核酸的结构与生物学功能
核酸是生物体极其重要的生物大分子,是生命的最基本的物质之一。最早是瑞士的化学家米歇尔于1870年从脓细胞的核中分离出来的,由于它们是酸性的,并且最先是从核中分离的,故称为核酸。核酸的发现比蛋白质晚得多。核酸分为脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)两大类,它们的基本结构单位都是核苷酸(包含脱氧核苷酸)。1.核酸的基本单位——核苷酸
每一个核苷酸分子由一分子戊糖(核糖或脱氧核糖)、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成。碱基分为两类:一类是嘌呤,为双环分子;另一类是嘧啶,为单环分子。嘌呤一般均有A、G2种,嘧啶一般有C、T、U3种。这5种碱基的结构式如下图所示。
由上述结构式可知:腺嘌呤是嘌呤的6位碳原子上的H被氨基取代。鸟嘌呤是嘌呤的2位碳原子上的H被氨基取代,6位碳原子上的H被酮基取代。3种嘧啶都是在嘧啶2位碳原子上由酮基取代H,在4位碳原子上由氨基或酮基取代H而成,对于T,嘧啶的5位碳原子上由甲基取代了H。凡含有酮基的嘧啶或嘌呤在溶液中可以发生酮式和烯醇式的互变异构现象。结晶状态时,为这种异构体的容量混合物。在生物体则以酮式占优势,这对于核酸分子中氢键结构的形成非常重要。例如尿嘧啶的互变异构反应式如下图。
酮式(2,4–二氧嘧啶)烯酸式(2,4–二羟嘧啶)在一些核酸中还存在少量其他修饰碱基。由于含量很少,故又称微量碱基或稀有碱基。核酸中修饰碱基多是4种主要碱基的衍生物。tRNA中的修饰碱基种类较多,如次黄嘌呤、二氢尿嘧啶、5–甲基尿嘧啶、4–硫尿嘧啶等,tRNA中修饰碱基含量不一,某些tRNA 中的修饰碱基可达碱基总量的10%或更多。
核苷是核糖或脱氧核糖与嘌呤或嘧啶生成的糖苷。戊糖的第1碳原子(C1)通常与嘌
呤的第9氮原子或嘧啶的第1氮原子相连。在tRNA中存在少量5–核糖尿嘧啶,这是一种碳苷,其C1是与尿嘧啶的第5位碳原子相连,因为这种戊糖与碱基的连接方式特殊(为C—C连接),故称为假尿苷如下图。
腺苷(A)脱氧胸苷(dT)假尿苷(ψ)
核苷酸是由核苷中糖的某一羟基与磷酸脱水缩合而成的磷酸酯。核苷酸的核糖有3个自由的羟基,可与磷酸酯化分别生成2’–、3’–和5’–核苷酸。脱氧核苷酸的脱氧核糖只有2个自由羟基,只能生成3’–和5’–脱氧核苷酸。生物体游离存在的核苷酸都是5’–核苷酸。以RNA的腺苷酸为例:当磷酸与核糖5位碳原子上羟基缩合时为5’–腺苷酸,用5’–AMP表示;当磷酸基连接在核糖3位或2位碳原子上时,分别为3’–AMP 和2’–AMP。5’–腺苷酸和3’–脱氧胞苷酸的结构式如下图所示。
核苷酸结构也可以用下面简式(如下图)表示。B表示嘌呤或嘧啶碱基,直线表示戊糖,P表示磷酸基。
2’–核苷酸3’–核苷酸5’–核苷酸
3’–或5’–核苷酸简式也可分别用Np和pN表示(N代表核苷)。即当P在N右侧时为3’–核苷核,P在N左侧的为5’–核苷酸,如3’–核苷酸和5’–核苷酸可分别用Ap和pA表示。
在生物体,核苷酸除了作为核酸的基本组成单位外,还有一些核苷酸类物质自由存在于细胞,具有各种重要的生理功能。
(1)含高能磷酸基的ATP类化合物:5’–腺苷酸进一步磷酸化,可以形成腺苷二磷酸和腺苷三磷酸,分别为ADP和ATP表示。ADP是在AMP接上一分子磷酸而成,ATP 是由AMP接上一分子焦磷酸(PPi)而成,它们的结构式如下图所示。
腺苷二磷酸(ADP)腺苷三磷酸(ATP)
这类化合物中磷酸之间是以酸酐形式结合成键,磷酸酐键具有很高的水解自由能,习惯上称为高能键,通常用“~”表示。ATP分子中有2个磷酸酐键,ADP中只含1个磷酸酐键。
在生活细胞中,ATP和ADP通常以Mg2+或Mn2+盐的复合物形式存在。特别是ATP 分子上的焦磷酸基对二价阳离子有高亲和力;加上细胞常常有相当高浓度的Mg2+,使ATP 对Mg2+的亲和力远大于ADP。在体,凡是有ATP参与的酶反应中,大多数的ATP是以Mg2+—ATP复合物的活性形式起作用的。当ATP被水解时,有两种结果:一是水解形成ADP和无机磷酸;另一种是水解生成AMP和焦磷酸。ATP是大多数生物细胞中能量的直接供体,ATP-ADP循环是生物体系中能量交换的基本方式。
在生物细胞除了ATP和ADP外,还有其他的5’–核苷二磷酸和三磷酸,如GDP、CDP、UDP和GTP、CTP、UTP;5’–脱氧核苷二磷酸和三磷酸,如dADP、dGDP、dTDP、dCDP和dATP、dCTP、dGTP、dTTP,它们都是通过ATP的磷酸基转移转化来的,因此ATP是各种高能磷酸基的主要来源。除ATP外,由其他有机碱构成的核苷酸也有重要的生物学功能,如鸟苷三磷酸(GTP)是蛋白质合成过程中所需要的,鸟苷三磷酸(UTP)参与糖原的合成,胞苷三磷酸(CTP)是脂肪和磷脂的合成所必需的。还有4种脱氧核糖核苷的三磷酸酯。即dATP、dCTP、dGTP、dTTP则是DNA合成所必需的原材料。
(2)环状核苷酸;核苷酸可在环化酶的催化下生成环式的一磷酸核苷。其中以3’,5’–环状腺苷酸(以cAMP)研究最多,它是由腺苷酸上磷酸与核糖3’,5’碳原子酯化而形成的,它的结构式如下图所示。
正常细胞中cAMP的浓度很低。在细胞膜上的腺苷酸环化酶和Mg2+存在下,可催化细胞中ATP分子脱去一个焦磷酸而环化成cAMP,使cAMP的浓度升高,但cAMP又可被细胞特异性的磷酸二酯酶水解成5’–AMP,故cAMP的浓度受这两种酶活力的控制,使其维持一定的浓度。该过程可简单表示如下:
ATPcAMP+焦磷酸5’–AMP
现认为cAMP是生物体的基本调节物质。它传递细胞外的信号,起着某些激素的“第二信使”作用。不少激素的作用是通过cAMP进行的,当激素与膜上受体结合后,活化了腺苷酸环化酶,使细胞的cAMP含量增加。再通过cAMP去激活特异性的蛋白激酶,由激酶再进一步起作用。近年来发现3’、5’–环鸟苷酸(cGMP)也有调节作用,但其作用与cAMP正好相拮抗。它们共同调节着细胞的生长和发育等过程。此外,在大肠杆菌中cAMP 也参与DNA转录的调控作用。
2.核酸的化学结构(或一级结构)
核酸分子是由核苷酸单体通过3’,5’–磷酸二酯键聚合而成的多核苷酸长链。核苷酸单体之间是通过脱水缩合而成为聚合物的,这点与蛋白质的肽链形成很相似。在脱水缩合过程中,一个核苷酸中的磷酸给出一个氢原子;另
一个相邻核苷酸中的戊糖给出一个羟基,产生一分
子水,每个单体便以磷酸二酯键的形式连接起来。
由许多个核苷酸缩合而形成多核苷酸链。如果用脾
磷酸二酯酶来水解多核苷酸链,得到的是3’–核
苷酸,而用蛇毒磷酸二酯酶来水解得到的却是5’–
核苷酸。这证明多核苷酸链是有方向的,一端叫3’–未端,一端叫5’–末端。所谓3’–末端是指多核苷酸链的戊糖上具有3’–磷酸基(或羟基)的末端,而具有5’–磷酸基(或羟基)的末端则称为5’末–端。多核苷酸链两端的核苷酸为末端核苷酸,末端磷酸基与核苷相连的键称为磷酸单酯键。书写多核苷酸链时,通常将5’端写在左边,3’端写在右边。但在书写一条互补的双链DNA时,由于二条链是反向平行的,因此每条链的末端必须注明5’或3’。通常寡核苷酸链可用右面的简式表示(如右图所示)。
述简式还可简化为pApCpGpU OH,若进一步简化,还可将核苷酸链中的p省略,或在核苷酸之前加小点,则变为pACGU OH或pA·C·G·U OH。
3.核酸的性质
(1)一般性质
核酸和核苷酸既有磷酸基,又有碱性基团,为两性电解质,因磷酸的酸性强,通常表现为酸性。核酸可被酸、碱或酶水解成为各种组分,其水解程度因水解条件而异。RNA在室温条件下被稀碱水解成核苷酸而DNA对碱较稳定,常利用该性质测定RNA的碱基组成或除去溶液中的RNA杂质。DNA为白色纤维状固体,RNA为白色粉末;都微溶于水,不溶于一般有机溶剂。常用乙醇从溶液中沉淀核酸。
(2)核酸的紫外吸收性质
核酸中的嘌呤碱和嘧啶碱均具有共轭双键,使碱基、核苷、核苷酸和核酸在240~290nm的紫外波段有一个强烈的吸收峰,最大吸收值在260nm附近。不同的核苷酸有不同的吸收特性。由于蛋白质在这一光区仅有很弱的吸收,蛋白质的最大吸收值在280nm处,利用这一特性可以鉴别核酸纯度及其制剂中的蛋白质杂质。
(3)核酸的变性和复性
①核酸的变性:是指核酸双螺旋区的氢键断裂,碱基有规律的堆积被破坏,双螺旋松散,发生从螺旋到单键线团的转变,并分离成两条缠绕的无定形的多核苷酸单键的过程。变性主要是由二级结构的改变引起的,因不涉及共价键的断裂,故一级结构并不发生破坏。多核苷酸骨架上共价键(3’,5’—磷酸二酯健)的断裂称为核酸的降解,降解引起核酸分子量降低。引起核酸变性的因素很多,如加热引起热变性,pH值过低(如pH<4=的酸变性和pH值过高(pH>11.5)的碱变性,纯水条件下引起的变性以及各种变性试剂,如甲醇、乙醇、尿素等都能使核酸变性。此外,DNA的变性还与其分子本身的稳定性有关,由于C—C 中有三对氢健而A-T对只有两对氢键,故C+G百分含量高的DNA分子就较稳定,当DNA分子中A+T百分含量高时就容易变性。环状DNA分子比线形DNA要稳定,因此线状DNA较环状DNA容易变性。
核酸变性后,一系列物理和化学性质也随之发生改变,如260nm区紫外吸收值升高,粘度下降,浮力密度升高,同时改变二级结构,有的可以失去部分或全部生物活性。DNA
的加热变性一般在较窄的温度围发生,很像固体结晶物质在其熔点突然熔化的情况,因此通常把热变性温度称为“熔点”或解键温度,用Tm表示。对DNA而言,通常把DNA的双螺旋结构失去一半时的温度(或变性量达最大值的一半时的温度)称为该DNA的熔点或解链温度。在此温度可由紫外吸收(或其他特性)最大变化的半数值得到。DNA的Tm值一般在70℃~85℃。RNA变性时发生与DNA变性时类似的变化,但其变化程度不及DNA 大,因为RNA分子中只有部分螺旋区。
②核酸的复性:变性DNA在适当条件下,又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构,这个过程称为复性。DNA复性后,许多物理、化学性质又得到恢复,生物活性也可以得到部分恢复。DNA的片段越大,复性越慢;DNA的浓度越高,复性越快。
DNA或RNA变性或降解时,其紫外吸收值增加,这种现象叫做增色效应,与增色效应相反的现象称为减色效应,变性核酸复性时则发生减色效应。它们是由堆积碱基的电子间相互作用的变化引起的。
核酸的结构与生物学功能 核酸是生物体极其重要的生物大分子,是生命的最基本的物质之一。最早是瑞士的化学家米歇尔于1870年从脓细胞的核中分离出来的,由于它们是酸性的,并且最先是从核中分离的,故称为核酸。核酸的发现比蛋白质晚得多。核酸分为脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)两大类,它们的基本结构单位都是核苷酸(包含脱氧核苷酸)。1.核酸的基本单位——核苷酸 每一个核苷酸分子由一分子戊糖(核糖或脱氧核糖)、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成。碱基分为两类:一类是嘌呤,为双环分子;另一类是嘧啶,为单环分子。嘌呤一般均有A、G2种,嘧啶一般有C、T、U3种。这5种碱基的结构式如下图所示。 由上述结构式可知:腺嘌呤是嘌呤的6位碳原子上的H被氨基取代。鸟嘌呤是嘌呤的2位碳原子上的H被氨基取代,6位碳原子上的H被酮基取代。3种嘧啶都是在嘧啶2位碳原子上由酮基取代H,在4位碳原子上由氨基或酮基取代H而成,对于T,嘧啶的5位碳原子上由甲基取代了H。凡含有酮基的嘧啶或嘌呤在溶液中可以发生酮式和烯醇式的互变异构现象。结晶状态时,为这种异构体的容量混合物。在生物体则以酮式占优势,这对于核酸分子中氢键结构的形成非常重要。例如尿嘧啶的互变异构反应式如下图。 酮式(2,4–二氧嘧啶)烯酸式(2,4–二羟嘧啶)在一些核酸中还存在少量其他修饰碱基。由于含量很少,故又称微量碱基或稀有碱基。核酸中修饰碱基多是4种主要碱基的衍生物。tRNA中的修饰碱基种类较多,如次黄嘌呤、二氢尿嘧啶、5–甲基尿嘧啶、4–硫尿嘧啶等,tRNA中修饰碱基含量不一,某些tRNA 中的修饰碱基可达碱基总量的10%或更多。 核苷是核糖或脱氧核糖与嘌呤或嘧啶生成的糖苷。戊糖的第1碳原子(C1)通常与嘌
高中生物核酸知识点梳理 1、生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统 细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞 2、光学显微镜的操作步骤:对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪) →高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜 3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核 ①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻 注:病毒无细胞结构,但有DNA或RNA 5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质 6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折 8、组成细胞的元素 ①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg ②微量无素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu ③主要元素:C、H、O、N、P、S ④基本元素:C ⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O
9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重 中含量最多的 化合物为蛋白质。 10、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成 砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀 粉(多糖)遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。 (2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗 (3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加 A液,再加B液) 11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2—C—COOH,各种氨基酸的区别在于R基的不同。 12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫肽键。 13、脱水缩合中,脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数—肽链条数 14、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别。 15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个 碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。 16、遗传信息的携带者是核酸,它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用,核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA,核酸基本组成单位核苷酸。 17、蛋白质功能: ①结构蛋白,如肌肉、羽毛、头发、蛛丝 ②催化作用,如绝大多数酶
高中生物《细胞的基本结构》重要知识点汇总 高中生物《细胞的基本结构》重要知识点汇总 专题二细胞的基本结构第1章走近细胞第一节从生物圈到细胞一、细胞学说的建立和发展 l 创立细胞学说的科学家是德国的施莱 登和施旺。施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是由细胞构成的,细胞是一切动植物的基本单位”。 l 在此基础上德国的魏尔肖总结出:“新细胞只能来自老细胞”,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。 l 二、光学显微镜的使用 1、方法:先对光:一转转换器;二转聚光器;三转反光镜再观察:一放标本孔中央;二降物镜 片上方;三升镜筒仔细看 2、注意:(1)放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数(2)物镜越长,放大倍数越大;目镜越短,放大倍数越大;“物镜―标本”越近,放大倍数越大(3)物像是倒立的,因此把物像移到视野中央的原则是:偏哪移哪(4)高倍物镜使用顺序:低倍镜→标本移至中央→高倍镜→大光圈,凹面镜→细准 焦螺旋调节(5)污点位置的判断:移动或转动法第二节细胞的多样性和统一性一、细胞的类型原核细胞:没有成型的细胞核,无核膜和核仁。如细菌、蓝藻、放线菌等原核生物的细胞。真核细胞: 有核膜包被的明显的细胞核。如动物、植物和真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)等真核生物的细胞。类别原核细胞真核细胞细胞大小较小较大染色体一个细胞只有一条DNA,与RNA、蛋白质不结合在一起一个细胞有几条染色体,DNA与RNA、蛋白质结合在一起细胞核 无成形的细胞核(拟核)、无核膜、无核二、无染色体有成形的真正的细胞核,有核膜、核仁和染色体细胞质有核糖体,无其他细胞器。细菌一般有质粒有核糖体、线粒体等多种的细胞器,植物细胞还有 叶绿体、液泡等生物类群细菌、蓝藻动物、植物、真菌二、细胞统一性原核细胞和真核细胞都具有细胞结构,都有遗传物质――DNA,都有细胞质/细胞膜结构。细胞学说:说明了动植物(或生物界)的统一性。第3章细胞的基本结构第1节细胞膜――系统的边界1.细胞膜(1)组成:主要为脂质和蛋白质,另有糖类。(2)结 构特点:具有一定的流动性(原因:磷脂和蛋白质的运动);功能特点:具有选择透过性。(3)功能:把细胞与外界环境分隔开和控制
补课专题一:细胞结构 1.右图是某种生物的细胞亚显微结构示意图,据图回答: (1)图中[2]的主要成分是,与其形成有关的细胞器是[]。 (2)图中[1]的主要成分是,其结构特点是具有。 (3)太阳能通过图中结构[]中进行的光合作用后,才能进入生物界。 (4)细胞核是遗传物质和的主要场所。 (5)若该细胞是西瓜的红色果肉细胞,则色素主要存在于[]。若该细胞是洋葱的根尖细胞,则图中不应该具有的结构是[]。 (6)细胞进行生命活动所需的能量主要由[]供给。 (7)如果该细胞是低等植物细胞,则图中还应该有的细胞器是。 (8)图中细胞内具有双层膜结构的除有[]、[]外,还应该有[]。 (9)该细胞主要分布在植物体的(器官)中。 (10)若该细胞为紫色洋葱鳞片叶表皮细胞,则浸入0.3g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后,液泡的变化是。 (11)若用该细胞进行植物体细胞杂交,首先要在温和条件下分解[2]以获得。 (12)与浆细胞相比,该细胞特有的结构有(用图中标号表示)。 (13)在细胞有丝分裂末期,与图中2的形成有关的结构是。 (14)在光照充足、温度适宜的条件下,该细胞中的CO 2由图中的[ ] 产生,此时它所产生的C0 2 会扩散到[ ] __ 处被利用。 (15)在植物体具有连续分裂能力的细胞中,用一定手段破坏结构[5],培养几天后再观察分裂的细胞,可能出现的结果是。 (16)如果用基因型为Aabb植株的花粉进行植物体细胞杂交,首先应该用将细胞壁除去;如果再用PEG处理,经过适当培养后,最多可以得到种细胞。(假设PEG只能诱导原生质体两两融合) (17)如果此图是根尖分生区细胞,细胞的特点应为, 同时还应没有图中的[ ] 等结构。 (18)大肠杆菌与该细胞结构最主要的不同是没有[ ] 包围的。 (19)性激素分泌过程中经过的细胞结构用标号表示为 ______________________研究其分泌过程一般采用的方法是 _________,此类物质的分泌过程说明细胞的各种生物膜在结构上具 有,并以的形式转变的。 (20)与自然界中碳循环直接相关的是(填编号)。 (21)细胞内表面积最大的膜结构是(填编号)此细胞 不适合作为研究细胞膜成分的材料,原因是____________________ (22)能合成磷脂的细胞器是________细胞中由CHO组成的多糖是 ____________________, (23)蛔虫的细胞结构中由于无细胞器[ ] 和[ ] 决定了其代谢类型与该细胞的不同。 2.右图为某动物细胞亚显微结构示意图,据图回答下列问题: ⑴该细胞进行新陈代谢的主要场所是[ ] ,具有生物膜结构的是 (填标号)。 ⑵若该细胞被某病毒寄生,则合成病毒外壳的场所是[ ] 。 ⑶若该细胞能释放干扰素,则是由细胞分泌产生的。 ⑷若该细胞是精巢中的某个细胞,即将进入分裂期,你将看到的染色体数目 最多为 N。(设正常细胞为2N) ⑸若该细胞是人体肝细胞,则接受胰岛素信号刺激的是。
一、名词解释 1.核酸 2.核苷 3.核苷酸 4.稀有碱基 5.碱基对 6.DNA的一级结构 7.核酸的变性 8.Tm值 9.DNA的复性 10.核酸的杂交 二、填空题 11.核酸可分为 ____和____两大类,其中____主要存在于____中,而____主要存在于____。 12.核酸完全水解生成的产物有____、____和____,其中糖基有____、____,碱基有____和____两大类。13.生物体内的嘌呤碱主要有____和____,嘧啶碱主要有____、____和____。某些RNA分子中还含有微量的其它碱基,称为____。 14.DNA和RNA分子在物质组成上有所不同,主要表现在____和____的不同,DNA分子中存在的是____和____,RNA分子中存在的是____和____。 15.RNA的基本组成单位是____、____、____、____,DNA的基本组成单位是____、____、____、____,它们通过____键相互连接形成多核苷酸链。 16.DNA的二级结构是____结构,其中碱基组成的共同特点是(若按摩尔数计算)____、____、____。17.测知某一DNA样品中,A=0.53mol、C=0.25mol、那么T= ____mol,G= ____mol。 18.嘌呤环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键,通过这种键相连而成的化合物叫____。 19.嘧啶环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键,通过这种键相连而成的化合物叫____。 20.体内有两个主要的环核苷酸是____、____,它们的主要生理功用是____。 21.写出下列核苷酸符号的中文名称:ATP____、dCDP____。 22.DNA分子中,两条链通过碱基间的____相连,碱基间的配对原则是____对____、____对____。23.DNA二级结构的重要特点是形成____结构,此结构属于____螺旋,此结构内部是由____通过____相连维持,其纵向结构的维系力是____。 24.因为核酸分子中含有____和____碱基,而这两类物质又均含有____结构,故使核酸对____波长的紫外线有吸收作用。 25.DNA双螺旋直径为____nm,双螺旋每隔____nm转一圈,约相当于____个碱基对。戊糖和磷酸基位于双螺旋____侧、碱基位于____侧。 26、核酸双螺旋结构中具有严格的碱基配对关系,在DNA分子中A对____、在RNA分子中A对____、它们之间均可形成____个氢键,在DNA和RNA分子中G始终与____配对、它们之间可形成____个氢键。27.DNA的Tm值的大小与其分子中所含的____的种类、数量及比例有关,也与分子的____有关。若含的A-T配对较多其值则____、含的G-C配对较多其值则____,分子越长其Tm值也越____。 28.Tm值是DNA的变性温度,如果DNA是不均一的,其Tm值范围____,如果DNA是均一的其Tm值范围____。 29.组成核酸的元素有____、____、____、____、____等,其中____的含量比较稳定,约占核酸总量的____,可通过测定____的含量来计算样品中核酸的含量。 30.DNA双螺旋结构的维系力主要有____和____。 31.一般来说DNA分子中G、C含量高分子较稳定,同时比重也较____、解链温度也____。 32.DNA变性后,其钢性_____、粘度____、紫外吸收峰____。 33.DNA分子中两条多核苷酸链所含的碱基____和____间有三个氢键,____和____之间仅有两个氢键。34.RNA主要有三类,既____、____和____、它们的生物功能分别是____、____和____。 35.RNA的二级结构大多数是以单股____的形式存在,但也可局部盘曲形成____结构,典型的tRNA二级结构是____型结构。 36.在生物细胞中主要有三种RNA,其中含量最多的是____、种类最多的是____、含有稀有碱基最多的是____。 37.tRNA三叶草型结构中,氨基酸臂的功能是____,反密码环的功能是____。
普通高中课程标准实验教科书—-生物必修1 [人教版] 第3节遗传信息的携带者——核酸 一、知识结构 核酸在细胞中的分布 遗传信息的携带者——核酸 核酸是由核苷酸连接而成的长链 二、教学目标 知识目标:说出核酸的种类,简述核酸的结构和功能。 能力目标:以人的口腔上皮细胞为材料,进行特定的染色,观察DNA和RNA在细胞中的分布。 情感目标:认同生命的物质性,认同生物界在物质组成上的统一性。 三、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点及解决方法 [教学重点] 核酸的结构和功能 [解决方法] ⑴让学生看懂脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的结构图解,利用化学知识,理解核酸的结构。 ⑵联想细胞核是遗传信息库,理解核酸的功能。 2、教学难点及解决方法 [教学难点] 观察DNA和RNA在细胞中的分布。 [解决方法] 教师精心准备好实验,学生分组实验,观察1——2种材料,归纳DNA和RNA在细胞中分布的特点。 四、课时安排 1课时 五、教学方法 实验法、讲述法 六、教具准备 实验材料 七、学生活动 ⑴通过实验观察,获得感性认识,解决核酸在细胞中的分布。 ⑵学生阅读教材,思考讨论回答相关问题。 八、教学程序 (一)明确目标 见教学目标 (二)重点、难点的学习与目标完成过程 [问题探讨]出示教材P26DNA指纹检测图提出下列问题: ⑴DNA指纹是不是平时说的手指印? ⑵怎样知道DNA来自同一个人? ⑶DNA可以做身份证吗? ⑷DNA的中文全名是什么? ⑸核酸有几类? ⑹核酸存在于细胞的哪些部位? 教师归纳总结。 引言:我们能否通过实验来观察核酸在细胞中的分布呢? 一、核酸在细胞中的分布 [实验]观察DNA和RNA在细胞中的分布,教师指导每个小组的学生分别观察1——2种材料,通过归纳总结,得出DNA和RNA在细胞中分布的特点。 ⑴实验目的分析 本实验是利用特殊的染色剂对DNA、RNA的不同着色反应来探究DNA、RNA在真核细胞中的分
高中生物知识结构网络图 第一单元 生命的物质基础和结构基础 (细胞中的化合物、细胞的结构和功能、细胞增殖、分化、癌变和衰老、生物膜系统和细胞工程) 1.1化学元素与生物体的关系 1.2生物体中化学元素的组成特点 1.3生物界与非生物界的统一性和差异性 1.4细胞中的化合物一览表
1.5蛋白质的相关计算 设 构成蛋白质的氨基酸个数m , 构成蛋白质的肽链条数为n , 构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a , 蛋白质中的肽键个数为x , 蛋白质的相对分子质量为y , 控制蛋白质的基因的最少碱基对数为r , 则 肽键数=脱去的水分子数,为 n m x -= …………………………………① 蛋白质的相对分子质量 x ma y 18-= ………………………………………②
或者 x a r y 183 -= ………………………………………③ 1.6蛋白质的组成层次 1.7核酸的基本组成单位 1.8生物大分子的组成特点及多样性的原因
1.9生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定 1.10选择透过性膜的特点 1.11 水 被选择的离子和小分子 其它离子、小分子和大分子 亲脂小分子 高浓度——→低浓度 不消耗细胞能量(ATP) 离子、不亲脂小分子 低浓度——→高浓度 需载体蛋白运载 消耗细胞能量(ATP)
1.12线粒体和叶绿体共同点 1、具有双层膜结构 2、进行能量转换 3、含遗传物质——DNA 4、能独立地控制性状 5、内含核糖体 6、有相对独立的转录翻译系统 7、能自我分裂增殖 1.13真核生物细胞器的比较 1.14细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律
1、生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落 →生态系统 细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞 2、光学显微镜的操作步骤:对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪) → 高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜 ★3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核 ①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻 ②真核细胞:有核膜,有染色体,如酵母菌,各种动物 注:病毒无细胞结构,但有DNA或 RNA 4、蓝藻是原核生物,自养生物 5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质 6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生 物体结构的统 一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满 耐人寻味的曲折 7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同 ★8、组成细胞的元素 ①大量无素: C、H、O、N、P、S、K、Ca、 Mg ②微量无素: Fe、Mn、B、Zn、Mo、 Cu ③主要元素: C、H、O、N、P、S ④基本元素: C ⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O ★9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最 多的化合物为蛋白质。
★10、( 1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹 III 染成橘黄色(或被苏丹 IV 染成红色);淀粉(多糖)遇碘变蓝色; 蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。 (2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗 (3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加 A 液,再加 B 液) R ★11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为 NH2—C—COOH,各 种氨基酸的区 H 别在于 R 基的不同。 ★12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键 (— NH— CO—)叫肽键。 ★13、脱水缩合中,脱去水分子数=形成的肽键数 =氨基酸数—肽链条数 ★14、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别。 ★15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(— NH2)和一个羧基(— COOH), 并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原 子和一个侧链基因。 ★16、遗传信息的携带者是核酸,它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极 其重要作用,核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称 RNA,核酸基本组成单位核苷酸。 17、蛋白质功能: ①结构蛋白,如肌肉、羽毛、头发、蛛丝 ②催化作用,如绝大多数酶 ③运输载体,如血红蛋白 ④传递信息,如胰岛素 ⑤免疫功能,如抗体
高中生物细胞的基本结构试题及答案 生物课是高中学生的必修科目之一,特别对于理科生而言是一门非常重要的科目。那么细胞的基本结构知识点你掌握好了吗?接下来为你整理了高中生物细胞的基本结构试题及答案,一起来看看吧。 高中生物细胞的基本结构试题一、选择题 1.小麦细胞细胞膜的主要组成元素是( ) A. C、H、O、N B. C、H、O、P C. C、H、O、S D. C、H、O、N、S 2. 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞的成分的改变有关,下列哪种物质成分不被当作检测细胞癌变的证据( ) A. 甲胎蛋白(AFP) B. 癌胚抗原(CEA) C. 糖蛋白或糖脂 D. 磷脂 3.人注射卡介苗后,经过免疫细胞的识别等过程,血液中会出现抗结核杆菌的抗体。抗体的产生体现了细胞膜的哪一种功能( ) A. 控制物质进出细胞膜 B. 将细胞与外界环境分隔开 C. 排泄功能 D. 进行细胞间的信息交流 4.在细胞工程──原生质体融合育种技术中,其技术的重要一环是将植物细胞的细胞壁除去,通常采用的方法是酶解破壁法。你认为普通的植物细胞去除细胞壁所用的酶应选择( ) A. 纤维素酶和淀粉酶 B. 麦芽糖酶和纤维素酶
C. 纤维素酶和果胶酶 D. 麦芽糖酶和果胶酶 5.研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能,需要将这些细胞器分离出来,常用的方法是 A. 纸层析法 B. 沉淀法 C. 差速离心法 D. 密度离心法 6.下列对叶绿体和线粒体叙述中错误的是( ) A. 两者都具有能量转换的功能 B. 两者都具有双层膜结构 C. 两者的基质成分与功能不同 D. 两者所含酶的种类相同 7.根据细胞的功能推测,下列叙述中错误的是( ) A. 汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的核糖体 B. 心肌细胞比唾液腺细胞具有更多线粒体 C. 胰腺细胞比心肌细胞具有更多的高尔基体 D. 生命活力旺盛的细胞比衰老细胞具有更多的线粒体 8.某物质是动物细胞中普遍存在的一种由104个氨基酸组成的化合物,在生成ATP的过程中起重要作用,那么该物质生成的场所以及它发挥生理作用的场所分别是( ) A. 高尔基体和叶绿体 B. 核糖体和细胞核 C. 核糖体和线粒体 D. 细胞核和线粒体 9.干扰素是一种糖蛋白,其糖基团在什么地方与蛋白质结合( ) A. 核糖体上 B. 内质网上 C. 高尔基体 D. 细胞膜上 10.人体细胞因某种原因改变了磷脂双分子层的排列,下列受到影响的细胞结构是( ) ①细胞膜②线粒体③核糖体④中心体⑤高尔基体⑥内质网
高中生物必修一第三章细胞的基本结构知识点总结 第一节细胞膜——系统的边界知识网络: 1、研究细胞膜的常用材料:人或哺乳动物成熟红细胞 2、细胞膜主要成分:脂质和蛋白质,还有少量糖类 细胞膜成分特点:脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多 3、细胞膜功能: ①将细胞与环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定 ②控制物质出入细胞(选择透过性膜) ③进行细胞间信息交流 方式一:内分泌细胞产生激素,随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。 方式二:相邻的两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。 方式三:相邻的两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。 一、制备细胞膜的方法(实验) 原理:渗透作用(将细胞放在清水中,水会进入细胞,细胞涨破,内容物流出,得到细胞膜)选材:人或其它哺乳动物成熟红细胞,动物细胞没有细胞壁,没有细胞核和众多细胞器。提纯方法:差速离心法 细节:取材用的是新鲜红细胞稀释液(血液加适量生理盐水) 二、与生活联系: 细胞癌变过程中,细胞膜成分改变,产生甲胎蛋白(AFP),癌胚抗原(CEA) 三、细胞壁 植物:纤维素和果胶(原核生物:肽聚糖)作用:支持和保护 四、细胞膜特性:结构特性:流动性举例:(变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌) 五、功能特性:选择透过性举例:(腌制糖醋蒜,红墨水测定种子发芽率,判断种子胚、胚乳是否成活) 五、细胞膜其它功能:维持细胞内环境稳定、分泌、吸收、识别、免疫 第二节细胞器——系统内的分工合作
高中生物核酸知识点梳理 高中生物核酸知识点梳理篇一 1、生命系统的结构层次依次为:细胞组织器官系统个体种群群落生态系统 细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞 2、光学显微镜的操作步骤:对光低倍物镜观察移动视野中央(偏哪移哪) 高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜 3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核 ①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻 ②真核细胞:有核膜,有染色体,如酵母菌,各种动物 注:病毒无细胞结构,但有DNA或RNA 4、蓝藻是原核生物,自养生物 5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质 6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折 7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同
8、组成细胞的元素 ①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg ②微量无素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu ③主要元素:C、H、O、N、P、S ④基本元素:C ⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O 9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最多的 化合物为蛋白质。 10、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀粉(多糖)遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。 (2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗 (3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A液,再加B液) 11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2 C COOH,各种氨基酸的区别在于R基的不同。 12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键( NH CO )叫肽键。 13、脱水缩合中,脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数肽链条数 14、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别。 15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基( NH2)和一个羧
1病毒没有细胞结构,但必须依赖(活细胞)才能生存。 2生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的(基本单位)。 3生命系统的结构层次:(细胞)、(组织)、(器官)、(系统)、(个体)、(种群)(群落)、(生态系统)、(生物圈)。 4血液属于(组织)层次,皮肤属于(器官)层次。 5植物没有(系统)层次,单细胞生物既可化做(个体)层次,又可化做(细胞)层次。 6地球上最基本的生命系统是(细胞)。 第二节细胞的多样性和统一性 知识梳理: 一、高倍镜的使用步骤(尤其要注意第1和第4步) 1在低倍镜下找到物象,将物象移至(视野中央), 2 转动(转换器),换上高倍镜。 3调节(光圈)和(反光镜),使视野亮度适宜。 4 调节(细准焦螺旋),使物象清晰。 二、显微镜使用常识 1调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜)。 2高倍镜:物象(大),视野(暗),看到细胞数目(少)。 低倍镜:物象(小),视野(亮),看到的细胞数目(多)。 3物镜:(有)螺纹,镜筒越(长),放大倍数越大。 目镜:(无)螺纹,镜筒越(短),放大倍数越大。 三、原核生物与真核生物主要类群: 原核生物:蓝藻,含有(叶绿素)和(藻蓝素),可进行光合作用。 细菌:(球菌,杆菌,螺旋菌,乳酸菌) 放线菌:(链霉菌) 支原体,衣原体,立克次氏体 真核生物:动物、植物、真菌:(青霉菌,酵母菌,蘑菇)等 四、细胞学说 1创立者:(施莱登,施旺) 2内容要点:P10,共三点 3揭示问题:揭示了(细胞统一性,和生物体结构的统一性)。 五、真核细胞和原核细胞的比较 第二章组成细胞的元素和化合物 第一节细胞中的元素和化合物 知识梳理:
第2章组成细胞的分子 第3节遗传信息的携带者——核酸 一、教学目标: 知识方面:能说出核酸的种类,简述核酸的结构和功能。 情感态度方面:用实验的方法,观察DNA、RNA在细胞中的分布。 二、教学重难点:理解核酸的结构是本节的重点,也是难点。 三、教学用具:ppt幻灯片、实验材料(略)。 四、课前准备: 五、教学课时:1课时
七、板书设计 第3节遗传信息的携带者——核酸 一、组成元素:C、H、O、N、P。 二、类别:脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)。 三、分布:DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。 实验:观察DNA和RNA在细胞中的分布 原理:甲基绿把DNA染成绿色,吡罗红把RNA染成红色;盐酸能增加细胞膜的通透性,并促进DNA与染色体的分离,便于染色。 结论:DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中 四、基本单位:核苷酸——磷酸、五碳糖、含氮碱基。 DNA的基本单位:脱氧(核糖)核苷酸——磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、 G、C、T)。 RNA的基本单位:核糖核苷酸——磷酸、核糖、含氮碱基(A、G、C、U)。 五、作用:遗传信息的载体。 八、布置作业 基础:
1.核酸是细胞内的物质,在生物体的、和 中具有极其重要的作用。 2.DNA主要分布在内,RNA大部分存在于中,利用和 两种染色剂对DNA和RNA的不同,使DNA呈现色,使RNA呈现色。 3.在《观察DNA和RNA在细胞中分布》实验中,使用盐酸的目的是盐酸能够改变,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的分离,有利于。 4.真核细胞中DNA主要分布在中,、中也有少量DNA。 5.核酸的基本组成单位是,它是由、和 组成的。DNA的基本组成单位是,RNA 的基本组成单位是。 6.DNA与RNA在化学组成上的区别是:①五碳糖:DNA为,RNA 为;②碱基:DNA为,RNA为。7.绝大多数生物的遗传信息贮存在中,少数生物的遗传信息贮存在中,如。 变式训练: 1、小麦叶肉细胞中的DNA存在于() A.细胞核、叶绿体和高尔基体 B.内质网、线粒体和细胞核 C.线粒体、叶绿体和细胞核 D.细胞核、核糖体和线粒体 2、右图是某生物组织示意图,其细胞质基质内含有的糖类和核酸主要是() A.淀粉和RNA B.淀粉和DNA C.糖原和RNAD.糖原和DNA 3、下列核苷酸中,在DNA结构中不可能具有的是 () 4、由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子化合物a构成了复杂化合物b,对a 和b的准确叙述是() A.a是核糖,b则是核苷酸 B.a是脱氧核糖,b则为核糖核苷酸
细胞膜 一.对生物膜结构的探索历程 在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在;冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称;荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持,人类的认识便不能发展。
1.细胞膜主要成分:脂质(50%):脂质中磷脂最丰富(还糖类和脂质分子形成糖脂,胆固醇) 蛋白质(40%):蛋白质种类和数量越多,细胞膜的功能越复杂 糖类(2%-10%):细胞膜的外边,蛋白质与糖类结合而成糖蛋白,叫做糖被。 它在细胞生命活动中有重要功能:消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用 与细胞表面的识别有密切关系 注:细胞膜上蛋白质的数量和种类决定了膜的功能。 (载体蛋白,通道蛋白,酶,信号分子受体,识别标志蛋白(糖蛋白)) 根据糖蛋白和糖脂的分布可以判断细胞膜内外侧 癌细胞的分散和转移与癌细胞膜成分的改变有关,细胞在癌变过程中,细胞膜的成分发生改变,有的产生甲胎蛋白,(AFP)癌胚抗原(CEA)等物质。癌细胞膜上的糖蛋白含量下降) 2.细胞膜的结构 ①磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,磷脂分子是运动的。 ②蛋白质分子在磷脂双分子层上的分布:镶嵌,嵌入,贯穿。蛋白质分子也是可以运动的。 结构特点:具有一定的流动性:体现流动性的实例:植物的质壁分离 人-鼠细胞融合杂交实验 受精时细胞的融合过程 变形虫运动时的伪足的形成 胞吞胞吐 白细胞,吞噬细胞吞噬病菌 动物细胞分裂是细胞膜的缢裂过程 3.细胞膜功能: ①将细胞与环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定1产生了原始细胞,并成为相对独立的系统 2提供了细胞诞生的必要环境
第九章核酸的生物学功能 思考题 1、何谓DNA的半保留复制?证实DNA半保留复制的实验是什么? 2、何谓原点?原核生物和真核生物原点有何不同? 3、何谓复制叉?何谓双向复制? 4、什么是DNA的半不连续复制?何谓冈崎片段?何谓先导链和后随链? 5、大肠杆菌有几种DNA聚合酶?真正参与DNA复制的酶是哪一种?其它酶有何作用? 6、大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ是多功能酶,都有哪些酶活性? 7、引物酶的作用是什么? 8、连接酶的作用是什么? 9、大肠杆菌复制原点的特点如何?。 10、参与大肠杆菌DNA复制起始的有哪些酶?它们的作用是什么? 11、简述大肠杆菌DNA复制延伸的过程。 12、简述DNA损伤修复的四种方式,并总结它们的特点。 13、何谓反转录?有何意义? 14、何谓多聚酶链式反应(PCR)?基本过程如何?有何特点? 15、简述Sanger法测定DNA核苷酸序列的方法。 16、何谓转录、不对称转录、模板链、编码链? 17、大肠杆菌RNA聚合酶的组成如何?何谓大肠杆菌RNA聚合酶的全酶、核心酶?σ因子的功能如何? 18、何谓启动子?原核生物启动子有何特点? 19、简述大肠杆菌RNA的转录过程。 20、原核生物转录终止点在结构上有何特点? 21、简述原核生物三种RNA的加工过程。 22、真核生物有几种RNA聚合酶?它们是如何划分的?在细胞中的定位及功能有何不同? 23、真核mRNA转录后的加工过程如何?成熟真核mRNA在5’端和3’端有何结构特征? 24、何谓RNA的剪接?何谓核不均一RNA(hnRNA)? 25、何谓核酶?是如何发现的?核酶的发现有何意义? 26、解释:翻译,遗传密码,三联体密码(密码子) 27、遗传密码有何特点?何谓起始密码子和终止密码子? 28、tRNA在结构上的特点如何? 29、什么叫氨基酸的活化?反应过程如何?催化此反应的酶有何特点? 30、何谓反密码子?密码子-反密码子是如何相互识别的?摇摆假说的内容如何? 31、比较原核核糖体与真核核糖体在组成上的异同。 32、何谓多核糖体? 33、简述原核起始tRNA的结构特点。 34、何谓SD序列?它在原核生物蛋白质合成起始中有何作用? 35、简述原核生物蛋白质合成的起始过程。 36、简述原核生物蛋白质合成的延长过程。在此过程中,三种延长因子的作用如何? 37、原核生物的终止因子有几种?终止过程如何? 38、真核生物蛋白质合成的起始过程与原核生物有何不同? 39、决定天然蛋白质空间构象的基本因素是什么?哪些蛋白质参与的新生肽链的体内折叠过程? 40、什么是分子伴侣?与酶有何异同? 41、蛋白质修饰的方式有哪些? 42、什么是信号肽序列?作用如何? 43、中心法则的内容如何? 练习题 一、名词解释
高中生物核酸知识点 高中生物核酸基础知识点 一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA) 二、核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。 三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。 四、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶 (C)、胸腺嘧啶(T) RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U) 五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。 高中生物核酸考点 1.种类:生物体中的核酸有2种,DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)。 2.结构 (1)基本单位:核苷酸(8种) (2)核酸的构成
3.功能:核酸是细胞内携带遗传信息的物质。在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 1.探究不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况 2.核酸(DNA与RNA)与蛋白质的异同点 3.探究核酸与蛋白质之间的关系 (1)核酸控制蛋白质的合成 (2)DNA多样性蛋白质多样性生物多样性 易错警示规避组成细胞的分子在物种特异性上的失分点 蛋白质、核酸的结构及种类具有物种特异性,因而可以从分子水平上,通过分析不同物种的核酸和蛋白质来区分或判断不同物种间的亲缘关系,也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定,但生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸等则不具有物种特异性。 高中生物核酸练习 1.对生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成具有重要作用的物质是( ) A.氨基酸 B.葡萄糖 C.核酸 D.核苷酸 2.组成DNA的结构的基本成分是( ) ①核糖②脱氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶
第三章核酸的结构与功能 一、教学基本要求 复述核酸的分类、细胞分布,各类核酸的功能及生物学意义。 记住核酸元素组成特点。结合碱基、核苷和核苷酸的化学结构,熟记它们的中文名称及相应的缩写符号。列举两类核酸(DNA与RNA)分子组成异同。牢记体内重要的环化核苷酸。 牢记单核苷酸之间的连接方式。描述DNA的一级结构、二级结构要点及碱基配对规律。简述tRNA二级结构特点。在熟记二级结构基础上,知道核酸还有更高级结构形式存在。 熟记核酸的性质及相关的重要概念,准确叙述DNA(热)变性、复性及分子杂交的概念。 写出核酸序列分析的方法名称。 二、教学内容精要 (一)概述 核酸是生物体遗传的物质基础。核酸可分为两类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。DNA主要存在于细胞核中,是遗传信息的贮存和携带者。RNA主要分布于细胞质中,其主要功能是参与遗传信息的表达。 (二)核酸的化学组成 1.元素组成 核酸的主要元素组成有碳(C)、氢(H)、氧(O)、氨(N)、磷(P)。与蛋白质比较,核酸的元素组成中一般不含硫(s),而磷(P)的含量较为稳定,占9%一11%。 2.基本构成单位 核酸的基本构成单位是核苷酸(nucleotide)。组成DNA的核苷酸称脱氧核糖核苷酸(dNMP),组成RNA的核苷酸称核糖核苷酸(NMP)。 核苷酸的组成:核苷酸由含氮碱基、戊糖和磷酸组成。其中,戊糖包括核糖和脱氧核糖。碱基共有五种:腺嗦吟(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)及尿嘧啶(U)。DNA与RNA的组成差异主要表现在戊糖及碱基成分,如表2-1。 表2-1核苷酸的组成 【记忆方法】可采用联想记忆法记忆核苷酸的三种组成成分。“酸”磷酸、“甜”戊糖、“苦”碱基,“三味一体”核苷酸。核苷酸的其他形式:核苷二磷酸(NDP),核苷三磷酸(NTP),环化核苷酸(cANIP、cGMP等)。核苷酸的功能:参见“核苷酸代谢”。 (三)DNA的分子结构 1.一级结构(primary structure) DNA的一级结构是指DNA分子中核苷酸的排列顺序及连接方式。核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。 核苷酸的连接方式:多核苷酸链是核酸的基本结构形式。它是由四种核苷酸通过3′,5′磷酸二酯键连接而成的线性大分子。多核苷酸链具有两个游离末端,一端称为5'末端,其核苷酸残基中戊糖的5'位带有游离的磷酸基团。另一端称为3′末端,其核苷酸残基带有游离的3'羟基。表示一条核酸链的核苷酸序列时,一般按照5'端至3’端的方向表示(由左至右)。
2019年高中生物知识点之细胞的结构和功 能 名词:1、显微结构:在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。2、亚显微结构:在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。3、原核细胞:细胞较小,没有成形的细胞核。组成核的物质集中在核区,没有染色体,DNA 不与蛋白质结合,无核膜、无核仁;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。4、真核细胞:细胞较大,有真正的细胞核,有一定数目的染色体,有核膜、有核仁,一般有多种细胞器。5、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、绿藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。 6、真核生物:由真核细胞构成的生物。如:酵母菌、霉菌、食用菌、衣藻、变形虫、草里履虫、疟原虫等。 7、细胞膜的选择透过性:这种膜可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子(如:氨基酸、葡萄糖)也可以通过,而其它的离子、小分子和大分子(如:信使RNA、蛋白质、核酸、蔗糖)则不能通过。 8、膜蛋白:指细胞内各种膜结构中蛋白质成分。 9、载体蛋白:膜结构中与物质运输有关的一种跨膜蛋白质,细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性。10、细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
11、细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。12、细胞器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。13、细胞壁:植物细胞的外面有细胞壁,主要化学成分是纤维素和果胶,其作用是支持和保护。其性质是全透的。 语句:1、地球上的生物,除了病毒以外,所有的生物体都是由细胞构成的。(生物分类也就有了细胞生物和非细胞生物之分)。2、细胞膜由双层磷脂分子镶嵌了蛋白质。蛋白质可以以覆盖、贯穿、镶嵌三种方式与双层磷脂分子相结合。磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,除保护作用外,还与细胞内外物质交换有关。3、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性;功能特性是选择透过性。如:变形虫的任何部位都能伸出伪足,人体某些白细胞能吞噬病菌,这些生理的完成依赖细胞膜的流动性。4、物质进出细胞膜的方式:a、自由扩散:从高浓度一侧运输到低浓度一侧;不消耗能量。例如:H2O、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等。b、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧;需要载体;需要消耗能量。例如:葡萄糖、氨基酸、无机盐的离子(如K+ )。c、协助扩散:有载体的协助,能够从高浓度的一边运输到低浓度的一边,这种物质出入细胞的方式叫做协助扩散。如:葡萄糖进入红细胞。5、线粒体:呈粒状、棒状,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴,内膜、基质