■江蘇省響水中學 李宗來 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)狀結構形式存在,根據(jù)其中戊糖的不同對應的核酸分別是核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。轉化關系如下所示。

戊糖結構簡式:

二、堿基

堿基是具有堿性的雜環(huán)有機化合物,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)。結構簡式分別可表示為:

三、核酸的結構及生物功能

1.DNA 分子的雙螺旋結構具有以下特點:DNA 分子由兩條多聚核苷酸鏈組成,兩條鏈平行盤繞,形成雙螺旋結構;每條鏈中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側,堿基排列在內(nèi)側。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,鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)配對,結合成堿基對,遵循堿基互補配對原則。DNA 分子上有許多基因,決定了生物體的一系列性狀。在細胞繁殖分裂過程中,會發(fā)生DNA 分子的復制,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的子鏈,最后形成兩個與親代DNA 完全相同的子代DNA 分子,使核酸攜帶的遺傳信息通過DNA 復制被精確地傳遞給下一代,并通過控制蛋白質的合成來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構,比DNA 分子小得多,RNA 則主要負責傳遞、翻譯和表達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,核酸檢測就是檢測新冠病毒的RNA,其包膜的主要成分是蛋白質和脂質。下列有關說法不正確的是( )。

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、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 項錯誤?？剐鹿诓《疽呙绲闹饕煞譃榈鞍踪|,冷藏可以防止蛋白質變性,C項正確。蛋白質、核酸的相對分子質量非常大,屬于生物大分子,D 項正確。

答案：B

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

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,反應類型為加聚反應

C.DNA 是核酸中的一種,其對應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、結構最穩(wěn)定的原則配對

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,通過磷酯鍵結合形成核苷酸,A 項正確。核苷酸分子之間通過磷酯鍵形成核酸,反應類型為縮聚反應,B 項錯誤。DNA是核酸中的一種,其對應的五碳糖是戊糖,稱為脫氧核糖,C 項正確。DNA 分子兩條鏈上的堿基按照形成氫鍵數(shù)目最多、結構最穩(wěn)定的原則配對,使之形成雙螺旋結構,D 項正確。

答案：B

點評:核酸是新版教材新增的知識點之一,對核酸的結構和生物功能研究使人們深入認識生命活動規(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,促進醫(yī)學、農(nóng)業(yè)等的發(fā)展。