第四章生物大分子第三節(jié)核酸核酸因其最早在細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)，并具有酸性，故而得名。天然的核酸根據(jù)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(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，核酸是生物體遺傳信息的攜帶者，絕大多數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)是RNA。核酸在生物體的生長、繁殖、遺傳和變異等生命現(xiàn)象中起著重要的作用。一、核酸的組成核酸是一種生物大分子，相對分子質(zhì)量可達(dá)上百萬。實(shí)驗(yàn)表明核酸可以發(fā)生水解反應(yīng)，人們通過分析核酸水解的產(chǎn)物，認(rèn)識到核酸是由許多核苷酸單體形成的聚合物。核苷酸進(jìn)一步水解得到磷酸和核苷①，核苷繼續(xù)水解得到戊糖②和堿基（如圖4-15）。因此，核酸可以看作磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結(jié)合而成的生物大分子。其中的戊糖是核糖或脫氧核糖，它們均以環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在于核酸中，對應(yīng)的核酸分別是核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）。堿基是具有堿性的雜環(huán)有機(jī)化合物，RNA中的堿基主要有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶（分別用字母A、G、C、U表示），DNA中的堿基主要有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶（用字母T表示）。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：二、核酸的結(jié)構(gòu)DNA的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。直到1953年，科學(xué)家在深入研究DNA晶體X射線衍射數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：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(jié)構(gòu)；每條鏈中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，堿基排列在內(nèi)側(cè)；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(jié)合成堿基對，遵循堿基互補(bǔ)配對原則。RNA也是以核苷酸為基本構(gòu)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(jié)構(gòu)，比DNA分子小得多。三、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。DNA分子上有許多基因，決定了生物體的一系列性狀。RNA參與遺傳信息的傳遞過程。在細(xì)胞增殖過程中，會(huì)發(fā)生DNA分子的復(fù)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(bǔ)的子鏈，最后形成兩個(gè)與親代DNA完全相同的子代DNA分子。核酸攜帶的遺傳信息通過DNA復(fù)制被精確地傳遞給下一代，通過控制蛋白質(zhì)的合成來影響生物體的性狀。我國在核酸的研究中也取得了令人矚目的成績。1981年，我國科學(xué)家采用有機(jī)合成與酶促合成相結(jié)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(zhuǎn)移核糖核酸。1999年，我國參與了人類基因組計(jì)劃，成為參與該項(xiàng)計(jì)劃的唯一發(fā)展中國家。2002年，我國科學(xué)家完成了水稻基因組圖譜的繪制。對核酸的結(jié)構(gòu)和生物功能的研究，將使人們深入認(rèn)識生命活動(dòng)規(guī)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(jìn)醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等的發(fā)展。課堂練習(xí)1、判斷題(1)組成核酸的基本單位是脫氧核苷酸()(2)核酸是具有遺傳信息的蛋白質(zhì)(

)(3)DNA是生物體遺傳信息的載體，蛋白質(zhì)合成的模板(

)(4)RNA可以根據(jù)DNA提供的信息，控制蛋白質(zhì)合成(

)(5)核酸分為DNA和RNA，是一類含磷的高分子化合物(

)××√√√2、核酸檢測是診斷新冠肺炎的重要依據(jù)，下列關(guān)于核酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)說法正確的是(

)A.核酸是一種無機(jī)酸B.核酸的性質(zhì)與蛋白質(zhì)相似，不會(huì)變性C.組成核酸的元素有C、H、O、N、P等D.核酸是生物小分子化合物C3、DNA與RNA完全水解后產(chǎn)物的特點(diǎn)是（）A.部分堿基相同，戊糖相同B.部分堿基不同，戊糖不同C.堿基相同，戊糖不同D.堿基不同，戊糖相同B4、下列有關(guān)核酸的敘述中，正確的是（）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等元素組成的小分子有機(jī)物C.核酸是生物的遺傳物質(zhì)D.組成核酸的基本單位是脫氧核苷酸C5、如圖為糖類概念圖，下列說法不正確的是()A.若某種單糖A為果糖，則物質(zhì)①是蔗糖B.若③是綠色植物光合作用的產(chǎn)物，則③是淀粉C.若構(gòu)成物質(zhì)②的堿基有胸腺嘧啶，則某種單糖A為核糖D.若④是腺嘌呤核糖核苷酸，則它可參與ATP的組成C6、如圖是核酸的基本組成單位核苷酸的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是(

)A.比較組成DNA與RNA的④，只有②存在不同B.若③是T，則④叫胸腺嘧啶脫氧核糖核酸C.若③是尿嘧啶，則②是脫氧核糖D.若②是脫氧核糖，則④構(gòu)成的核酸是遺傳物質(zhì)的主要載體D

解析：比較DNA與RNA的核苷酸，②戊糖和③含氮堿基均存在不同，A錯(cuò)誤；若③是T，則④是DNA的組成單位，叫胸腺嘧啶脫氧核苷酸，B錯(cuò)誤；若③是尿嘧啶，則②是核糖，C錯(cuò)誤；若②是脫氧核糖，則④是DNA的組成單位，DNA是遺傳物質(zhì)的主要載體，D正確。7、如圖是關(guān)于生物大分子的概念圖。據(jù)圖回答下列問題。(1)a的名稱為

；DNA水解得到

種堿基。

(2)小麥種子中的儲能物質(zhì)c是

，促進(jìn)人體胃腸蠕動(dòng)的物質(zhì)c是

。

(3)兩個(gè)氨基酸發(fā)生脫水縮合反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物是

和

，肽鍵的結(jié)構(gòu)簡式是

。

核糖核酸4淀粉纖維素H2O二肽—CO—NH—解析：(1)據(jù)圖分析，圖中a是核糖核酸(