Bài 6: Axit nuclêic

ADN (Axit đêoxiribônuclêic) là một đại phân tử hữu cơ, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là nucleôtit.

- Một nucleôtit cấu tạo gồm 3 thành phần:

    + Đường 5 cacbon: đêoxiribôzơ (C5H10O4).

    + Nhóm phốtphat.

    + Bazơnitơ: là một trong bốn loại: A, T, G, X.

- Các nucleôtit chỉ khác nhau về thành phần bazơnitơ nên tên gọi của các nucleôtit được gọi theo tên của bazơnitơ.

- Phân tử ADN gồm hai mạch:

    + Trên một mạch các nucleôtit liên kết với nhau bằng liên kết phôtphođieste giữa nhóm 3’OH của nucleôtit trước với nhóm 5’P của nucleôtit kế tiếp. Liên kết này là liên kết bền vững tạo tính ổn định của phân tử ADN.

    + Các nucleôtit thuộc hai mạch khác nhau liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô giữa bazơnitơ của các nucleôtit theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô; G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô. Mặc dù các liên kết hiđrô là các liên kết yếu nhưng phân tử ADN gồm rất nhiều đơn phân nên số lượng liên kết hiđrô là cực kì lớn làm cho ADN vừa khá bền vững vừa rất linh hoạt (2 mạch dễ dàng tách nhau ra trong quá trình nhân đôi và phiên mã).

- Hai mạch của phân tử ADN xoắn song song ngược chiều quanh một trục tưởng tượng, trong đó:

    + Đường kính một chu kì xoắn: 2nm.

    + Chiều dài một chu kì xoắn: 3,4 nm.

    + Chiều dài một nucleôtit: 0,34 nm.

Đặc điểm cấu trúc của ADN giúp chúng thực hiện chức năng mang thông tin di truyền là:

    + ADN là một đại phân tử hữu cơ, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là nucleôtit. Một phân tử ADN được cấu tạo bởi lượng lớn nucleôtit. Mỗi loài khác nhau sẽ có phân tử ADN đặc trưng bởi số lượng và trình tự các nucleôtit. Sự sắp xếp trình từ các nucleôtit là thông tin di truyền quy định trình tự các prôtêin quy định tính trạng của mỗi sinh vật.

    + Từ 4 loại nucleôtit do cách sắp xếp khác nhau đã tạo nên tính đặc trưng và đa dạng của các phân tử ADN ở các loài sinh vật.

- Đặc điểm cấu trúc của ADN giúp chúng thực hiện chức năng bảo quản thông tin di truyền.

    + Trên mỗi mạch đơn của phân tử ADN, các nucleôtit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền vững, đảm bảo sự ổn định của ADN (thông tin di truyền) qua các thế hệ.

    + Nhờ các cặp nucleôtit thuộc hai mạch liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung đã tạo cho chiều rộng của ADN ổn định, các vòng xoắn của ADN dễ dàng liên kết với prôtêin tạo cho cấu trúc ADN ổn định, thông tin di truyền được điều hòa và bảo quản.

- Đặc điểm cấu trúc của ADN giúp chúng thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền

    + Trên mạch kép các nucleôtit liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô giữa nhóm bazơnitơ của các nulceôtit theo nguyên tắc bổ sung. Tuy liên kết hiđrô không bền vững nhưng số lượng liên kết lại rất lớn nên đảm bảo cấu trúc không gian của ADN được ổn định và dễ dàng cắt đứt trong quá trình tự sao, phiên mã.

- Có 3 loại ARN chính.

- Dựa vào chức năng người ta phân ra làm:

    + mARN: ARN thông tin có chức năng làm khuôn cho quá trình dịch mã.

    + tARN: ARN vận chuyển có chức năng vận chuyển axit amin đến ribôxôm để tổng hợp prôtêin.

    + rARN: ARN ribôxôm là thành phần cấu tạo ribôxôm – nơi tổng hơp prôtêin.

Sự khác biệt giữa cấu trúc ADN và ARN là:

  Nếu phân tử ADN quá bền vững thì trong giảm phân rất khó xảy ra sự trao đổi chéo giữa các nhiễm sắc tử không chị em, khó xảy ra sự hoán vị gen tương ứng, rất khó tạo ra các biến dị tổ hợp để cung cấp nguyên liệu phong phú cho chọn lọc tự nhiên.

  Nếu quá trình truyền đạt thông tin di truyền không xảy ra sai sót gì thì không tạo ra được các đột biến cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên.

  Do vậy, sinh giới không thể đa dạng như ngày nay.