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第四章 第三節
核酸
新課導入
核酸因其最早在細胞核中發現，并具有酸性，故而得名。天然的核酸根據其組成中所含戊糖的不同，分為脫氧核糖核酸(DNA）和核糖核酸(RNA)。一系列生物學實驗的結果表明,核酸是生物體遺傳信息的攜帶者,絕大多數生物體的遺傳物質是DNA,少數生物體的遺傳物質是RNA。核酸在生物體的生長、繁殖、遺傳和變異等生命現象中起著重要的作用。
DNA 指紋鑒定
核酸的組成
核酸的組成
核酸水解的過程
核酸的組成
認識戊糖
核酸的組成
認識 堿基
RNA中的堿基主要有腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四種。
DNA中的堿基主要有腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四種。
堿基的名稱(符號)和結構簡式
鳥嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
腺嘌呤(A)
核酸的組成
核酸的合成和水解
核酸的組成
DNA和RNA
組成 脫氧核糖核(DNA) 核糖核酸(RNA)
磷酸 都含有
核苷 戊糖 脫氧核糖 核糖
堿基 相同 腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)
不同 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)
核酸的組成
學生活動
腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生產核酸類藥物的中間體，請在以下結構簡式中找出戊糖、堿基和磷酸所對應的部分。
堿基
戊糖
堿基
戊糖
磷酸
核酸的組成
腺苷三磷酸(ATP)
腺嘌呤核苷中的核糖羥基與磷酸反應，可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)。
ATP中的特殊鍵：磷酸與核糖之間通過磷酯鍵連接，磷酸與磷酸之間形磷酸酐鍵。
ATP的水解過程的能量變化
核酸的結構
直到1953年，科學家在深入研究DNA晶體Ⅹ射線衍射數據的基礎上，提出了DNA分子的雙螺旋結構模型。
核酸的結構
直到1953年，科學家在深入研究DNA晶體Ⅹ射線衍射數據的基礎上，提出了DNA分子的雙螺旋結構模型。
核酸的結構
DNA的雙螺旋結構特點
DNA分子由兩條多聚核苷酸鏈組成，兩條鏈平行盤繞，形成雙螺旋結構。
每條鏈中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，堿基排列在內側。
兩條鏈上的堿基通過氫鍵作用，腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)配對，鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)配對，結合成堿基對，遵循堿基互補配對原則。
核酸的結構
RNA的結構
RNA也是以核苷酸為基本構成單位，其中的戊糖和堿基與DNA中的不同，核糖替代了脫氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。
RNA分子一般呈單鏈狀結構，比DNA分子小得多。
核酸的生物功能
基因：有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息
核酸的生物功能
核酸是生物體遺傳信息的載體。
DNA分子上有許多基因，決定了生物體的一系列性狀。
在細胞繁殖分裂過程中，會發生DNA分子的復制。
親代DNA分子的兩條鏈解開后作為母鏈模板，在酶的作用下，利用游離的核苷酸各自合成一段與母鏈互補的子鏈。最后形成兩個與親代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸攜帶的遺傳信息通過DNA復制被精確地傳遞給下一代，并通過控制蛋白質的合成來影響生物體特定性狀的發生和發育。
核酸的生物功能
RNA主要負責傳遞、翻譯和表達DNA所攜帶的遺傳信息。
核酸的生物功能
□ 1981年，我國科學家采用有機合成與酶促合成相結合的方法，人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸轉移核糖核酸。
□ 1999年，我國參與了人類基因組計劃，成為參與該項計劃的唯一發展中國家。
□ 2002年，我國科學家完成了水稻基因組圖譜的繪制。對核酸的結構和生物功能的研究，將使人們深入認識生命活動規律，更好地利用生物資源，有助于提高疾病診斷和治療水平，促進醫學、農業等的發展。
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