解读高考新考点———核酸

■江苏省响水中学 李宗来 李小娟

一、核酸的组成与分类

核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷,核苷继续水解得到戊糖和碱基。因此,核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。其中的戊糖是核糖或脱氧核糖,天然的核酸组成中所含戊糖均以环状结构形式存在,根据其中戊糖的不同对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转化关系如下所示。

戊糖结构简式:

二、碱基

碱基是具有碱性的杂环有机化合物,RNA 中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U 表示);

DNA 中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T 表示)。结构简式分别可表示为:

三、核酸的结构及生物功能

1.DNA 分子的双螺旋结构具有以下特点:DNA 分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链平行盘绕,形成双螺旋结构;每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键作用,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。DNA 分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状。在细胞繁殖分裂过程中,会发生DNA 分子的复制,亲代DNA 分子的两条链解开后作为母链模板,在酶的作用下,利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链,最后形成两个与亲代DNA 完全相同的子代DNA 分子,使核酸携带的遗传信息通过DNA 复制被精确地传递给下一代,并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。

2.RNA 也是以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA 中的不同,核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA 分子一般呈单链状结构,比DNA 分子小得多,RNA 则主要负责传递、翻译和表达DNA 所携带的遗传信息。

例1新冠病毒是一种具有包膜的RNA 病毒,核酸检测就是检测新冠病毒的RNA,其包膜的主要成分是蛋白质和脂质。下列有关说法不正确的是( )。

A.RNA 和DNA 均具有酸性,分子中核苷酸之间通过磷酯键连接

B.RNA 和DNA 分类的主要依据是所含碱基不同

C.抗新冠病毒疫苗需要冷藏保存是防止其发生变性

D.蛋白质、核酸都是生物大分子

解析：RNA 和DNA 的组成单元中均有磷酸,因此具有酸性,且均含有磷酸二酯键,A 项正确。DNA 和RNA 分类的主要依据是五碳糖(戊糖)的不同,DNA 中为脱氧核糖,RNA 中为核糖,B 项错误。抗新冠病毒疫苗的主要成分为蛋白质,冷藏可以防止蛋白质变性,C项正确。蛋白质、核酸的相对分子质量非常大,属于生物大分子,D 项正确。

答案：B

例2核酸是生物体遗传信息的携带者,被誉为“生命之源”,下列说法不正确的是( )。

A.五碳糖与磷酸、碱基之间通过分子间脱水形成核苷酸

B.核苷酸分子之间通过磷酯键形成核酸,反应类型为加聚反应

C.DNA 是核酸中的一种,其对应的五碳糖为脱氧核糖

D.DNA 分子两条链上的碱基按照形成氢键数目最多、结构最稳定的原则配对

解析：碱基与五碳糖(戊糖)通过脱水缩合形成核苷,核苷分子中五碳糖上的羟基与磷酸脱水,通过磷酯键结合形成核苷酸,A 项正确。核苷酸分子之间通过磷酯键形成核酸,反应类型为缩聚反应,B 项错误。DNA是核酸中的一种,其对应的五碳糖是戊糖,称为脱氧核糖,C 项正确。DNA 分子两条链上的碱基按照形成氢键数目最多、结构最稳定的原则配对,使之形成双螺旋结构,D 项正确。

答案：B

点评:核酸是新版教材新增的知识点之一,对核酸的结构和生物功能研究使人们深入认识生命活动规律,更好地利用生物资源,有助于提高疾病诊断和治疗水平,促进医学、农业等的发展。