■江蘇省響水中學(xué) 李宗來(lái) 李小娟

一、核酸的組成與分類

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,核苷繼續(xù)水解得到戊糖和堿基。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,天然的核酸組成中所含戊糖均以環(huán)狀結(jié)構(gòu)形式存在,根據(jù)其中戊糖的不同對(duì)應(yīng)的核酸分別是核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。轉(zhuǎn)化關(guān)系如下所示。

戊糖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

二、堿基

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)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別可表示為:

三、核酸的結(jié)構(gòu)及生物功能

1.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(duì),鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)配對(duì),結(jié)合成堿基對(duì),遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA 分子上有許多基因,決定了生物體的一系列性狀。在細(xì)胞繁殖分裂過程中,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,使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,并通過控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)影響生物體特定性狀的發(fā)生和發(fā)育。

2.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,RNA 則主要負(fù)責(zé)傳遞、翻譯和表達(dá)DNA 所攜帶的遺傳信息。

例1新冠病毒是一種具有包膜的RNA 病毒,核酸檢測(cè)就是檢測(cè)新冠病毒的RNA,其包膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )。

A.RNA 和DNA 均具有酸性,分子中核苷酸之間通過磷酯鍵連接

B.RNA 和DNA 分類的主要依據(jù)是所含堿基不同

C.抗新冠病毒疫苗需要冷藏保存是防止其發(fā)生變性

D.蛋白質(zhì)、核酸都是生物大分子

解析：RNA 和DNA 的組成單元中均有磷酸,因此具有酸性,且均含有磷酸二酯鍵,A 項(xiàng)正確。DNA 和RNA 分類的主要依據(jù)是五碳糖(戊糖)的不同,DNA 中為脫氧核糖,RNA 中為核糖,B 項(xiàng)錯(cuò)誤?？剐鹿诓《疽呙绲闹饕煞譃榈鞍踪|(zhì),冷藏可以防止蛋白質(zhì)變性,C項(xiàng)正確。蛋白質(zhì)、核酸的相對(duì)分子質(zhì)量非常大,屬于生物大分子,D 項(xiàng)正確。

答案：B

例2核酸是生物體遺傳信息的攜帶者,被譽(yù)為“生命之源”,下列說(shuō)法不正確的是( )。

A.五碳糖與磷酸、堿基之間通過分子間脫水形成核苷酸

B.核苷酸分子之間通過磷酯鍵形成核酸,反應(yīng)類型為加聚反應(yīng)

C.DNA 是核酸中的一種,其對(duì)應(yīng)的五碳糖為脫氧核糖

D.DNA 分子兩條鏈上的堿基按照形成氫鍵數(shù)目最多、結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定的原則配對(duì)

解析：堿基與五碳糖(戊糖)通過脫水縮合形成核苷,核苷分子中五碳糖上的羥基與磷酸脫水,通過磷酯鍵結(jié)合形成核苷酸,A 項(xiàng)正確。核苷酸分子之間通過磷酯鍵形成核酸,反應(yīng)類型為縮聚反應(yīng),B 項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA是核酸中的一種,其對(duì)應(yīng)的五碳糖是戊糖,稱為脫氧核糖,C 項(xiàng)正確。DNA 分子兩條鏈上的堿基按照形成氫鍵數(shù)目最多、結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定的原則配對(duì),使之形成雙螺旋結(jié)構(gòu),D 項(xiàng)正確。

答案：B

點(diǎn)評(píng):核酸是新版教材新增的知識(shí)點(diǎn)之一,對(duì)核酸的結(jié)構(gòu)和生物功能研究使人們深入認(rèn)識(shí)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。