第三节 核酸 课件（23张PPT）
文档属性
| 名称 | 第三节 核酸 课件（23张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-23 22:21:27 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
核酸
核酸检测是疫情防控的重要手段，检测的是病毒的核酸。
核酸有什么功能？核酸化学组成是什么？
核酸有什么结构特点？开展核酸研究有何意义？
01
学习内容
核酸的组成
02
核酸的结构
03
核酸研究的意义
天然的核酸
绝大多数生物体的遗传物质
少数生物体的遗传物质
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
主要分布在细胞核中
【环节一】认识核酸的分类和组成
核酸因其在细胞核中发现，并具有酸性，故而得名。核酸是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为
主要分布在细胞质中
问题1 核酸有什么生理功能？
核酸是生物体遗传信息的携带者，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。
【环节一】认识核酸的分类和组成
问题2：蛋白质的基本组成单元是氨基酸，核酸的基本组成单元是什么？
【环节一】认识核酸的分类和组成
DNA
RNA
资料卡
19世纪末20世纪初，生物化学家经过研究发现，发现DNA是由基本结构单元核苷酸形成的大分子；核苷酸是由碱基、脱氧核糖、磷酸形成的；DNA中有4种碱基，即腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶
核苷酸
水解
酶
核苷酸
核酸
（核糖核酸，RNA）
磷酯键
这是什么类型的官能团？
甲酸甲酯
问题3：核苷酸是如何水解成小分子的？
【环节一】认识核酸的分类和组成
酶
水解
磷酸
磷酯键
水解
酶
核苷
已知：单糖或者寡糖的羟基与另一物的羟基或氨基等脱水缩合，形成糖苷键。你能在核苷中找到糖苷键吗？
糖苷键
【环节一】认识核酸的分类和组成
水解
酶
水解
酶
戊糖
生物体中，单糖以环状结构形式存在
碱基
【环节一】认识核酸的分类和组成
问题4 戊糖是区分DNA和RNA的重要依据。两种戊糖的区别是什么，他们名称的由来是什么？
核糖
（存在于RNA中）
脱氧核糖
（存在于DNA中）
名称由来：依据2号碳原子上是否连有氧原子
1
4
3
2
5
1
4
3
2
5
【环节一】认识核酸的分类和组成
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
分子中存在两个环
分子中存在个环
脱氧核糖
核糖
DNA和RNA
碱基是具有碱性的含氮杂环有机化合物
磷酸
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
DNA
RNA
【环节一】认识核酸的分类和组成
核酸
酶
水解
核苷酸
酶
水解
磷酸
核苷
酶
水解
戊糖
碱基
在研究复杂的大分子时，可以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
问题5：以磷酸、戊糖、碱基为原料如何合成核酸？
脱水缩合
缩合
缩合
缩合
聚合
核酸可以看作______、______和_____通过一定方式结合而成的___________
戊糖
磷酸
碱基
生物大分子
（缩合聚合物）
【环节一】认识核酸的分类和组成
腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体。
戊糖
碱基
戊糖
碱基
磷酸
（2）形成腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸时分别如何成键的？
1
4
3
2
5
1
4
3
2
5
碱基与脱氧核糖的1号碳原子相连，形成糖苷键；磷酸与脱氧核糖的5号碳原子相连，形成磷酯键。
（1)请在以下结构简式中找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。
评价1
【环节二】探析核酸的结构
1953年，科学家通过研究DNA晶体X射线衍射数据，提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
DNA
DNA分子的双螺旋结构具有以下特点：
⑴DNA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。
问题6 核苷酸之间是通过怎样的连接方式形成多聚核苷酸链的？请在该图中找到多聚核苷酸链中的基本单元
（2）连接顺序：
磷酸
戊糖
碱基
磷酸
……
脱氧核糖核苷酸
和 在外侧交替连接,
碱基排列在内侧
核苷酸之间通过__________连接
磷酸
戊糖
碱基
磷酯键
成键方式：
3
3
【环节二】探析核酸的结构
脱氧核糖 磷酸
磷酸与脱氧核糖3号碳原子上的羟基之间通过脱水形成磷酯键，将多个核苷酸连接起来形成多聚核苷酸链。
问题7 DNA分子中，两条多聚核苷酸链之间如何连接形成双螺旋结构？
观察原子间所形成的键，找出两条多聚核苷酸链的连接处。
⑶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。
【环节二】探析核酸的结构
【环节二】探析核酸的结构
碱基之间的氢键具有固定的数目
DNA两条链之间的距离保持一致
碱基互补配对原则
①
②
A与T配对能形成两个氢键，G与C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的配对方式可使碱基对平行，保持DNA的双螺旋结构
问题8 为什么碱基间的配对方式为A配T，G配C
DNA分子的多聚核苷酸链中，核苷酸之间通过磷酯键连接。类比蛋白质结构，指出DNA分子、核苷酸分子、磷酯键分别对应蛋白质的哪些部分？
DNA分子 蛋白质分子
核苷酸 氨基酸
磷酯键 肽键
评价2
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。
RNA
分子
每条链中的_____和____交替链
接排在___侧,碱基排列在_ __侧
核糖
磷酸
外
内
由一条 组成，
形成 结构
相对分子质量比DNA小很多
碱基有 、 、
、 等。
腺嘌呤(A)
尿嘧啶(U)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
单链状
多聚核苷酸链
评价3
结合图示，类比DNA，说出RNA的结构特点
1962年诺贝尔生理学或医学奖
“DNA结构的发现20世纪最伟大的科学成果之一”
【环节三】感知核酸研究的意义
对核酸的结构和生物功能的研究
使人们深入认识生命活动规律，更好地利用生物资源
有助于提高疾病诊断和治疗水平，促进医学、农业等的发展。
我国对核酸的研究成果
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。
【环节三】感知核酸研究的意义
我们常做的核酸检测,其原理是什么呢？
【环节三】感知核酸研究的意义
总结
核酸
核酸检测是疫情防控的重要手段，检测的是病毒的核酸。
核酸有什么功能？核酸化学组成是什么？
核酸有什么结构特点？开展核酸研究有何意义？
01
学习内容
核酸的组成
02
核酸的结构
03
核酸研究的意义
天然的核酸
绝大多数生物体的遗传物质
少数生物体的遗传物质
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
主要分布在细胞核中
【环节一】认识核酸的分类和组成
核酸因其在细胞核中发现，并具有酸性，故而得名。核酸是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为
主要分布在细胞质中
问题1 核酸有什么生理功能？
核酸是生物体遗传信息的携带者，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。
【环节一】认识核酸的分类和组成
问题2：蛋白质的基本组成单元是氨基酸，核酸的基本组成单元是什么？
【环节一】认识核酸的分类和组成
DNA
RNA
资料卡
19世纪末20世纪初，生物化学家经过研究发现，发现DNA是由基本结构单元核苷酸形成的大分子；核苷酸是由碱基、脱氧核糖、磷酸形成的；DNA中有4种碱基，即腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶
核苷酸
水解
酶
核苷酸
核酸
（核糖核酸，RNA）
磷酯键
这是什么类型的官能团？
甲酸甲酯
问题3：核苷酸是如何水解成小分子的？
【环节一】认识核酸的分类和组成
酶
水解
磷酸
磷酯键
水解
酶
核苷
已知：单糖或者寡糖的羟基与另一物的羟基或氨基等脱水缩合，形成糖苷键。你能在核苷中找到糖苷键吗？
糖苷键
【环节一】认识核酸的分类和组成
水解
酶
水解
酶
戊糖
生物体中，单糖以环状结构形式存在
碱基
【环节一】认识核酸的分类和组成
问题4 戊糖是区分DNA和RNA的重要依据。两种戊糖的区别是什么，他们名称的由来是什么？
核糖
（存在于RNA中）
脱氧核糖
（存在于DNA中）
名称由来：依据2号碳原子上是否连有氧原子
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【环节一】认识核酸的分类和组成
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
分子中存在两个环
分子中存在个环
脱氧核糖
核糖
DNA和RNA
碱基是具有碱性的含氮杂环有机化合物
磷酸
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
DNA
RNA
【环节一】认识核酸的分类和组成
核酸
酶
水解
核苷酸
酶
水解
磷酸
核苷
酶
水解
戊糖
碱基
在研究复杂的大分子时，可以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
问题5：以磷酸、戊糖、碱基为原料如何合成核酸？
脱水缩合
缩合
缩合
缩合
聚合
核酸可以看作______、______和_____通过一定方式结合而成的___________
戊糖
磷酸
碱基
生物大分子
（缩合聚合物）
【环节一】认识核酸的分类和组成
腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体。
戊糖
碱基
戊糖
碱基
磷酸
（2）形成腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸时分别如何成键的？
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碱基与脱氧核糖的1号碳原子相连，形成糖苷键；磷酸与脱氧核糖的5号碳原子相连，形成磷酯键。
（1)请在以下结构简式中找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。
评价1
【环节二】探析核酸的结构
1953年，科学家通过研究DNA晶体X射线衍射数据，提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
DNA
DNA分子的双螺旋结构具有以下特点：
⑴DNA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。
问题6 核苷酸之间是通过怎样的连接方式形成多聚核苷酸链的？请在该图中找到多聚核苷酸链中的基本单元
（2）连接顺序：
磷酸
戊糖
碱基
磷酸
……
脱氧核糖核苷酸
和 在外侧交替连接,
碱基排列在内侧
核苷酸之间通过__________连接
磷酸
戊糖
碱基
磷酯键
成键方式：
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【环节二】探析核酸的结构
脱氧核糖 磷酸
磷酸与脱氧核糖3号碳原子上的羟基之间通过脱水形成磷酯键，将多个核苷酸连接起来形成多聚核苷酸链。
问题7 DNA分子中，两条多聚核苷酸链之间如何连接形成双螺旋结构？
观察原子间所形成的键，找出两条多聚核苷酸链的连接处。
⑶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。
【环节二】探析核酸的结构
【环节二】探析核酸的结构
碱基之间的氢键具有固定的数目
DNA两条链之间的距离保持一致
碱基互补配对原则
①
②
A与T配对能形成两个氢键，G与C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的配对方式可使碱基对平行，保持DNA的双螺旋结构
问题8 为什么碱基间的配对方式为A配T，G配C
DNA分子的多聚核苷酸链中，核苷酸之间通过磷酯键连接。类比蛋白质结构，指出DNA分子、核苷酸分子、磷酯键分别对应蛋白质的哪些部分？
DNA分子 蛋白质分子
核苷酸 氨基酸
磷酯键 肽键
评价2
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。
RNA
分子
每条链中的_____和____交替链
接排在___侧,碱基排列在_ __侧
核糖
磷酸
外
内
由一条 组成，
形成 结构
相对分子质量比DNA小很多
碱基有 、 、
、 等。
腺嘌呤(A)
尿嘧啶(U)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
单链状
多聚核苷酸链
评价3
结合图示，类比DNA，说出RNA的结构特点
1962年诺贝尔生理学或医学奖
“DNA结构的发现20世纪最伟大的科学成果之一”
【环节三】感知核酸研究的意义
对核酸的结构和生物功能的研究
使人们深入认识生命活动规律，更好地利用生物资源
有助于提高疾病诊断和治疗水平，促进医学、农业等的发展。
我国对核酸的研究成果
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。
【环节三】感知核酸研究的意义
我们常做的核酸检测,其原理是什么呢？
【环节三】感知核酸研究的意义
总结