核酸的结构组成:
1.核酸的基本组成单位——核苷酸
(1)种类:分为脱氧(核糖)核苷酸和核糖核苷酸两种。
(2)结构组成:
2. 核算的组成:
核酸的特性:
1、核酸的功能: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。
2、核酸分子的多样性:
(1)原因:核苷酸数量不同和排列顺序多样性。
(2)核酸中遗传信息的贮存
①原核生物、真核生物和DNA病毒的遗传信息贮存在DNA分子中。
②RNA病毒的遗传信息直接贮存在RNA中,如HIV、SARS病毒等。
知识点拨:
1.只有DNA(或RNA)的生物:病毒。 4种碱基:A、G、T、C(或A、G、U、C) 1种磷酸4种核苷酸 1种五碳糖:脱氧核糖(或核糖)
2.同时含有DNA和RNA的生物:原核生物和真核生物。 5种碱基A、G、T、C、U 1种磷酸 2种五碳糖:脱氧核糖、核糖 8种核苷酸
3、彻底水解与初步水解
物质 |
彻底水解 |
初步水解 |
DNA |
磷酸,脱氧核糖,碱基 |
脱氧核苷酸 |
RNA |
磷酸,核糖,碱基 |
核糖核苷酸 |
核酸 |
磷酸,五碳糖,碱基 |
核糖核苷酸 |
例:含有2000个碱基对的DNA分子片段彻底水解后得到的物质种类数最多为( )
A.4种B.5种C.6种D.8种
答案C
知识拓展:
(1)在既含DNA又含RNA的生物体内,只要出现A、C、G这三种碱基,每一种碱基都分别对应两种核苷酸:脱氧核苷酸和核糖核苷酸。当碱基为U或T时,只能分别对应尿嘧啶核糖核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
(2)RNA作为遗传物质的前提是生物体内不存在DNA。当RNA作为遗传物质时,由于RNA单链结构不稳定,则易发生突变。
(3)若是在含有DNA和RNA的生物体中,则碱基种类为5种;核苷酸种类为8种。
(4)记忆碱基的方法:
“G”与“鸡”同音,鸡属于鸟类,记作鸟嘌呤;
“C”是细胞的英文(ceII)开头字母,记作胞嘧啶;
“T”是胸腺的英文开头字母,记作胸腺嘧啶;
“U”与“T”碱基比较记忆。
例题:有关烟草、烟草花叶病毒、T4噬菌体这三种生物的描述正确的是()
A.含核酸的种类依次为2、2、1
B.含核苷酸的种类依次为8、4、4
C.含碱基的种类依次为8、4、4
D.含五碳糖的种类依次为2、2、1
答案:B
解析:烟草是植物,真核生物有细胞结构就含两种核酸,即DNA、RNA。烟草花叶病毒和T4噬菌体都是病毒只有一种核酸,烟草花叶病毒含的是RNA,噬菌体含的是DNA。所以A选项错误应该是2、1、1。C中烟草含的碱基种类依此应该是5、4、4。D中五碳糖的种类应该是2、1、1。
ATP的分子结构与功能:
1.ATP的结构简式:A—P~P~P
(1)A表示腺苷,T表示3个,P表示磷酸基团,~ 表示高能磷酸键,ATP分子中大量的能量就储存在高能磷酸键中。
(2)一个ATP分子中含有一个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键。
(3)ATP的一个高能磷酸键水解,形成ADP(二磷酸腺苷),两个高能磷酸键水解,形成AMP(一磷酸腺苷)。
2.ATP的生理功能:
细胞的代谢所需的能量是由细胞内的ATP直接提供的,ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
易错点拨:
ATP中去掉2个磷酸基团即是构成 RNA的基本单位之一—腺嘌呤核糖核苷酸。
DNA分子的复制:
复制时间 |
有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 |
复制的场所 |
细胞核、线粒体和叶绿 |
需要条件 |
模板 |
解旋后的两条DNA单链 |
原料 |
四种脱氧核苷酸 |
能量 |
ATP |
酶 |
解旋酶、DNA聚合酶等 |
复制模型 |
|
复制过程 |
(1)解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开 (2)合成子链:以解开的每一条母链力模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链 (3)形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构.从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子 |
复制特点 |
半保留复制;边解旋边复制 |
复制结果 |
形成两条完全相同的DNA分子 |
复制的意义 |
①遗传信息的传递,使物种保持相对稳定的状态 ②由于复制的差错出现基因突变,为生物进化提供原始选择材料 |
知识点拨:
1、DNA分子复制过程中的相关数量关系:
2、DNA分子复制过程中的相关数量关系
若取一个全部N原子被
15N标记的DNA分子(0 代),将其转移到含
14N的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下:
(1)子代DNA分子中,含
14N的有2
n个,n表示复制代数,只含
14N的有(2
n一2)个,做题时应看准是 “含”还是“只含”。
(2)无论复制多少次,含
15N的DNA分子始终是2 个,占总数比例为2/2
n。
(3)子代DNA分子的总链数为2
n×2=2
n+1条。含
15N的链始终是2条,占总数比例为2/2
n+l=1/2
n。做题时,应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
(4)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m 个,经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸m× (2
n一1)个。若进行第n代复制,需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×2
n-1。
知识拓展:
1、DNA复制过程中,DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制准确无误地进行。
2、复制过程中,脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性,但也可能发生差错即发生碱基对的增添、缺失或改变——基因突变。这种稳定性与可变性的统一,是生物遗传变异的物质基础和根本原因。
3、复制简记:1个主要场所(细胞核),2种时期, 3个过程,4个条件。