Cấu tạo và chức năng của ADN và ARN?

1. Thành phần cấu tạo ADN:

ADN được cấu tạo từ 5 nguyên tố hoá học là C, H, O, P, N. ADN là loại phân tử lớn (đại phân tử), có cấu trúc đa phân, bao gồm nhiều đơn phân là nuclêôtit. Mỗi nuclêôtit gồm: 

– Đường đêôxiribôluzơ: C5H10O4

– Axit phôtphoric: H3PO4

• 1 trong 4 loại bazơ nitơ (A, T, G, X ). Trong đó A, G có kích thước lớn còn T, X có kích thước bé hơn.

2. Cấu trúc ADN:

ADN là một chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch pôlinuclêôtit xoắn đều quanh một trục theo chiều từ trái sang phải (xoắn phải): 1 vòng xoắn có: – 10 cặp nuclêôtit. – Dài 34 Ăngstrôn – Đường kính 20 Ăngstrôn.

– Liên kết trong 1 mạch đơn: nhờ liên kết hóa trị giữa axít phôtphôric của nuclêôtit với đường C5 của nuclêôtit tiếp theo.

– Liên kết giữa 2 mạch đơn: nhờ mối liên kết ngang (liên kết hyđrô) giữa 1 cặp bazơ nitríc đứng đôi diện theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với T bằng 2 liên kết hyđrô hay ngược lại; G liên kết với X bằng 3 liên kết hyđrô hay ngược lại). 

– Hệ quả của nguyên tắc bổ sung:

+ Nếu biết được trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong một mạch đơn này à trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong mạch còn lại. 

+ Trong phân tử ADN: tỉ số:  A+T/ G+X là hằng số nhất định đặc trưng cho mỗi loài.

3. Tính chất của ADN

– ADN có tính đặc thù: ở mỗi loài, số lượng + thành phần + trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong phân tử ADN là nghiêm ngặt và đặc trưng cho loài. 

– ADN có tính đa dạng: chỉ cần thay đổi cách sắp xếp của 4 loại nuclêôtit -> tạo ra các ADN khác nhau.

Tính đa dạng + tính đặc thù của ADN là cơ sở cho tính đa dạng và tính đặc thù của mỗi loài sinh vật.

4. Chức năng của ADN

Lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền về cấu trúc và toàn bộ các loại prôtêin của cơ thể sinh vật, do đó quy định các tính trạng của cơ thể sinh vật.

-> Thông tin di truyền: được chứa đựng trong ADN dưới hình thức mật mã (bằng sự mã hóa bộ 3) cứ 3 nuclêôtit kế tiếp nhau trên 1 mạch đơn quy định 1 axít amin (aa) (= mã bộ 3) hay bộ 3 mã hóa = mã di truyền = đơn vị mã = 1 codon). Vậy trình tự sắp xếp các axít amin trong phân tử prôtêin được quy định bởi trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong ADN. Mỗi đoạn của phân tử ADN mang thông tin di truyền quy định cấu trúc của 1 loại prôtêin được gọi là gen cấu trúc.

ARN 

là bản sao từ một đoạn của ADN (tương ứng với một gen), ngoài ra ở một số virút ARN là vật chất di truyền.

1. Thành phần:

Cũng như ADN, ARN là đại phân tử sinh học được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là nuclêôtit. Mỗi đơn phân (nuclêôtit) được cấu tạo từ 3 thành phần sau:

–Đường ribôluzơ: C5H10O5 (còn ở ADN là đường đềôxi ribôluzơ C5H10O4).

–Axit photphoric: H3PO4.

–1 trong 4 loại bazơ nitơ (A, U, G, X).

Các nuclêôtit chỉ khác nhau bởi thành phần bazơ nitơ, nên người ta đặt tên của nuclêôtit theo tên bazơ nitơ mà nó mang.

2. Cấu trúc ARN: 

ARN có cấu trúc mạch đơn:

– Các ribônuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữa H3PO4 của ribônuclêôtit này với đường C5H10O5 của ribônuclêôtit kế tiếp. Tạo nên một chuỗi pôli nuclêôtit (kích thước của ARN ngắn hơn rất nhiều so với kích thước của ADN.

– Có 3 loại ARN:

– ARN thông tin (mARN): sao chép đúng một đoạn mạch ADN theo nguyên tắc bổ sung nhưng trong đó A thay cho T.

– ARN ribôxôm (rARN): là thành phần cấu tạo nên ribôxôm.

– ARN vận chuyển (tARN): 1 mạch pôlinuclêôtit nhưng cuộn lại một đầu

+ Ở một đầu của tARN có bộ ba đối mã, gồm 3 nuclêôtit đặc hiệu đối diện với aa mà nó vận chuyển.

+ Đầu đối diện có vị trí gắn aa đặc hiệu.

3. Chức năng ARN:

–ARN thông tin: truyền đạt thông tin di truyền từ ADN (gen cấu trúc) tới ribôxôm.

–ARN vận chuyển: vận chuyển aa tương ứng tới ribôxôm (nơi tổng hợp protein).

–ARN ribôxôm: thành phần cấu tạo nên ribôxôm.