Axit nucleic có ở đâu trong tế bào

6. Axit nuclêic

Có 2 loại axit nuclêic đó là: axit đêôxiribônuclêic [ADN] và axit ribônuclêic [ARN].

6.1. Axit đêôxiribônuclêic [ADN]

6.1.1. Cấu trúc của ADN

a. Cấu tạo

– ADN cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N, P.

– ADN là đại phân tử, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân – gồm nhiều đơn phân, mỗi đơn phân là một nuclêôtit.

– Mỗi nuclêôtit gồm:

+ 1 phân tử đường 5C: C5H10O4

+ 1 nhóm phôtphat: H3PO4

+ 1 gốc bazơnitơ [A, T, G, X].

→ Các loại nuclêôtit khác nhau chỉ khác nhau ở gốc bazơnitơ nên người ta lấy tên bazơnitơ làm tên gọi nuclêôtit.

– Các nuclêôtit  liên kết với nhau bằng các liên kết photphođieste tạo thành chuỗi polinuclêôtit.

b. Cấu trúc không gian

Theo Watson – Crick:

– Phân tử ADN gồm 2 chuỗi pôlinuclêôtit song song, ngược chiều, xoắn đều quanh 1 trục [ xoắn phải].

– Các nuclêôtit đối diện trên hai mạch đơn liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung bằng liên kết hiđro [A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđro, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđro].

– ADN xoắn theo chu kì. Mỗi chu kì xoắn gồm 10 cặp nuclêôtit và có chiều dài 34A0, đường kính là 20 A0.

6.1.2. Chức năng của ADN

– Mang thông tin di truyền: số lượng, thành phần, trình tự các nuclêôtit đặc trưng cho từng 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: ADN có khả năng nhân đôi.

6.2. Axit Ribônuclêic [ARN]

6.2.1. Cấu trúc của  ARN

a. Cấu tạo

– Được cấu tạo từ các nguyên tố hoá học: C, H, O, N, P.

– Là đại phân tử hữu cơ, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà mỗi đơn phân là một nuclêôtit. Có 4 loại nuclêôtit A, U, G, X.

– Mỗi nuclêôtit gồm:

+ 1 phân tử đường 5C: C5H10O5

+ 1 nhóm phôtphat: H3PO4

+ 1 gốc bazơnitơ [A, U, G, X].

b. Cấu trúc không gian

– Phân tử  ARN thường có cấu trúc 1 mạch. 

– Có 3 loại ARN là mARN, tARN và rARN  thực hiện các chức năng khác nhau:

+ ARN thông tin [mARN]: có dạng mạch thẳng.

+ ARN vận chuyển [tARN]: có cấu trúc mạch đơn xoắn lại tại 1 đầu tạo cấu trúc 3 thuỳ.

– ARN ribôxôm[rARN]: có cấu trúc mạch đơn với nhiều vùng xoắn kép cục bộ.

6.2.2. Chức năng của  ARN    

– mARN truyền thông tin di truyền từ ADN đến ribôxôm đê tổng hợp prôtêin.

– tARN vận chuyển axit amin đến ribôxôm.

– rARN cùng với prôtêin cấu tạo nên ribôxôm là nơi tổng hợp nên prôtêin.  

Trang Chủ >

Axit Nucleic do nhà hóa sinh học người Thụy Sĩ Miescher phát hiện lần đầu tiên vào năm 1989, là hợp chất hữu cơ cao phân tử tồn tại trong tế bào động thực vật. Vì có tính axit và nằm trong nhân tế bào [nucleus], nên ông đã đặt tên là axit nucleic.
“Axit Nucleic” tồn tại trong nhân tế bào, và góp một vai trò rất quan trọng trong việc duy trì sự sống của tất cả các loài sinh vật. “Axit Nucleic” chứa 2 thành phần là DNA [Deoxyribonucleic acid], và RNA [Ribonucleic acid].

DNA [Deoxyribonucleic acid]

DNA mang thông tin di truyền, kiểm soát toàn bộ quá trình sản xuất năng lượng, sinh trưởng, phân bố trong tế bào.

RNA [Ribonucleic acid]

RNA tổng hợp protein dựa trên cấu tạo của DNA. Thành phần chính trong cơ thể người là protein, và chất men tham gia các phản ứng hóa học xảy ra bên trong cơ thể cũng được làm từ protein.
Mọi trao đổi, thắc mắc về cách sử dụng... vui lòng liên hệ đến e-mail hoặc số điện thoại dưới đây.

■E-mail: [24 giờ]
■Điện thoại: 81-798-65-1502 [vui lòng điện thoại vào các ngày trong tuần, từ 14:00~17:00 [giờ Nhật]

[※Khi liên lạc vui lòng cho biết rõ tên, số điện thoại, địa chỉ liên lạc.] Công ty chúng tôi với 23 năm kinh nghiệm kinh doanh các sản phẩm liên quan đến sức khỏe như thực phẩm chức năng, mỹ phẩm.

Ably luôn chào đón mọi ý kiến đóng góp từ quý khách hàng.

I. ADN

1. Cấu tạo hóa học của ADN  

ADN là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nucleotit. Mỗi nucleotit cấu tạo gồm 3 thành phần : 

  • 1 gốc bazơ nitơ [A, T, G, X] . 
  •  1 gốc đường đêoxiribôzơ [\[C_5H_{10}O_{4}\]]
  •  1 gốc Axit photphoric [\[H_{3}PO_{4}\]]

Các loại nucleotit chỉ khác nhau ở bazo nito nên người ta đặt tên các loại nucleotit theo tên của bazo nito. 

Nucleotit liền nhau liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị [phospho dieste] để tạo nên chuỗi polinucleotit.

Liên kết hóa trị là liên kết giữa gốc đường đêoxiribôzơ [\[C_5H_{10}O_{4}\]] của nucleotit này với gốc axit photphoric [\[H_{3}PO_{4}\]] của nucleotit khác .

Hình 1 : Cấu tạo của một chuỗi polinucleotit

2. Cấu trúc không gian của phân tử ADN

Mỗi phân tử ADN gồm có hai chuỗi polinucleotit  song song ngược chiều nhau[ chiều 3'\[\rightarrow\]5' và chiều 5'\[\rightarrow\]3'] . Các nucleotit của hai mạch liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung.

    - A – T liên kết với nhau bằng 2 liên kết H

    - G -  X liên kết với nhau bằng 3 liên kết H

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 

Khoảng cách giữa hai cặp bazo là 3,4A0

Một chu kì vòng xoắn có 10 cặp nucleotit [ 20 nucleotit]

Đường kính của vòng xoắn là 20 A0

3. Chức năng của phân tử ADN 

ADN có chức năng  lưu giữ truyền đạt và bảo quản thông tin di truyền giữa các thế hệ.

I. ARN

1. Cấu tạo hóa học của ARN 

Tương tự như phân tử AND thì ARN 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   
  •  1 gốc đường  ribolozo [\[C_{5}H_{12}O_5\] ], ở ADN có gốc đường  đêoxiribôz[\[C_{5}H_{10}O_4\] ]
  •  1 gốc axit photphoric [\[H_{3}PO_{4}\]].

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[\[H_{3}PO_{4}\]]của ribonucleotit này với gốc đường ribolozo của ribonucleotit kia tạo thành  chuỗi poliribonucleotit. 

2.Các loại ARN và chức năng 

Có 3 loại ARN là mARN, tARN và rARN  thực hiện các chức năng khác nhau.

Hình 3: Cấu trúc của các phân tử ARN.

mARN cấu tạo từ một chuỗi polinuclêôtit dưới dạng mạch thẳng, mARN có chức năng truyền đạt thông tin di truyền tử mạch gốc trên ADN đến chuỗi polipepetit. Để thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền từ ADN đến protein thì ARN có 

  • Trình tự nucleotit đặc hiệu giúp cho riboxom nhận và liên kết vào ARN 
  • Mã mở đầu : tín hiệu khởi đầu phiên mã 
  • Các codon mã hóa axit amin:  
  • Mã kết thúc , mang thông tin kết thúc quá trình dịch mã 

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 polipetit .

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. r ARN là loại ARN có cấu trúc có nhiếu liên kết hidro trong phân tử nhất và chiếm số lượng lớn nhất trong tế bào. 

III. CÁC CÔNG THỨC LIÊN QUAN ĐẾN CẤU TẠO CỦA  ADN.

Tính số lượng các loại nucleotit trong phân tử ADN.

 Theo nguyên tắc boror sung ta có : A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro và G liên kết với X bằng 3 liên kết H 

=> A = T; G = X  

=>  %A = %T; %G = %X.

=> %A+%G = %T+%X=50%.

=> N = A + T + G + X = 2A + 2G = 2 T + 2 X

Tính chiều dài gen: 

     L = \[\frac{N\times 3.4}{2}\] => N = \[\frac{2L}{3,4}\]  

Tính số chu kì xoắn: C = \[\frac{N}{20}\] => N = C x 20

Tính số liên kết hiđrô của gen: H = 2A + 3G [ lk]

Tính khối lượng phân tử ADN [gen]: MADN = N × 300 => N = \[\frac{M}{300}\]

Tính số liên kết phôtphođieste .

Trong phân tử ADN : liên kết  PHOTPHODIESTE gồm có liên kết giữa các gốc đường và gốc axit của cùng một nucleotit và liên kết cộng hóa trị giữa hai nucleotit.

+ Số lượng liên kết HÓA TRỊ  giữa các nucleotit: HT = N - 2.

+ Số lượng liên kết  giữa các gốc đường và gốc axit trong mỗi nucleotit = N

=> Tổng số liên kết PHOTPHODIESTEcủa ADN:   N + [N - 2] = 2N - 2

 Ví dụ 1 : Một gen có chiều dài là 5100 A0, số nuclêôtit loại Adenin chiếm 20%. Hãy xác định:

 1. Số lượng từng loại nuclêôtit trên gen.

 2. Số liên kết hydro của gen

 3. Số chu kỳ xoắn của gen.

4. Số liên kết photphodieste trên mỗi mạch và trên phân tử ADN.

 Hướng dẫn giải bài tập.

1.Số nuclêôtit của gen [N] N =  \[\frac{L}{3,4}\]×2 = [ \[\frac{5100}{3,4}\] ]×2 = 3000 [nu]

  Số nuclêôtit từng loại [A, T, G, X]

 Theo NTBS

%A = %T = 20% => A = T = 3000×20% = 600 [nu]

 % G = %X = 50% - 20% = 30%

 → G = X = %G × N = 3000 × 30% = 900 [nu]

2. Số liên kết hyđrô trên gen

   H = 2A + 3G = [2A + 2 G] + G = Nu  + G = 3000 + 600 = 3600

 3. Số chu kỳ xoắn = \[\frac{N}{20}\] = \[\frac{3000}{2}\] = 1500.

4. Số liên kết photphodieste

Trên mỗi mạch = N - 1 = 2999.

Trên phân tử ADN = 2N-2 = 5998.

Bài tập tự giải

Bài 1. Một gen có chiều dài là 4080 A0, số nuclêôtit loại Adenin chiếm 20%.

1. Xác định số lượng từng loại nuclêôtit trên gen.

2. Xác định số liên kết hydro của gen

3. Xác định số ribonucleotit trên mARN do gen phiên mã

4. Xác định số chu kỳ xoắn của gen.

5. Xác định số liên kết photphodieste trên mỗi mạch và trên phân tử ADN.

ĐA :

1 . A = T = 480 ; G = X = 720

2. 3120 liên kết H 

3. 1200 ribonucleotit

4. 120 chu kì xoắn 

Bài 2. Một gen có 3120 liên kết hiđrô và có 480 Adenin.

1. Tính số lượng và tỷ lệ nuclêôtit của mỗi loại của gen.

2. Xác định chiều dài gen.

3. Xác định số liên kết hóa  trị giữa các nucleotit .

ĐA :

1. G = X = 720; 30% và A = T = 480 ; 20% .

2. L : 4080 A0

3. 2398 liên kết 

IV.CÁC CÔNG THỨC LIÊN QUAN ĐẾN CẤU TẠO CỦA ARN.

Gọi số nu từng loại của ARN là rA, rU, rX, rG thì   

- Theo NTBS:

rA = Tmạch gốc. →% rA = % Tmạch gốc

rU = Amạch gốc → . % rU = % Amạch gốc.

rX = Gmạch gốc→ % rX = % Gmạch gốc

rG = Xmạch gốc → % rG = % Xmạch gốc

Vì Amạch gốc + Tmạch gốc = Agen = Tgen

 rA + rU = Agen = Tgen

rG + rX = Ggen = Tgen

 rN = rA + r U +  r G + r X = \[\frac{N}{2}\] => N = rN x 2 

Chiều dài phân tử ARN: L =  rN x 3,4 [A0 ]=> rN = \[\frac{L}{3,4}\] 

Số liên kết hoá trị [HT]:

+ Giữa các ribonucleotit với nhau : rN -  1 

+ Trong ribonucleotit : rN 

=> Tổng số liên kết cộng hóa trị trong gen là : 2 rN – 1

Khối lượng phân tử ARN : M = 300 x rN => r N = \[\frac{M}{300}\]

Tính số bộ ba mã hóa trên phân tử ARN là :

Trong phân tử ARN  cứ 3 nucleotit liên kề nhau thì mã hóa cho 1 axit amin

  • Số bộ ba trên  phân tử mARN : rN : 3 = N : [ 2 ×3 ]
  • Số bộ ba mã hóa aa trên phân tử mARN là : [rN : 3] – 1 [ bộ ba kết thúc không mã hóa axit amin]
  •  Số aa có trong chuỗi polipeptit được tổng hợp từ phân tử mARN là :[r N : 3] – 1 – 1

            [ khi kết thức quá trình dịch mã aa mở đầu bị cắt bỏ khỏi chuỗi vừa được tổng hợp] 

Bài toán 1. Trong quá trình dịch mã, để tổng hợp 1 chuỗi pôlipeptit cần môi trường cung cấp 249 axitamin.

1. Xác định số nuclêôtit trên gen.

2. Xác định số nuclêôtit trên mARN do gen phiên mã.

3. Xác định số chu kỳ xoắn của gen.

4. Xác định chiều dài mARN 

5. Tính số liên kết peptit trên chuỗi pôlipeptit.

Hướng dẫn giải bài tập

1. Số nuclêôtit trên gen = [249+1] x 6 = 1500.

2. Số nuclêôtit trên mARN do gen phiên mã = 1500: 2=750

3. Số chu kỳ xoắn của gen =1500: 20 =  75.

4. Chiều dài của gen  = [1500 : 2 ]×3.4 = 2550A0.

5. Số liên kết peptit trên chuỗi pôlipeptit = 249-1 =248. 

Ví dụ 2 . Chuỗi pôlipeptit hoàn chỉnh có 248 axitamin.

1. Xác định bộ ba trên mARN

2. Xác định số nuclêôtit trên mARN do gen phiên mã.

3. Xác định chiều dài gen.

4. Số liên kết peptit được hình thành để tạo ra chuỗi pôlipeptit.

Hướng dẫn giải bài tập

1. Xác định bộ ba trên mARN = 248+2=250

2. Số nuclêôtit trên mARN do gen phiên mã =250 x 3 =750

3. Lgen = LmARN=750 x3,4 = 2550A0.

4. Số liên kết peptit được hình thành để tạo ra chuỗi pôlipeptit = 248.

Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Sinh lớp 10 - Xem ngay

>> Học trực tuyến Lớp 11 trên Tuyensinh247.com. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.

Video liên quan

Chủ Đề