4.3 核酸（教学课件）(共23张PPT)_高中化学人教版（2019）人教版选择性必修三
文档属性
| 名称 | 4.3 核酸（教学课件）(共23张PPT)_高中化学人教版（2019）人教版选择性必修三 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 57.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-08 08:43:47 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
4.3 核酸
学习重难点
重点
1.核酸组成与结构：掌握核苷酸结构，包括磷酸、五碳糖、含氮碱基，以及其连接成核酸链的方式，理解 DNA 双螺旋结构特点；
2.核酸功能：明确 DNA 携带遗传信息的方式，了解 RNA 在遗传信息表达中的作用。
难点
1.核酸结构复杂性：DNA 双螺旋结构的空间构型、碱基互补配对及链间相互作用难理解；
2.遗传信息传递表达：DNA 复制、转录和翻译过程涉及多种分子，过程抽象难掌握 。
核酸的组成
PART 01
1.核酸概述
因最早在细胞核中发现，并具有酸性，故名核酸。核酸是生物体遗传信息的携带者，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。
沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构，被誉为“20世纪最伟大的科学成果之一”，结合所学，思考：为什么DNA对生命活动如此重要？
沃森
克里克
2.天然核酸的分类与作用
天然核酸
根据组成中所含的戊糖的不同
脱氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸（RNA）
绝大多数生物体的遗传物质
少数生物体的遗传物质
3.核酸的组成
核酸
酶
水解
核苷酸
酶
水解
磷酸
核苷
酶
水解
戊糖
碱基
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
碱基的名称(符号)和结构简式
3.核酸的组成
（1）基本单元：核苷酸，分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸，其结构可表示为
c
a
b
核糖核苷酸
代表磷酸
代表戊糖[核糖或脱氧核糖，以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）]
代表碱基[具有碱性的杂环有机化合物，RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)，DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(T)]
3.核酸的组成
（2）核酸的形成过程
组成元素：C、H、O、N、P
小分子物质：
c
a
b
+
+
磷酸
戊糖
碱基
c
b
核苷
基本单元
核苷酸链
c
b
a
c
b
a
···
···
缩合聚合
一条或两条构成
c
b
a
核苷酸
核酸
DNA或RNA
3.核酸的组成
（2）核酸的形成过程
①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酸等脱水缩合，形成糖苷酸而得到的一类有机化合物。
②核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子，其形成和水解过程如图所示：
戊糖
碱基
缩合
水解
缩合聚合
水解
核苷
磷酸
缩合
水解
核苷酸
核酸
3.核酸的组成
【思考与讨论】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
戊糖
碱基
磷酸
4.腺苷三磷酸
腺苷二磷酸(ADP)
腺苷三磷酸(ATP)
腺苷酸(AMP)
ATP的水解过程的能量变化：
磷酸酐键断裂释放能量，被称之为高能磷酸键
植物光合作用和动物体内食物氧化分解
ATP
ADP
AMP
释放能量
释放能量
吸收能量
吸收能量
磷酸酐键
磷酸酯键
核酸的结构
PART 02
1.DNA分子的双螺旋结构结构特点
（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。
2.RNA的结构特点
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)。RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。
核酸的生物功能
PART 03
1.基因的定义
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。
① DNA分子中有许多基因，决定了生物体的一系列性状。
② RNA则主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
游离的
核苷酸
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，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。
(1)DNA分子的复制
2.核酸的生物功能
2.核酸的生物功能
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。
(2)RNA的生物功能
RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
3.我国在核酸研究中取得的成就
(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。
3.我国在核酸研究中取得的成就
(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。
随堂训练
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( )
×
√
×
√
√
随堂训练
2.DNA复制是按半保留方式进行的。如果一个完全放射标记的双链DNA分子在不含有放射标记的溶液中,进行两轮复制。如此产生的4个DNA分子的放射活性将会出现( )
A.半数分子没有放射性
B.所有分子都有放射性
C.半数分子的两条链都有放射性
D.—个分子的两条链都有放射性
A
随堂训练
3.如图甲是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图乙，下列说法正确的是( )
A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B.2-脱氧核糖与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应
C.胞嘧啶分子式为，含有的官能团是氨基和肽键
D.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
D
随堂训练
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
谢谢观看
4.3 核酸
学习重难点
重点
1.核酸组成与结构：掌握核苷酸结构，包括磷酸、五碳糖、含氮碱基，以及其连接成核酸链的方式，理解 DNA 双螺旋结构特点；
2.核酸功能：明确 DNA 携带遗传信息的方式，了解 RNA 在遗传信息表达中的作用。
难点
1.核酸结构复杂性：DNA 双螺旋结构的空间构型、碱基互补配对及链间相互作用难理解；
2.遗传信息传递表达：DNA 复制、转录和翻译过程涉及多种分子，过程抽象难掌握 。
核酸的组成
PART 01
1.核酸概述
因最早在细胞核中发现，并具有酸性，故名核酸。核酸是生物体遗传信息的携带者，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。
沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构，被誉为“20世纪最伟大的科学成果之一”，结合所学，思考：为什么DNA对生命活动如此重要？
沃森
克里克
2.天然核酸的分类与作用
天然核酸
根据组成中所含的戊糖的不同
脱氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸（RNA）
绝大多数生物体的遗传物质
少数生物体的遗传物质
3.核酸的组成
核酸
酶
水解
核苷酸
酶
水解
磷酸
核苷
酶
水解
戊糖
碱基
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
碱基的名称(符号)和结构简式
3.核酸的组成
（1）基本单元：核苷酸，分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸，其结构可表示为
c
a
b
核糖核苷酸
代表磷酸
代表戊糖[核糖或脱氧核糖，以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）]
代表碱基[具有碱性的杂环有机化合物，RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)，DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(T)]
3.核酸的组成
（2）核酸的形成过程
组成元素：C、H、O、N、P
小分子物质：
c
a
b
+
+
磷酸
戊糖
碱基
c
b
核苷
基本单元
核苷酸链
c
b
a
c
b
a
···
···
缩合聚合
一条或两条构成
c
b
a
核苷酸
核酸
DNA或RNA
3.核酸的组成
（2）核酸的形成过程
①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酸等脱水缩合，形成糖苷酸而得到的一类有机化合物。
②核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子，其形成和水解过程如图所示：
戊糖
碱基
缩合
水解
缩合聚合
水解
核苷
磷酸
缩合
水解
核苷酸
核酸
3.核酸的组成
【思考与讨论】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
戊糖
碱基
磷酸
4.腺苷三磷酸
腺苷二磷酸(ADP)
腺苷三磷酸(ATP)
腺苷酸(AMP)
ATP的水解过程的能量变化：
磷酸酐键断裂释放能量，被称之为高能磷酸键
植物光合作用和动物体内食物氧化分解
ATP
ADP
AMP
释放能量
释放能量
吸收能量
吸收能量
磷酸酐键
磷酸酯键
核酸的结构
PART 02
1.DNA分子的双螺旋结构结构特点
（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。
2.RNA的结构特点
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)。RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。
核酸的生物功能
PART 03
1.基因的定义
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。
① DNA分子中有许多基因，决定了生物体的一系列性状。
② RNA则主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
游离的
核苷酸
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，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。
(1)DNA分子的复制
2.核酸的生物功能
2.核酸的生物功能
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。
(2)RNA的生物功能
RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
3.我国在核酸研究中取得的成就
(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。
3.我国在核酸研究中取得的成就
(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。
随堂训练
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( )
×
√
×
√
√
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2.DNA复制是按半保留方式进行的。如果一个完全放射标记的双链DNA分子在不含有放射标记的溶液中,进行两轮复制。如此产生的4个DNA分子的放射活性将会出现( )
A.半数分子没有放射性
B.所有分子都有放射性
C.半数分子的两条链都有放射性
D.—个分子的两条链都有放射性
A
随堂训练
3.如图甲是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图乙，下列说法正确的是( )
A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B.2-脱氧核糖与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应
C.胞嘧啶分子式为，含有的官能团是氨基和肽键
D.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
D
随堂训练
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
谢谢观看