马井堂-核酸的组成和结构、功能
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核酸的结构和功能核酸是生命体中的重要有机分子,承载着遗传信息传递和储存的功能。
本文将介绍核酸的结构和功能,并探讨其在生物体内的重要作用。
一、核酸的结构核酸主要由核苷酸单元组成,每个核苷酸由糖、磷酸和碱基三个部分组成。
1. 糖基核酸的糖基可以是核糖(RNA)或脱氧核糖(DNA)。
两者的化学结构略有差异,核糖分子上有一个羟基(-OH),而脱氧核糖则没有。
2. 磷酸基核酸的磷酸基连接在糖基上,形成糖磷酸骨架。
这些磷酸基在核酸的结构中起到支撑和稳定作用。
3. 碱基核酸的碱基分为嘌呤和嘧啶两类。
嘌呤包括腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G),它们具有双环结构。
嘧啶包括胸腺嘧啶(T,DNA中)或尿嘧啶(U,RNA中)以及胞嘧啶(C),它们是单环结构。
通过糖基和碱基的结合,核苷酸单元可以形成线性或环状的核酸分子。
二、核酸的功能1. 遗传信息传递与储存核酸是生物体内传递和储存遗传信息的重要分子。
DNA是细胞内遗传信息的主要储存库,而RNA则将这些信息从DNA中传递到蛋白质的合成过程中。
2. 蛋白质合成RNA在蛋白质合成过程中起着重要的角色。
其中,转录过程将DNA上的信息转录成RNA分子,而翻译过程则利用RNA的遗传信息来合成特定的蛋白质。
3. 酶的活性调节某些RNA分子本身具有催化活性,称为核糖酶。
这些核糖酶可以催化特定的生化反应,从而调节细胞内的代谢和信号传递过程。
4. 调控基因表达RNA通过调控基因表达来控制细胞的发育和功能。
其中,小干扰RNA(siRNA)和微小RNA(miRNA)等RNA分子可以与特定的mRNA结合,从而抑制或加强特定基因的转录和翻译过程。
5. 病毒的复制与感染一些病毒利用RNA作为基因材料进行复制和传播。
例如,HIV等病毒具有RNA基因组,通过感染宿主细胞并复制RNA来使病毒持续存在。
三、核酸的重要性核酸作为生命体中的重要分子,在生物体内扮演着关键的角色。
它们不仅负责生物体遗传信息的传递和储存,还参与了细胞代谢的调控和基因表达的调节。
核酸的结构和功能
要了解核酸的结构和功能我们先来学习下核酸的基本单位核苷酸的基础知识。
核苷酸由含氮碱基、五碳糖、磷酸基组成。
由于五碳糖的不同把核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两类。
又由于碱基的不同把每类核苷酸分成4种。
在细胞生物体内两种核酸都存在,但遗传物质是DNA。
核酸有两类:
1.脱氧核糖核酸(DNA);
2.核糖核酸(RNA)。
两者的比较我们用表格形式展现给大家:
①染色体主要由DNA和蛋白质组成,还含有少量的RNA;
②DNA主要分布在细胞核的染色体上,少量分布在线粒体和叶绿体;
所以说,染色体是DNA的主要载体。
核酸是生物体的遗传物质,是生物体生命活动的最终控制者。
简述核酸的结构与功能核酸啊,那可是生命世界里超级神秘又超级重要的存在。
如果把细胞比作一个小小的王国,那核酸就是这个王国里的皇家法典,统治着整个细胞的运作呢。
先说说DNA吧,它的结构就像一个超级复杂又超级精致的螺旋楼梯。
那两条长长的链就像楼梯的扶手,碱基对呢,就像是一级一级的台阶。
而且这个楼梯可不是普通的楼梯,它每一级台阶上的碱基就像是特殊的密码符号,A、T、C、G这四个小家伙排列组合出无数种可能,就像魔法咒语一样。
这整个DNA分子就像是一个装满了秘密的魔法卷轴,记录着如何构建一个生命的所有信息,从你是单眼皮还是双眼皮,到你能不能卷舌头,全都写在这个“卷轴”里,夸张点说,它比最复杂的侦探小说还神秘呢。
RNA呢,像是DNA这个大老板的小秘书。
它的结构相对DNA来说就像是简化版的螺旋楼梯,不过可别小瞧它。
它能把DNA里的信息提取出来,然后像个勤劳的小信使,跑到细胞的各个角落传达指令。
如果把细胞里的各种生物化学反应比作一场场热闹的派对,那RNA就是那个拿着邀请函到处派送的人,告诉各种酶和蛋白质该去哪里、该做什么。
核酸的功能可太强大了。
它们就像是生命的建筑师和工程师。
DNA负责绘制蓝图,决定了一个生物的基本特征和发展方向。
比如说,它能决定一只小狗是长成吉娃娃那么小还是像藏獒那么大,是有着雪白的毛还是黑不溜秋的毛。
RNA呢,就负责按照蓝图施工,把各种原材料(氨基酸等)组合起来,建造出各种各样的蛋白质大厦。
没有核酸,生命就像是一艘没有导航的船,在茫茫的大海里瞎晃悠。
细胞就不知道该怎么分裂、怎么合成需要的物质了。
就好像一个厨师突然忘记了菜谱,面对一堆食材只能干瞪眼。
而且核酸还特别“固执”,它们小心翼翼地保存着自己的信息,一代一代地传递下去。
就像一个古老家族的传家宝,无论岁月如何变迁,都要把家族的秘密和传统传承下去。
这就是遗传的奥秘所在啦。
总之,核酸就是生命世界里的幕后大英雄,虽然我们平时看不见它们,但是它们却默默地掌控着生命的一切。
高考生物一轮复习知识点:核酸的构造与功能核酸是由很多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一,下边是高考生物一轮复习知识点:核酸的构造与功能,希望对考生有帮助。
一、概括核酸是全部生物的遗传物质。
对于核酸的知识,高考取主要考察核酸的分类、散布、构造、功能、复制、转录以及与变异有关的有关知识。
二、核酸的分类生物的核酸包含脱氧核糖核酸DNA 和核糖核酸RNA 两大类。
细胞中的 RNA 包含 mRNA 、 tRNA 、 rRNA 三大类。
三、生物的遗传物质只有某些病毒以RNA 为遗传物质。
这些病毒又叫做RNA 病毒,所含核酸也只有RNA 。
如 HIV 、H1N1 、SARS 、烟草花叶病毒等。
还有某些病毒以DNA 为遗传物质,这些病毒又叫做DNA 病毒,所含核酸也只有DNA 。
如 T2 噬菌体等。
以细胞为构造和功能基本单位的生物,细胞中同时含有DNA 和RNA。
包含全部的原核生物、真核生物。
这些生物都以DNA 为遗传物质,而不以RNA 为遗传物质。
辨析练习:1、核酸是全部生物的遗传物质;2、脱氧核糖核酸DNA 是全部生物的遗传物质;3、核糖核酸RNA 是全部生物的遗传物质;四、核酸的散布RNA 病毒的 RNA 由核衣壳包裹,不与组蛋白联合成染色体。
原核细胞的RNA 散布在细胞质基质、核糖体中,不与组蛋白联合成染色体。
真核细胞的RNA 散布在细胞核、细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体中,不与组蛋白联合成染色体。
DNA 病毒的 DNA 由核衣壳包裹,不与组蛋白联合成染色体。
原核细胞的DNA 散布在拟核、质粒中,不与组蛋白联合成染色体。
真核细胞的DNA 主要散布在细胞核中,与组蛋白联合成染色体。
真核细胞的线粒体、叶绿体两种细胞器也拥有自己的DNA和 RNA 。
但都不与组蛋白联合成染色体。
辨析练习:1、核酸都在染色体上;2、脱氧核糖核酸DNA 都在染色体上;3、核糖核酸RNA 都在细胞质中;4、核酸都不在染色体上;5、脱氧核糖核酸DNA 都不在染色体上;6、核糖核酸RNA 都不在细胞质中;五、核酸的构造RNA 有单链的,也有双链的。
考点一 核酸的组成、结构与功能
1.核酸的组成
(1)组成元素:C 、H 、O 、N 、P 。
(2)基本单位——核苷酸
核苷酸的组成成分:a.磷酸、b.五碳糖、c.含氮碱基,其相关种类:b 是2种,c 是5种。
(3)基本单位的种类⎩⎪⎨⎪⎧脱氧核糖核苷酸(4种)――→组成DNA
核糖核苷酸(4种)――→组成RNA
■助学巧记
巧记DNA 组成结构的“五、四、三、二、一”
2.核酸的种类和功能
(1)分类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
(2)“三看”法快速确认DNA 、RNA
3.DNA 和RNA 的比较
1.真题重组 判断正误
(1)人轮状病毒是一种双链RNA 病毒,利用吡罗红染色,可以鉴别小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染(2016·四川,6A)(×) (2)核酸→核苷酸属于水解反应(2016·经典高考)(√) (3)tRNA 分子中含有一定数量的氢键(2014·江苏卷,1A)(√)
(4)DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(2014·江苏,1D)(×) (5)DNA 和RNA 分子的碱基组成不完全相同(2013·重庆高考)(√)
以上内容考查了DNA 和RNA 分子的化学组成及空间结构、功能及鉴
定,其主要源自教材必修1P26~29关于核酸的相关知识,大多属识记内容。
2.(教材必修1P28图2-9改编)下图为某核苷酸链的示意图,下列相关叙述中,正确的是( )
A.图示化合物的元素组成只有C、H、O、N
B.图示化合物为DNA的一条链
C.图中的T、C、G可参与合成6种核苷酸
D.图示化合物只能在细胞核中找到
解析核苷酸链的组成元素有C、H、O、N、P,A错误;图中含有碱基T,为DNA的一条链,B正确;T、C、G可参与合成5种核苷酸,C错误;DNA主要分布在细胞核中,此外在细胞质中也有少量DNA,D错误。
答案 B
甲图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系,乙图是甲图中某种物质的分子结构图。
试分析:
(1)乙图所示物质的名称是什么?你的判断依据是什么?它对应甲图a、b、c或A、
B、C中的哪类分子?乙图中“碱基”有哪几类?
(2)请写出A、B、C所代表的物质名称。
(3)人体细胞中①~④发生的场所分别是什么?
提示(1)核糖核苷酸,其2号碳位上连有—OH而不是—H;它对应甲图中的b 分子,其“碱基”种类为A、U、C、G。
(2)A—DNA B—RNA C—蛋白质
(3)①、②主要发生于细胞核,其次发生于线粒体,③、④只发生于核糖体。
核酸的组成、分类及功能
1.(2013·课标Ⅱ)关于DNA和RNA的叙述,正确的是()
A.DNA有氢键,RNA没有氢键
B.一种病毒同时含有DNA和RNA
C.原核细胞中既有DNA,也有RNA
D.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA
解析在tRNA中,也存在碱基之间的互补配对,故也有氢键,A错误;一种病毒中只含有一种核酸,是DNA或者是RNA,B错误;核糖体是由蛋白质和RNA 组成的,不含有DNA,D错误。
答案 C
2.如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。
下列相关叙述错误的是()
A.如果甲中的m是U,则甲一定是丙的基本单位
B.如果甲中的m是G,则甲一定是乙的基本单位
C.如果甲中的a是脱氧核糖,则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中
D.如果甲中的a是核糖,则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中
解析甲是核苷酸,是乙和丙的基本单位,乙是DNA,丙是RNA。
如果甲中的m是G,则甲可能是脱氧核苷酸,也可能是核糖核苷酸,是DNA或RNA的基本单位,B错误。
答案 B
(1)不同生物的核酸、核苷酸及碱基归纳
(2)细胞中核酸分布
考查核酸、蛋白质间的内在关系
1.(2016·山东潍坊检测)下列关于蛋白质和核酸的叙述中,正确的是()
A.在蛋白质的合成过程中,RNA仅发挥模板的作用
B.蛋白质的合成在细胞质中,RNA的合成只在细胞核中
C.蛋白质的结构具有多样性,其根本原因是DNA的多样性
D.密码子既可位于mRNA上,也可以位于tRNA上
解析蛋白质合成过程中,除需mRNA作模板外,还需以tRNA作运输氨基酸的工具,且核糖体组成离不开rRNA;细胞核中可合成mRNA、rRNA等。
密码子只位于mRNA上,反密码子才位于tRNA上。
答案 C
2.如图是人体细胞中两种重要有机物A和E的元素组成及相互关系图。
下列相关叙述中,错误的是()
A.小分子物质a只含有C、H、O、N
B.过程④和③都发生于核糖体上
C.遗传信息位于A上,密码子位于D上
D.B折叠成E的过程可能在内质网上完成
解析从图中A、B、D的关系及染色体的成分可判断,A是DNA,D是RNA,B是多肽,E是蛋白质,进一步可判断a是脱氧核苷酸,b是氨基酸。
脱氧核苷酸含有的元素是C、H、O、N、P,故A错误。
答案 A
(1)DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系:
(2)DNA多样性、蛋白质多样性因果关系:
(3)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”。