(共22张PPT)
第四章 生物大分子
第三节 核酸
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,
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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)
沃森 克里克
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 ”
01 基于宏观视角,认识DNA 分子结构
脱氧核糖
A G
C T
NH
N
N
NH
N
N 0
H
0
P
HO
H
H
N
N
H
H C
IOH
OH
含N碱基
磷酸
戊糖
(五碳糖)
脱氧核糖核酸(DNA)结构
NH
NH
NH
0
N
0
儿
N
H
H
OH
OH
H
CH OH
N
H
H
02 基于宏观视角,类比推理RNA
P
end
分子结构
戊糖
(五碳糖)
含N碱基
磷酸
N H
IOH
OH
CH OH 0
H H
OH
N
0
0
OH
H H
OH
N
NH
N
N
H
G
C U
N
N
H
0
P
HO
核糖
NH
NH
NH
NH
H
N
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)
DNA与RNA结构的区别与共性是
NH
N
N
腺嘌呤核苷酸
碱基
N
N
HO-CH 0
H H
戊糖 OH OH
腺嘌呤核苷
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。
H H
NH
""IOH N CH OH 0
H
H
OH
OH
0=P
O
-H O
OI O=P
DNA 单 链
0
P
HO
O
03 基于化学键视角,认识DNA 分子的形成过程
碱基互补配对
平行盘绕
HN
N-
AN
N-
H
OH
H H
H
NH
N
N
DNA 双螺旋
OH
N
0
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。
-H O 腺嘌呤核苷酸
N
N
HO p-0-CH
OH H H
HOH OHH
腺嘌呤核苷酸
什
O
04 基于化学键视角,类比推理RNA 分子的形成过程
N
一 P-0-CH
0
OH H H
HQH OH
N
H OH
H H
H
0
P
HO
O
NH
N
N
O
CH OH
H
H
OH
N
N+
H
NH
N
N
CH
0
H
OH
NH
N
N
lIOH OH
Ho
NH
N
腺嘌呤核苷
0
RNA
N
Ns
H
(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。
3 . 说 出RNA 的结构特点
思考与讨论
戊糖
(五碳糖)
含N碱基
05 绘制核酸的形成及水解过程示意图
脱水缩合
三级(完全)水解
磷酸
核苷
脱水缩合
二级水解
核苷酸
缩合聚合
一级水解
核酸
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。
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。
06 感受我国在核酸研究中的贡献
(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。
醇母丙氨酸转移核糖核酸的全合成
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141 i
tta
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科学通报
KEXIE TONBA1)
n1
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2
1982
中料交展
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rai.a
人类基因组计划(Human Genome Prolect -read)
nties,13 years,38 USD
1999年9月9日BG bo
拜附13年,花费30亿美金
微进了多学
(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。
06 感受我国在核酸研究中的贡献
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【知识拓展】
识别
新冠病毒
核酸检测原理 获取
病毒的RNA 全基因组序列
人体
找出
病毒的RNA 特异序列
对比
其他物种
假设人体中存在 碱基互补 cDNA 扩增 cDNA
病毒的核酸样本 反转录 (痕量) 聚合酶链式反应(大 量 )
【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
碱基互补
人工合成
探针
课堂练习
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
2.DNA 与RNA完全水解后产物的特点是( B )
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
课堂练习
3.下列有关核酸的叙述中,正确的是( C )
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
课堂练习
4.如图为糖类概念图,下列说法不正确的是( C )
① 葡萄糖 磷酸+碱基 ②
某种单糖A
③ 缩 合 十 磷酸+碱基 ④
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