(共23张PPT)
第四章 生物大分子
第三节 核酸
沃森
克里克
DNA分子的复制
形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子,使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代,并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育、细胞的分裂和制造新的细胞。
RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。RNA在蛋白质生物合成中起重要作用,根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。RNA主要有三种类型(mRNA、tRNA、rRNA)
1962年诺贝尔生理学或医学奖
“20世纪最伟大的科学成果之一”
脱氧核糖核酸(DNA)结构
戊糖
(五碳糖)
脱氧核糖
含N碱基
A G
C T
磷酸
基于宏观视角,认识DNA分子结构
01
戊糖
(五碳糖)
核糖
含N碱基
A G
C U
磷酸
基于宏观视角,类比推理RNA分子结构
02
DNA与RNA结构的区别与共性是?
组成 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
磷酸 都含有
戊糖(五碳糖) 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)
思考与讨论
1.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。
戊糖
碱基
碱基
戊糖
磷酸
-H2O
-H2O
-H2O
碱基互补配对
平行盘绕
DNA双螺旋
DNA单链
基于化学键视角,认识DNA分子的形成过程
03
思考与讨论
2.说出DNA的结构特点
(1)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。
(2)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。
(3)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。如下图所示是碱基互补配对时形成氢键的示意图,图中的虚线表示氢键。
RNA
-H2O
-H2O
-H2O
基于化学键视角,类比推理RNA分子的形成过程
04
思考与讨论
3.说出RNA的结构特点
(1)RNA也是以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中的不同:核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。
(2)RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。
戊糖
(五碳糖)
含N碱基
磷酸
核苷
核苷酸
核酸
脱水缩合
脱水缩合
缩合聚合
一级水解
二级水解
三级(完全)水解
绘制核酸的形成及水解过程示意图
05
思考与讨论
4.DNA分子的多聚核苷酸链中,核苷酸之间通过磷脂键连接。请类比蛋白质的结构,指出DNA分子、核苷酸和磷脂键分别对应于蛋白质的哪些部分。
不同氨基酸分子中的氨基与羧基通过脱水缩合生成肽键,相互连接形成多肽,多肽通过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。
因此,DNA分子对应蛋白质分子;核苷酸是形成核酸的基本结构单元,对应形成蛋白质的基本结构单元氨基酸;磷酯键则与肽键相对应。
阅读资料卡片,让我们来一起了解熟悉的ATP-ADP循环
ATP
ADP
AMP
释放能量
释放能量
吸收能量
吸收能量
感受我国在核酸研究中的贡献
06
(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。
感受我国在核酸研究中的贡献
06
人体
新冠病毒
识别
核酸检测原理
获取
病毒的RNA
全基因组序列
对比
找出
病毒的RNA
特异序列
其他物种
【知识拓展】
核酸检测技术——RT-PCR
新冠病毒RNA中的特异核酸序列
探针
碱基互补
假设人体中存在病毒的核酸样本
cDNA
(痕量)
碱基互补
反转录
cDNA
(大量)
扩增
聚合酶链式反应
人工合成
【知识拓展】
1.判断题
(1)组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸( )
(2)核酸是具有遗传信息的蛋白质( )
(3)DNA是生物体遗传信息的载体,蛋白质合成的模板( )
(4)RNA可以根据DNA提供的信息,控制蛋白质合成( )
(5)核酸分为DNA和RNA,是一类含磷的高分子化合物( )
课堂练习
×
√
×
√
√
课堂练习
2. DNA与RNA完全水解后产物的特点是( )
A.部分碱基相同,戊糖相同
B.部分碱基不同,戊糖不同
C.碱基相同,戊糖不同
D.碱基不同,戊糖相同
B
课堂练习
3.下列有关核酸的叙述中,正确的是( )
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等元素组成的小分子有机物
C.核酸是生物的遗传物质
D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
C
课堂练习
4.如图为糖类概念图,下列说法不正确的是( )
C
A.若某种单糖A为果糖,则物质①是蔗糖
B.若③是绿色植物光合作用的产物,则③是淀粉
C.若构成物质②的碱基有胸腺嘧啶,则某种单糖A为核糖
D.若④是腺嘌呤核糖核苷酸,则它可参与ATP的组成
本节内容结束