資源簡介

(共20張PPT)
第二章 官能團與有機化學反應
烴的衍生物
第三節 醛和酮 糖類和核酸
第3課時 核酸
課堂導入
生物所特有的生長和繁殖機能以及遺傳與變異的特征都是核蛋白起著主要作用，其由蛋白質和核酸所組成。
蛋白質是生物體用以表達各項功能的工具，而核酸是生物用來制造蛋白質的模型，沒有核酸就沒有蛋白質。
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核酸的組成
天然的核酸根據其組成中所含戊糖的不同，分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。
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。
核酸是一種生物大分子，其結構是如何被測定出來的呢？
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核酸的組成
1965年，美國康奈爾大學的生化學家羅伯特·霍利采用類似蛋白質測序“化整為零”的方法(通過化學反應使共價鍵斷裂，將其分解成較小片段，然后通過分析產物來推測大分子的組成和結構)，耗時7年(3年分離RNA，4年測序)測定了一條只有77個堿基的酵母轉運RNA序列，這算得上第一個被測定序列的核酸分子。
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化學性質：核酸可以發生水解反應，得到單體——核苷酸。
核酸的組成
核苷酸進一步水解得到磷酸與核苷，核苷進一步水解得到戊糖和堿基。
苷是糖苷的簡稱，是單糖或寡糖的羥基與另一個化合物的羥基或氨基等脫水縮合，形成糖苷鍵而得到的一類有機化合物。
堿基均為含氮雜環有機物。
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核酸的組成
堿基與戊糖縮合形成核苷，核苷與磷酸縮合形成了組成核酸的基本單元——核苷酸，核苷酸縮合聚合可以得到核酸。
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核酸的組成
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
磷酸
戊糖
堿基
O
OH
OH
H
H
H
CH2OH
H
N
N
N
NH2
N
O
OH
OH
H
H
H
CH2
H
N
N
N
NH2
N
O
HO
OH
O
P
腺嘌呤核苷
腺嘌呤核苷酸
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核酸的組成
生物體內的ATP-ADP循環示意圖：
DNA與RNA的不同 組成 脫氧核糖核酸(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)
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DNA的結構十分復雜，1953年時，科學家根據X射線衍射數據，提出了雙螺旋結構模型。
核酸的結構
DNA 分子的雙螺旋結構具有以下特點：
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。
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DNA堿基配對原則：
核酸的結構
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RNA的基本構成單位也是核苷酸，其中的戊糖和堿基與NDA不同，核糖代替了脫氧核糖，尿嘧啶(U)代替了胸腺嘧啶(T)。
核酸的結構
RNA分子一般呈單鏈狀結構，比DNA 分子小得多。
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堿基配對的本質：
核酸的結構
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核酸的結構
核酸是由核苷酸單體形成的聚合物，是生物體遺傳信息的載體。
DNA分子與蛋白質的相似性：
DNA分子對應于蛋白質中的蛋白質分子；
核苷酸對應于蛋白質中的氨基酸；
磷酯鍵對應于蛋白質中的肽鍵。
DNA分子的多聚核苷酸鏈中，核苷酸之間通過磷酯鍵連接起來。
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核酸的生物功能
核酸是生物體遺傳信息的載體——有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息，被稱為基因。
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核酸的生物功能
細胞增殖過程中，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。
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核酸的生物功能
許多遺傳性疾病發生的原因是由于患者細胞內脫氧核糖核酸上的遺傳密碼(基因)發生錯誤，因此，通過基因工程技術,把健康人的正常基因移植到患者細胞內，來取代或者矯正患者所缺陷的基因，以達到根治遺傳性疾病的方法，稱為基因療法。
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核酸的生物功能
我國核酸的研究成果：
1981年，我國科學家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。
脫氧核糖核酸(DNA)分子的局部結構示意圖如下，下列說法不正確的是 ( )
A．磷酸與脫氧核糖分子通過醚鍵結合
B．堿基分子在形成脫氧核糖核苷酸時均斷N-H鍵
C．脫氧核糖、磷酸、堿基通過分子間脫水形成脫氧核糖核苷酸
D．堿基G與C、A與T互補配對的原因是氫鍵數目最多、結構最穩定
課堂鞏固
A
課堂小結
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