TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. CẤU TẠO CỦA ADN
Axit nuclêic: là hợp chất hữu cơ được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà các đơn phân là các nuclêôtit.
Axit nuclêic gồm 2 loại:
- Axit Đêôxiribônuclêic (ADN)
- Axit Ribônuclêic (ARN)
1. Cấu tạo hóa học của ADN
ADN (Axit Đêôxiribônuclêic) là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nucleotit. Mỗi nucleotit cấu tạo bởi các nguyên tố C, H, O, N, P, gồm 3 thành phần:
- 1 gốc bazơ nitơ (A, T, G, X).
- 1 gốc đường đêoxiribôzơ (C5H10O4)
- 1 gốc Axit photphoric (H3PO4)
Các loại nucleotit chỉ khác nhau ở bazo nito nên người ta đặt tên các loại nucleotit theo tên của bazơ nitơ: A = Ađênin, G = Guanin, T = Timin, X = Xitôzin.
Nucleotit liền nhau liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị (phosphodieste)- giữa gốc đường đêoxiribôzơ (C5H10O4) của nucleotit này với gốc axit photphoric (H3PO4) của nucleotit khác để tạo nên chuỗi polinucleotit.
Hình 1: Cấu tạo của một nuclêôtit
2. Cấu trúc không gian của phân tử ADN
Theo mô hình Wat-son và Crick:
- Mỗi phân tử ADN là một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch polinucleotit song song ngược chiều nhau (chiều 3'→5' và chiều 5'→3'). Các nucleotit của hai mạch liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung giữa các bazơ nitơ.
+ A - T liên kết với nhau bằng 2 liên kết H
+ G - X liên kết với nhau bằng 3 liên kết H
- Khoảng cách giữa hai cặp bazơ là 3,4Å. Một chu kì vòng xoắn cao 3,4 nm (34 Å) gồm 10 cặp nucleotit (20 nucleotit), đường kính của vòng xoắn là 20Å.
Từ hệ quả của nguyên tắc bổ sung thì ta có thể suy ra được số lượng nucleotit và thành phần của nucleotit ở mạch còn lại.
Hình 2: Cấu tạo hóa học và cấu trúc không gian của phân tử ADN
II. CHỨC NĂNG CỦA ADN
- Mang thông tin di truyền là số lượng, thành phần, trình tự các nuclêôtit trên ADN.
- Bảo quản thông tin di truyền: mọi sai sót trên phân tử ADN hầu hết đều được các hệ thống enzim sửa sai trong tế bào sửa chữa.
Truyền đạt thông tin di truyền (qua nhân đôi ADN) từ tế bào này sang tế bào khác.
I. CẤU TẠO CỦA ARN
Tương tự như phân tử ADN thì ARN (Axit Ribônuclêic) là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các ribonucleotit.
Mỗi đơn phân (ribonucleotit) gồm 3 thành phần:
- 1 gốc bazơ nitơ (A, U, G, X), khác ở phân tử ADN là không có T mà thay bằng U.
- 1 gốc đường ribolozo (C5H12O5), ở ADN có gốc đường đêoxiribôz (C5H10O4)
- 1 gốc axit photphoric (H3PO4).
Hình 1: Cấu tạo của một ribonuclêôtit
ARN có cấu trúc gồm một chuỗi poliribonucleotit. Số ribonucleotit trong ARN bằng một nửa nucleotit trong phân tử ADN tổng hợp ra nó.
Các ribonucleotit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữa gốc photphat (H3PO4) của ribonucleotit này với gốc đường ribolozo của ribonucleotit khác tạo thành chuỗi poliribonucleotit.
II. CÁC LOẠI ARN VÀ CHỨC NĂNG
Có 3 loại ARN là mARN, tARN và rARN thực hiện các chức năng khác nhau.
Hình 2: Cấu trúc của các phân tử ARN.
1. mARN (ARN thông tin)
mARN có cấu trúc mạch thẳng, có chức năng truyền đạt thông tin di truyền từ mạch gốc trên ADN đến chuỗi polipeptit. Để thực hiện chức năng này thì mARN có:
- Trình tự nucleotit đặc hiệu giúp cho riboxom nhận và liên kết vào mARN
- Mã mở đầu: tín hiệu khởi đầu dịch mã
- Các codon mã hóa axit amin:
- Mã kết thúc, mang thông tin kết thúc quá trình dịch mã.
2. tARN (ARN vận chuyển)
tARN có cấu trúc với 3 thuỳ, trong đó có một thuỳ mang bộ ba đối mã có trình tự bổ sung với 1 bộ ba mã hóa axit amin trên phân tử mARN.
tARN có chức năng vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tổng hợp nên chuỗi polipeptit.
3. rARN (ARN ribôxôm)
rARN có cấu trúc mạch đơn nhưng nhiều vùng các nuclêôtit liên kết bổ sung với nhau tạo các vùng xoắn kép cục bộ. rARN liên kết với các protein tạo nên các riboxom.
rARN là loại ARN có cấu trúc có nhiếu liên kết hidro trong phân tử nhất và chiếm số lượng lớn nhất trong tế bào.
rARN kết hợp với prôtêin cấu tạo nên bào quan riboxom, là nơi tổng hợp prôtêin.
Một số thông tin di truyền không phải chỉ được lưu trữ ở ADN, nó cũng được lưu giữ ở ARN (một số virut: HIV...)
Sau khi thực hiện xong chức năng của mình, các phân tử ARN thường bị các enzim của tế bào phân hủy thành các nuclêôtit.
