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(共20张PPT)
第二章 官能团与有机化学反应
烃的衍生物
第三节 醛和酮 糖类和核酸
第3课时 核酸
课堂导入
生物所特有的生长和繁殖机能以及遗传与变异的特征都是核蛋白起着主要作用，其由蛋白质和核酸所组成。
蛋白质是生物体用以表达各项功能的工具，而核酸是生物用来制造蛋白质的模型，没有核酸就没有蛋白质。
课堂学习
核酸的组成
天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
绝大多数生物体的遗传物质是DNA，少数生物体的遗传物质是RNA。
核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用。
核酸是一种生物大分子，其结构是如何被测定出来的呢？
课堂学习
核酸的组成
1965年，美国康奈尔大学的生化学家罗伯特·霍利采用类似蛋白质测序“化整为零”的方法(通过化学反应使共价键断裂，将其分解成较小片段，然后通过分析产物来推测大分子的组成和结构)，耗时7年(3年分离RNA，4年测序)测定了一条只有77个碱基的酵母转运RNA序列，这算得上第一个被测定序列的核酸分子。
课堂学习
化学性质：核酸可以发生水解反应，得到单体——核苷酸。
核酸的组成
核苷酸进一步水解得到磷酸与核苷，核苷进一步水解得到戊糖和碱基。
苷是糖苷的简称，是单糖或寡糖的羟基与另一个化合物的羟基或氨基等脱水缩合，形成糖苷键而得到的一类有机化合物。
碱基均为含氮杂环有机物。
课堂学习
核酸的组成
碱基与戊糖缩合形成核苷，核苷与磷酸缩合形成了组成核酸的基本单元——核苷酸，核苷酸缩合聚合可以得到核酸。
课堂学习
核酸的组成
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。
碱基
戊糖
磷酸
戊糖
碱基
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
课堂学习
核酸的组成
生物体内的ATP-ADP循环示意图：
DNA与RNA的不同 组成 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
磷酸 都含有 核苷 戊糖 脱氧核糖 核糖
碱基 相同 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C) 不同 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)
课堂学习
DNA的结构十分复杂，1953年时，科学家根据X射线衍射数据，提出了双螺旋结构模型。
核酸的结构
DNA 分子的双螺旋结构具有以下特点：
DNA 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；
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；
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。
课堂学习
DNA碱基配对原则：
核酸的结构
课堂学习
RNA的基本构成单位也是核苷酸，其中的戊糖和碱基与NDA不同，核糖代替了脱氧核糖，尿嘧啶(U)代替了胸腺嘧啶(T)。
核酸的结构
RNA分子一般呈单链状结构，比DNA 分子小得多。
课堂学习
碱基配对的本质：
核酸的结构
课堂学习
核酸的结构
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。
DNA分子与蛋白质的相似性：
DNA分子对应于蛋白质中的蛋白质分子；
核苷酸对应于蛋白质中的氨基酸；
磷酯键对应于蛋白质中的肽键。
DNA分子的多聚核苷酸链中，核苷酸之间通过磷酯键连接起来。
课堂学习
核酸的生物功能
核酸是生物体遗传信息的载体——有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，被称为基因。
课堂学习
核酸的生物功能
细胞增殖过程中，会发生DNA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。
课堂学习
核酸的生物功能
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。
课堂学习
核酸的生物功能
我国核酸的研究成果：
1981年，我国科学家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。
脱氧核糖核酸(DNA)分子的局部结构示意图如下，下列说法不正确的是 ( )
A．磷酸与脱氧核糖分子通过醚键结合
B．碱基分子在形成脱氧核糖核苷酸时均断N-H键
C．脱氧核糖、磷酸、碱基通过分子间脱水形成脱氧核糖核苷酸
D．碱基G与C、A与T互补配对的原因是氢键数目最多、结构最稳定
课堂巩固
A
课堂小结
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THANKS

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