核苷酸的結(jié)構(gòu)示意圖,下列說(shuō)法正確的是(

)A、比較組成DNA與RNA的④，只有②存在不同B、若③是T，則④叫胸腺嘧啶脫氧核糖核酸C、若③是尿嘧啶，則②是脫氧核糖D、若②是脫氧核糖，則④構(gòu)成的核酸是遺傳物質(zhì)的主要載體D練習(xí)5、有關(guān)核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯(cuò)誤的是（）A、蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B、數(shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈C、核酸具有固定的結(jié)構(gòu)，所以只有一種核酸分子D、氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)C練習(xí)6、自然界