人教版高中化学选择性必修3第4章生物大分子第3节核酸课件
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选择性必修3第4章生物大分子第3节核酸课件 |
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| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-21 00:00:00 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
第四章 生物大分子
第三节 核酸
核酸的组成
1.概念
核酸是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。
2.分类
天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
3.组成
（1）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。
（2）核酸的生成和水解
（3）碱基的种类
核酸种类 DNA RNA
碱基种类 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T） 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
核酸是由许多核苷酸（组成核酸的基本单元）单体形成的聚合物，1分子核苷酸由1分子碱基、1分子五碳糖和1分子磷酸组成。
核酸的结构
核酸的生物功能
核酸是生物体遗传信息的载体。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。
1.DNA的生物功能
（1）基因：有一定碱基排列顺序的含有特定的遗传信息DNA片段。DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状。
（2）核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，通过控制蛋白质的合成来影响生物体的性状。
2.RNA的生物功能
RNA主要存在于细胞质中，它们以DNA为模板而形成，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质。
核酸的组成、结构和性质
1.核酸的组成和结构
2.核酸的性质
（1）核酸分子中的磷酸基团具有酸性，碱基具有碱性，因此核酸具有两性电离的性质。
（2）水解：核酸 核苷酸 磷酸＋核苷；核苷 戊糖＋碱基。
（2025·河南开封高二期末） 如图表示不同化学元素所组成的生物大分子及其水解产物。下列说法错误的是（ ）
A.若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸
B.若②是人体中重要的储能物质，则②可能是脂肪
C.若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA
D.若④能够作为医疗注射物，则④是葡萄糖
①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是蛋白质的基本组成单位——氨基酸，A正确；②的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或脂肪，若②是人体中重要的储能物质，则②可能是脂肪，B正确；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③是能储存遗传信息的大分子物质，则③可能是DNA或RNA，C错误；④的组成元素只有C、H、O三种，若④能够作为医疗注射物，则④是葡萄糖，D正确。
C
糖类、油脂及其水解产物只含C、H、O三种元素同，蛋白质、氨基酸含有C、H、O、N等元素，核酸、核苷酸含有C、H、O、N、P等元素。
氨基酸的缩合反应
生命源于左旋手性氨基酸。组成地球生命的氨基酸几乎都具有左旋手性。据《自然》杂志报道，某研究团队通过监测一种名为二肽的氨基酸对的形成概率，他们发现了多种机制，最终促进了具有相同手性的二肽的形成。
（1）两分子间缩合（以甘氨酸为例）
（2）分子间或分子内缩合成环
①分子间缩合
②分子内缩合
氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位，要认识蛋白质必须先认识氨基酸。请回答下列问题。
（1）甘氨酸和丙氨酸的关系为 （填“同种物质”“互为同系物”或“互为同分异构体”）。
同系物是指结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物；甘氨酸和丙氨酸互为同系物。
互为同系物
（2）苯丙氨酸属于 （填“烃”“芳香烃”或“芳香族化合物”），含有的官能团为 （填名称）。
苯丙氨酸含有苯环及氮、氧元素，属于芳香族化合物；含有的官能团的名称为氨基、羧基。
芳香族化合物 氨基、羧基
（3）一定条件下，甘氨酸与丙氨酸形成的二肽的结构简式为____________________
（任写一种）。
甘氨酸与丙氨酸均含有氨基、羧基，能发生取代反应生成肽键，一定条件下，
甘氨酸与丙氨酸形成的二肽的结构简式为
或 。
（4）丙氨酸既能与酸反应，也能与碱反应，写出其与盐酸反应的化学方程式：
。
（5）有机物R是苯丙氨酸的同分异构体，满足下列条件的R的结构有 种（不考虑立体异构），其中含有手性碳原子且苯环上只有两种一氯代物的结构简式为 。
①氨基与苯环直接相连；
②能与足量NaHCO3反应生成CO2；
③苯环上只有两个取代基。
R是苯丙氨酸的同分异构体，能与足量NaHCO3反应生成CO2，则含有羧基，苯环上只有两个取代基，则取代基可以为—NH2和—CH2CH2COOH或—NH2和—CH（CH3）COOH，两种组合均有邻、间、对三种情况，共6种；苯环上只有两种一氯代物，说明两个取代基位于对位，且含有手性碳原子，则其结构简式
为 。
（2）有关蛋白质、氨基酸的计算技巧
①蛋白质中氨基或羧基的数目（取较小值）＝肽链数；
②肽键数＝氨基酸数目－肽链数；
③对于一条肽链来说，脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数目－1；
④蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量－18×水分子数。
（3）氨基酸的同分异构体可能是烷烃的硝基化合物、含氨基和酯基的化合物或含肽键和羟基的化合物（官能团异构）。
（1）成肽反应
①两分子氨基酸发生脱水缩合时，一个分子中的羧基脱去羟基，另一个分子中的氨基脱去氢原子，形成肽键。
②两个不同的氨基酸分子缩合时，可产生两种不同的二肽，所以在判断产物时要考虑生成肽键的官能团位置。
核酸的生物功能
2024年3月15日Science 期刊发表了研究论文，北京大学胡家志团队解析哺乳动物DNA复制叉的空间结构。该研究建立了首个检测DNA复制叉附近染色质相互作用的方法。该研究为DNA复制领域铺平了道路。
DNA是生物的遗传物质，与RNA共同参与遗传信息的传递、复制与表达。
（2025·湖南长沙市雅礼中学高二期末）图1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2所示。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（C5H10O4）与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应
C.胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，含有的官能团只有氨基和肽键
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
由图可知，脱氧核糖核酸中含有的化学键既有不同原子形成的极性共价键，也有碳原子之间形成的非极性共价键，A错误；2－脱氧核糖（C5H10O4）分子中无醛基，与葡萄糖不互为同系物，不能发生银镜反应，B错误；胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，含有的官能团是酰胺键、碳碳双键及氨基等，C错误；由图可知，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正确。
D
第四章 生物大分子
第三节 核酸
核酸的组成
1.概念
核酸是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。
2.分类
天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
3.组成
（1）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。
（2）核酸的生成和水解
（3）碱基的种类
核酸种类 DNA RNA
碱基种类 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T） 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
核酸是由许多核苷酸（组成核酸的基本单元）单体形成的聚合物，1分子核苷酸由1分子碱基、1分子五碳糖和1分子磷酸组成。
核酸的结构
核酸的生物功能
核酸是生物体遗传信息的载体。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。
1.DNA的生物功能
（1）基因：有一定碱基排列顺序的含有特定的遗传信息DNA片段。DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状。
（2）核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，通过控制蛋白质的合成来影响生物体的性状。
2.RNA的生物功能
RNA主要存在于细胞质中，它们以DNA为模板而形成，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质。
核酸的组成、结构和性质
1.核酸的组成和结构
2.核酸的性质
（1）核酸分子中的磷酸基团具有酸性，碱基具有碱性，因此核酸具有两性电离的性质。
（2）水解：核酸 核苷酸 磷酸＋核苷；核苷 戊糖＋碱基。
（2025·河南开封高二期末） 如图表示不同化学元素所组成的生物大分子及其水解产物。下列说法错误的是（ ）
A.若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸
B.若②是人体中重要的储能物质，则②可能是脂肪
C.若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA
D.若④能够作为医疗注射物，则④是葡萄糖
①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是蛋白质的基本组成单位——氨基酸，A正确；②的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或脂肪，若②是人体中重要的储能物质，则②可能是脂肪，B正确；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③是能储存遗传信息的大分子物质，则③可能是DNA或RNA，C错误；④的组成元素只有C、H、O三种，若④能够作为医疗注射物，则④是葡萄糖，D正确。
C
糖类、油脂及其水解产物只含C、H、O三种元素同，蛋白质、氨基酸含有C、H、O、N等元素，核酸、核苷酸含有C、H、O、N、P等元素。
氨基酸的缩合反应
生命源于左旋手性氨基酸。组成地球生命的氨基酸几乎都具有左旋手性。据《自然》杂志报道，某研究团队通过监测一种名为二肽的氨基酸对的形成概率，他们发现了多种机制，最终促进了具有相同手性的二肽的形成。
（1）两分子间缩合（以甘氨酸为例）
（2）分子间或分子内缩合成环
①分子间缩合
②分子内缩合
氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位，要认识蛋白质必须先认识氨基酸。请回答下列问题。
（1）甘氨酸和丙氨酸的关系为 （填“同种物质”“互为同系物”或“互为同分异构体”）。
同系物是指结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物；甘氨酸和丙氨酸互为同系物。
互为同系物
（2）苯丙氨酸属于 （填“烃”“芳香烃”或“芳香族化合物”），含有的官能团为 （填名称）。
苯丙氨酸含有苯环及氮、氧元素，属于芳香族化合物；含有的官能团的名称为氨基、羧基。
芳香族化合物 氨基、羧基
（3）一定条件下，甘氨酸与丙氨酸形成的二肽的结构简式为____________________
（任写一种）。
甘氨酸与丙氨酸均含有氨基、羧基，能发生取代反应生成肽键，一定条件下，
甘氨酸与丙氨酸形成的二肽的结构简式为
或 。
（4）丙氨酸既能与酸反应，也能与碱反应，写出其与盐酸反应的化学方程式：
。
（5）有机物R是苯丙氨酸的同分异构体，满足下列条件的R的结构有 种（不考虑立体异构），其中含有手性碳原子且苯环上只有两种一氯代物的结构简式为 。
①氨基与苯环直接相连；
②能与足量NaHCO3反应生成CO2；
③苯环上只有两个取代基。
R是苯丙氨酸的同分异构体，能与足量NaHCO3反应生成CO2，则含有羧基，苯环上只有两个取代基，则取代基可以为—NH2和—CH2CH2COOH或—NH2和—CH（CH3）COOH，两种组合均有邻、间、对三种情况，共6种；苯环上只有两种一氯代物，说明两个取代基位于对位，且含有手性碳原子，则其结构简式
为 。
（2）有关蛋白质、氨基酸的计算技巧
①蛋白质中氨基或羧基的数目（取较小值）＝肽链数；
②肽键数＝氨基酸数目－肽链数；
③对于一条肽链来说，脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数目－1；
④蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量－18×水分子数。
（3）氨基酸的同分异构体可能是烷烃的硝基化合物、含氨基和酯基的化合物或含肽键和羟基的化合物（官能团异构）。
（1）成肽反应
①两分子氨基酸发生脱水缩合时，一个分子中的羧基脱去羟基，另一个分子中的氨基脱去氢原子，形成肽键。
②两个不同的氨基酸分子缩合时，可产生两种不同的二肽，所以在判断产物时要考虑生成肽键的官能团位置。
核酸的生物功能
2024年3月15日Science 期刊发表了研究论文，北京大学胡家志团队解析哺乳动物DNA复制叉的空间结构。该研究建立了首个检测DNA复制叉附近染色质相互作用的方法。该研究为DNA复制领域铺平了道路。
DNA是生物的遗传物质，与RNA共同参与遗传信息的传递、复制与表达。
（2025·湖南长沙市雅礼中学高二期末）图1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2所示。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（C5H10O4）与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应
C.胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，含有的官能团只有氨基和肽键
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
由图可知，脱氧核糖核酸中含有的化学键既有不同原子形成的极性共价键，也有碳原子之间形成的非极性共价键，A错误；2－脱氧核糖（C5H10O4）分子中无醛基，与葡萄糖不互为同系物，不能发生银镜反应，B错误；胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，含有的官能团是酰胺键、碳碳双键及氨基等，C错误；由图可知，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正确。
D