I. Axit đêôxiribônuclêic 1. Cấu trúc của ADN * Cấu trúc hóa học - ADN là một đại phân tử, cấu trúc theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phân là các nuclêôtit (viết tắt là Nu). - Đơn phân của ADN là Nucleotit, cấu trúc gồm 3 thành phần: + Đường đêoxiribôza: C5H10O4 + Axit phốtphoric: H3PO4 + Bazơ nitơ: 1 trong có 4 loại bazo nito là A, T, G, X. - Các Nu liên kết với nhau theo một chiều xác định tạo nên một chuỗi polinuclêotit. - Mỗi phân tử ADN gồm 2 chuỗi polinucleotit liên kết với nhau bằng các liên kết hidro giữa các bazo nito của các nucleotit theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro, G liên kết với X bằng 3 liên kết hidro. * Cấu trúc không gian - Hai mạch đơn xoắn kép, song song và ngược chiều nhau. - Xoắn từ trái qua phải, gọi là xoắn phải, tạo nên những chu kì xoắn nhất định mỗi chu kì gồm 10 cặp nuclêôtit và có chiều dài 34A0, đường kính là 20 A0. 2. Chức năng của ADN - Mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền. II. Axit ribônuclêic 1. Cấu trúc của ARN - Là đại phân tử hữu cơ, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, gồm nhiều đơn phân liên kết với nhau tạo thành - Có cấu tạo từ các nguyên tố hóa học: C, H, O, N, P. - Một đơn phân (nuclêôtit) được cấu tạo bởi 3 thành phần: + Đường ribôzơ: C5H10O5 + Axit phốtphoric: H3PO4 + Bazơ nitơ: 1 trong 4 loại A, U, G, X. - Đa số các loại phân tử ARN chỉ được cấu tạo từ một chuỗi polinucleotit - Có 3 loại ARN: + mARN: Cấu tạo từ một chuỗi polinucleotit dưới dạng mạch thẳng + tARN: Có cấu trúc với 3 thuỳ giúp liên kết với mARN. + rARN: Cấu trúc một mạch nhưng nhiều vùng các nucleotit liên kết bổ sung với nhau tạo nên các vung xoắn kép cục bộ. 2. Chức năng của ARN - MARN: Là khuôn trực tiếp trong quá trình dịch mã, truyền thông tin từ ADN đến prôtêin. - TARN: Mang axit amin đặc hiệu đến ribôxôm để tham gia quá trình dịch mã. - RARN: Là thành phần chủ yếu của ribôxôm địa điểm sinh tổng hợp chuỗi pôlypeptit, chứa 90% tổng hợp ARN của tế bào và 70-80% loại prôtein. Luyện Tập Bài 1: Nếu phân tử ADN có cấu trúc quá bền vững cũng như trong quá trình truyền đạt thông tin di truyền không xảy ra sai sót gì thì thế giới sinh vật có thể vật đa dạng như ngày nay không? Lời giải: 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. Bài 2: Hãy cho biết các đặc điểm cấu trúc của ADN giúp chúng thực hiện được chức năng mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền. Lời giải 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.
