第2章第3节核酸

1、 哪些食物富含蛋白质？哪些食物富含蛋白质？ 蛋白质的消化过程蛋白质的消化过程 胃蛋白酶胃蛋白酶 肠肽酶肠肽酶 胰蛋白酶胰蛋白酶 蛋白质蛋白质 多肽多肽 氨基酸氨基酸 胃、胰蛋白酶胃、胰蛋白酶 肠肽酶肠肽酶 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 C H NH2 H C O OH 甘氨酸甘氨酸 C H NH2 CH C O OH CH3CH3 缬氨酸缬氨酸 C H NH2C O OH CH3 C H NH2 CH C O OH CH3CH3 CH2 亮氨酸亮氨酸 丙氨酸丙氨酸 讨论讨论:画出以下氨基酸的共同部分，找出不同部分画出以下氨基酸的共同部分，找出不同部分 为了为了形

2、象、简单形象、简单的的表示原子的结构，人们就创表示原子的结构，人们就创 造了造了“原子结构示意图原子结构示意图”这种特殊的图形。这种特殊的图形。 +18 第第1层层 第第2层层 第第3层层 K层层 L层层 M层层 288 1、原子结构示意图、原子结构示意图 原子核原子核 原子核带正电原子核带正电 核电荷数核电荷数 该电子层该电子层 上的电子上的电子 原子核原子核 +18 Ar 核电荷数核电荷数 电子层电子层 该电子层上的电子数该电子层上的电子数 稀有气体元素原子电子层排布 核电核电 荷数荷数 元素名元素名 称称 元素元素 符号符号 各电子层的电子数各电子层的电子数 KLMNOP最外层电子数最外

3、层电子数 2氦氦He2 10氖氖Ne28 18氩氩Ar288 36氪氪Kr28188 54氙氙Xe2818188 86氡氡Rn281832188 各层最多电子数各层最多电子数 2 8 8 8 8 8 281832？ 共价键共价键 （covalent bond）是化学键的一）是化学键的一 种，两个或多个原子共同使用它们种，两个或多个原子共同使用它们 的外层电子，在理想情况下达到电的外层电子，在理想情况下达到电 子饱和的状态，由此组成比较稳定子饱和的状态，由此组成比较稳定 和坚固的化学结构叫做共价键。和坚固的化学结构叫做共价键。 H C HH HH HH2 OOO OO OO2 NN N H H

4、H C H HH H C H H H HCH4 NH3 N H H H C H H H H O O O C OH H2N R C H . . . . . . . O C OHH2N R 氨氨 基基 羧基羧基 侧链基团侧链基团 C H 中心中心C原子原子 每种氨基酸分子每种氨基酸分子至少至少都含有一个都含有一个氨基氨基和一个和一个羧羧 基基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同同一一 个个碳原子碳原子上。上。 各种氨基酸之间的区别在于基不同。各种氨基酸之间的区别在于基不同。 判断以下哪些是组成蛋白质的氨基酸判断以下哪些是组成蛋白质的氨基酸? C H NH2COOH

5、 CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CHNH2COOH CH2 OH C H NH2CH3 COOH 肽键肽键 二肽二肽 H2O H2O 三肽三肽 肽键肽键肽键肽键 氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在 一个一个氨基酸氨基酸中，若不考虑中，若不考虑R基，至少含有基，至少含有2个碳原个碳原 子、子、2个氧原子、个氧原子、4个氢原子和个氢原子和1个氮原子。在脱水个氮原子。在脱水 缩合形成多肽时，要失去部分缩合形成多肽时，要失去部分H、O原子，但是碳原子，但是碳 原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系原子、氮原子的数目不会减少。

6、其相关数量关系 如下：如下： (1)碳原子数氨基酸的分子数碳原子数氨基酸的分子数2R基上的碳原子数。基上的碳原子数。 (2)氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数2。 (3)氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。 (4) N原子数氨基酸的分子数原子数氨基酸的分子数R基上的基上的N原子数。原子数。 v多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽 键的化合物。 v肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠。 肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同 血红蛋白血

7、红蛋白 氨基酸的种类不同氨基酸的种类不同 氨基酸的数目不同氨基酸的数目不同 氨基酸的排列顺序不同氨基酸的排列顺序不同 蛋白质的空间结构不同蛋白质的空间结构不同 蛋白质蛋白质 结构的结构的 多样性多样性 蛋白质功能蛋白质功能 具有多样性具有多样性 决决 定定 蛋白质的主要功能蛋白质的主要功能 （1）构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋 白）白）：如肌球蛋白、肌动蛋白等：如肌球蛋白、肌动蛋白等 （2）催化作用催化作用：如绝大多数酶：如绝大多数酶 （3）运输作用运输作用：如血红蛋白、细胞膜上的载体：如血红蛋白、细胞膜上的载体 （4）信息传递，调节生命活动信息传递，调节

8、生命活动：如胰岛素等：如胰岛素等 （5）免疫作用免疫作用：如抗体：如抗体 肽链中的肽键数与氨基酸个 数的关系： 氨基酸氨基酸肽键肽键 肽键数=6 1 肽键数=8 2 肽键数 = 氨基酸数肽链数 = nm =脱去水分子个数脱去水分子个数 肽键数=3 1 思考 2个氨基酸形成一条肽链，要脱去1分子水，并形成1个 肽键。 3个氨基酸形成一条肽链，要脱去2分子水，形成2个肽 键。 那么，n个氨基酸形成一条肽链，要脱去_个水分 子，形成_条肽键。 n个氨基酸形成m条肽链，要脱去_个水分子，形 成_条肽键。 如果每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形 成的蛋白质的相对分子质量为_ n-1 n-m n

9、-m n-1 nxa-(n-m)x18 第第3节节 遗传信息的携带者遗传信息的携带者 核酸核酸 【教学目标教学目标】 1.说出核酸的种类，简述核酸的结构和说出核酸的种类，简述核酸的结构和 功能。功能。 2.以特定的染色剂染色，观察并区分以特定的染色剂染色，观察并区分 DNA和和RNA在细胞中的分布。在细胞中的分布。 1.DNA1.DNA的中文全名是什的中文全名是什 么？为什么么？为什么DNADNA能够提能够提 供犯罪嫌疑人的信息？供犯罪嫌疑人的信息？ DNADNA指纹检测指纹检测 2.2. 3.3.得到得到 脱氧核糖核酸。脱氧核糖核酸。DNA是主要是主要 的遗传物质，而每个人的遗传的遗传物质，

10、而每个人的遗传 物质都有所区别，因此物质都有所区别，因此DNA能能 够提供犯罪嫌疑人的信息。够提供犯罪嫌疑人的信息。 DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的 亲缘关系等方面，也可以利用亲缘关系等方面，也可以利用DNA鉴定技术。鉴定技术。 需要。因为需要。因为DNA鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物 质方面的信息，还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间，质方面的信息，还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间， 是否在犯罪现场，是否有证人等其他证据。如果有人蓄是否在犯罪现场，是否有证人等

11、其他证据。如果有人蓄 意陷害某人，也完全有可能将他的头发、血液等含有意陷害某人，也完全有可能将他的头发、血液等含有 DNA的物质放在现场。因此案件侦察工作应在的物质放在现场。因此案件侦察工作应在DNA鉴鉴 定的基础上，结合其他证据确定罪犯。定的基础上，结合其他证据确定罪犯。 一、一、核酸的分类和功能核酸的分类和功能 核酸核酸 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸（DNADNA） 核糖核酸核糖核酸（RNARNA） 功能：功能：是细胞内携带是细胞内携带遗传信息遗传信息的物质，在生物的物质，在生物 体的体的遗传、变异遗传、变异和和蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成中具有极中具有极 其重要的作用。其重要的作用。 核

12、核 酸酸 DNADNA: :主要主要分布在分布在细胞核细胞核中，少量存中，少量存 在于在于线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体内。内。 RNARNA: :主要主要分布在分布在细胞质细胞质中，中，少量少量存存 在于细胞核中在于细胞核中 二、核酸在细胞中的分布二、核酸在细胞中的分布 “观察观察DNADNA和和RNARNA在细胞中的分布在细胞中的分布”实验原理：实验原理： 甲基绿使甲基绿使DNADNA呈现绿色，吡罗红使呈现绿色，吡罗红使RNARNA呈现红色。呈现红色。 核酸被核酸被水解后发现它分成了很 多核苷酸所以我们认为 核酸的基本单位是核酸的基本单位是-核苷酸核苷酸 2.2.核酸的基本组成单位：核苷酸核

13、酸的基本组成单位：核苷酸 五碳糖 含氮碱基 磷酸 三、核酸的化学结构三、核酸的化学结构 1.1.核酸的主要组成元素：核酸的主要组成元素：C C、H H、O O、N N、P P 观察一下核苷酸的元素组成是怎样的？观察一下核苷酸的元素组成是怎样的？ 观察核苷酸由哪几部分组成？这几部分是如何连接的？观察核苷酸由哪几部分组成？这几部分是如何连接的？ O=P-O OH OH 含含N N碱基碱基 OCH2 H H OH H H H 五碳糖五碳糖 O=P-O OH OH 含含N碱基碱基 OCH2 H H OH H OH H 五碳糖 脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸核糖核苷酸 组成DNA 的核苷酸 组

14、成RNA 的核苷酸 磷酸磷酸 磷酸磷酸 根据根据五碳糖不同五碳糖不同 3.DNA3.DNA的化学结构的化学结构 AG CT 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 基本组成单位：脱氧核苷酸基本组成单位：脱氧核苷酸 脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链 DNADNA分子的多样性和特异性分子的多样性和特异性 多样性：多样性：四种脱氧核苷酸的数目、比例和四种脱氧核苷酸的数目、比例和 排列顺序不同。排列顺序不同。 特异性：特异性：不同生物个体具有不同的不同生物个体具有不同的DNADNA AG CU 腺嘌呤核糖核苷酸腺

15、嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸 4.RNA4.RNA的化学结构的化学结构 基本组成单位：核糖核苷酸基本组成单位：核糖核苷酸 核糖核苷酸链核糖核苷酸链 连连 接接 A U G C DNADNA与与RNARNA的比较的比较 DNADNARNARNA 主要存在部位主要存在部位细胞核细胞核细胞质细胞质 基本组成单位基本组成单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸 碱基种类碱基种类A、G、C、TA、G、C、U 五碳糖种类五碳糖种类脱氧核糖脱氧核糖核核 糖糖 核苷酸链核苷酸链一条核糖核苷酸链一条核糖核苷酸链两条脱氧核苷

16、酸链两条脱氧核苷酸链 核核 苷苷 酸酸 尿嘧啶 U 尿嘧啶 根据根据碱基碱基种类分种类分 总结总结:两类两类(脱氧核苷酸脱氧核苷酸，核糖核苷酸核糖核苷酸) (8种核苷酸种核苷酸) 核糖核糖 核糖核糖 核糖核糖 核糖核糖 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 根据根据“五碳糖五碳糖”的的 不同核苷酸可分为不同核苷酸可分为 两类两类 核糖核苷酸核糖核苷酸 四、四、DNA的结构模式图的结构模式图 核酸核酸 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 （DNA） 核糖核酸核糖核酸 （RNA） 脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸 （简称脱氧核苷酸）（简称脱氧核苷酸） 核糖核苷酸核糖核苷酸 双链双链 单链单链 脱氧核糖脱氧核糖、磷酸、磷酸 含氮

17、碱基（含氮碱基（AGCT) ) 核糖核糖、磷酸、磷酸 含氮碱基（含氮碱基（AGCU) ) 知识拓展:DNA分子(贮存的遗传信息)的 多样性 DNADNA分子是由两条链组成分子是由两条链组成. . DNADNA的多样性体现在碱基的多样性体现在碱基 对的排列顺序是千变万化的。一个对的排列顺序是千变万化的。一个DNADNA分子若有分子若有n n 个碱基对则它的可能排列方式为个碱基对则它的可能排列方式为4 4n n种种( (4 44 000 4 000=10 =102 4080 2 4080 所以所以DNADNA分子具有多样性。可以贮存巨大的遗传信分子具有多样性。可以贮存巨大的遗传信 息。息。 对于碱

18、基对呈对于碱基对呈特定排列的特定排列的DNADNA来说，它又具备来说，它又具备 DNADNA分子的分子的特异性特异性。可以说它贮存了其独特遗传信。可以说它贮存了其独特遗传信 息。息。 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 不同生物的遗传物质都是核酸核酸 细胞生物细胞生物 非细胞生物非细胞生物 极少数的病毒极少数的病毒:遗传物质是遗传物质是RNA(有些病有些病 毒不含毒不含DNA，只含蛋白质和只含蛋白质和RNA，例如烟草花叶例如烟草花叶 病毒。病毒。) 原核细胞遗传物质是原核细胞遗传物质是 DNA 真核细胞遗传物质是真核细胞遗传物质是 DNA 大多数的病毒大多数的病毒:遗传物质是遗传物质

19、是DNA 所以说一所以说一 切生物的切生物的 遗传物质遗传物质 是是核酸核酸 1 1、实验原理、实验原理 （1）甲基绿使甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使呈绿色，吡罗红使RNA呈红呈红 色。色。利用甲基绿吡罗红混合染色剂利用甲基绿吡罗红混合染色剂将细胞染色将细胞染色,可可 以显示以显示DNA和和RNA在细胞中的分布在细胞中的分布. （2）盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂）盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂 进入细胞进入细胞,同时使染色体中的同时使染色体中的DNA与蛋白质分离。与蛋白质分离。 2 2、材料用具、材料用具 人的口腔上皮细胞、大烧杯、小烧杯、温度计、人的口腔上皮细胞、大烧杯、小烧杯

20、、温度计、 滴管、消毒牙签、载玻片、盖玻片、铁架台、石滴管、消毒牙签、载玻片、盖玻片、铁架台、石 棉网、火柴、酒精灯、吸水纸、显微镜。棉网、火柴、酒精灯、吸水纸、显微镜。 质量分数为质量分数为0.9%的的NaCl溶液，质量分数为溶液，质量分数为8% 的盐酸，吡罗红甲基绿染色剂，蒸馏水。的盐酸，吡罗红甲基绿染色剂，蒸馏水。 观察观察DNA和和RNA在细胞中的分布在细胞中的分布 RNA对吡罗红亲和力大，被染成红色，而对吡罗红亲和力大，被染成红色，而DNA对甲基绿亲和对甲基绿亲和 力大，被染成绿色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染力大，被染成绿色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染 色，可同时

21、显示色，可同时显示DNA和和RNA在细胞中的分布。在细胞中的分布。 (1)(1)制作装片：制作装片：取洁净载玻片取洁净载玻片滴一滴质量滴一滴质量 分数为分数为_溶液溶液刮取口腔上皮刮取口腔上皮 在载玻片液滴中涂片在载玻片液滴中涂片烘干玻片。烘干玻片。 (2)(2)水解：水解：将烘干玻片放入盛有将烘干玻片放入盛有30 mL30 mL质量分质量分 数为数为_的小烧杯中的小烧杯中把小烧杯放入把小烧杯放入 盛有盛有30 30 温水的大烧杯中温水的大烧杯中保温解离保温解离_。 0.9%0.9%的的NaClNaCl 8%8%的盐酸的盐酸 5min5min 保持细胞的正常形态 1.1.改变细胞膜的通透性，加

22、改变细胞膜的通透性，加 速染色剂进入速染色剂进入 2.2.使染色体中使染色体中DNADNA和蛋白质和蛋白质 分离，利于染色分离，利于染色 固定细胞在载玻片上 注意事项注意事项 实验步骤中：实验步骤中： 时间过短不易染色，过长 不易保持细胞形态 (3)(3)冲洗涂片：冲洗涂片：用蒸馏水的用蒸馏水的_冲洗载冲洗载 玻片玻片10s10s。 (4)(4)染色：染色：用吸水纸吸载玻片上的水分用吸水纸吸载玻片上的水分 在载玻片上滴两滴在载玻片上滴两滴_ _，染色，染色5 min5 min吸水吸水盖玻片。盖玻片。 缓水流缓水流 甲基绿、吡罗红混合染甲基绿、吡罗红混合染 色剂色剂 防止细胞被冲走 二、观察核酸在细胞中的分布二、观察核酸在细胞中的分布 配制好的吡罗红甲基绿溶液易氧化，配制好的吡罗红甲基绿溶液易氧化， 且在光照下氧化加剧，所以最好现配且在光照下氧化加剧，所以最好现配 现用。若是配制完用不了，应避光保现用。若是配制完用不了，应避光保 存，故在棕色试剂瓶中保存。存，故在棕色试剂瓶中保存。 观察观察 观察观