Chương II. Các đại phân tử sinh học: Acid nucleic và Protein ppt

1. Cấu trúc và chức năng của acid nucleic
2. Cấu trúc và chức năng của protein
Chương II. Các đại phân tử sinh học:
Acid nucleic và Protein
SHPT ra đời trên cơ sở hội tụ của các ngành:
• Sinh học tế bào
– 1838 Mathias Jacob S. và Theodor Schawann đưa
ra thuyết tế bào
• Hóa sinh học:
– 1928 Griffith – Thí nghiệm chứng minh ADN chứa
thông tin di truyền
– 1953, Cấu trúc xoắn kép của ADN – Watson, Crick
• Di truyền học:
– Các định luật di truyền của Mendel (1822-1884)

1. Cấu trúc và chức năng của acid nucleic
i. Acid nucleic là vật chất mang thông tin di truyền

Acid nucleic (ADN, ARN) là vật chất mang thông tin di truyền
Thí nghiệm xác định DNA là vật chất di truyền
• 1928 Griffith – Thí nghiệm biến nạp

• 1952 Hershey & Chase – Thí nghiệm
trên thực khuẩn thể

Phế cầu khuẩn Streptococcus Pneumoniae
Chủng S: Độc, tế bào có vỏ polysaccharide, khuẩn lạc trơn (smooth)
Chủng R: chủng lành, tế bào không có vỏ polysaccharide, khuẩn lạc nhăn
(Rough
1928, Thí nghiệm Griffith
Kết luận

• Griffith gọi quá trình này là sự biến nạp
(transformation)
• Thành phần chuyển từ chủng S sang chủng R
gọi là tác nhân biến nạp
1944, Avery, Macleod & McCarty
• Bằng kỹ thuật tinh sạch DNA thu từ chủng S,
Avery và cộng sự đã chứng minh tác nhân biến
nạp là DNA
Avery
 Dùng phương pháp đánh dấu đồng vị phóng
xạ

32
P: Đánh dấu DNA

35
S: Đánh dấu protein
 Cho thực khuẩn thể đã được đánh dấu với
35
S
và
32
P xâm nhiễm vào tế bào E.coli
 Li tâm thu cặn tế bào và xác định đồng vị
phóng xạ
1952, thí nghiệm Harshey & Chase
Kết quả
• Phần cặn tế bào vi khuẩn thu được chứa
đồng vị phóng xạ

32
P

• Như vậy, thực khuẩn thể chỉ chuyển DNA
vào tế bào E.coli trong quá trình xâm
nhiễm.
1. Cấu trúc phân tử của acid nucleic

i. Thành phần cấu tạo
ii. Acid deoxyribonucleic -DNA
iii. Acid ribonucleic – RNA

Acid deoxyribonucleic - DNA
DNA là phân tử trùng phân, mạch thẳng được hình thành từ
các đơn phân là nucleotide

Nucleotide bao gồm 3 thành phần:
 Gốc phosphate: PO
4
3-
 Đường (deoxyribose): C
5
H
10
O
4
 Bazơ nitơ (nitrogenous bases):
A (Adenine) T(Thymine),
G (Guamine) C (Cytosine)

Đường
(deoxyribose)
Bazơ nitơ
Gốc phosphate
Cấu trúc hóa học Nucleotide
Liên kết photphodieste
Mô hình xoắn kép của Watson-Crick
- 2 mạch đơn xoắn quanh 1 trục
- Chiều xoắn: phải
- Chiều 2 mạch đơn: 5’ – 3’,
ngược nhau
- 1 chu kỳ xoắn gồm 10 cặp
nucleotide, cao 34A
o
- Đường kính vòng xoắn: 20 A
o

- Bộ khung của liên kết đường ribo
– gốc photphat
- Cấu trúc 2 mạch xoắn kép song
song tạo nên do liên kết hidro
giữa các nucleotide bổ xung
Liên kết bổ xung
Tại sao 1 purine lại liên kết với 1 pyrimidine?
Quy tắc Chargaff
• Tổng số nucleotide của Purine (A và G) bằng tổng số nucleotide của
Pyrimidine (C và T)
A + G = C + T
• Số lượng A luôn bằng số lượng T; số lượng C luôn bằng số lượng G
A = T

C = G
DNA kép
không xoắn
DNA xoắn kép
mạch vòng
DNA mạch
đơn, thẳng
DNA mạch
đơn, vòng
DNA là vật chất mang thông tin di truyền chủ yếu dưới dạng
mã bộ 3
Axit amin trong chuỗi polypeptit của protein
- DNA nằm chủ yếu trong nhân tế bào (98 - 99%),
ngoài ra còn nằm ở ty thể, lạp thể, virut, viroid gây
bệnh
- DNA của SV nhân thật có cấu tạo dạng thẳng, SV tiền
nhân có cấu tạo dạng vòng (vi khuẩn, virus) cuộn chặt
thành cấu trúc NST.
- DNA thường có kích thước rất lớn (người: sợi DNA có
thể dài 1mm)
cuộn chặt với

Histon
nucleosome (100A
o
)
solenoid (300A
o
) nhiễm sắc thể.

Đặc điểm DNA
- Đặc tính biến tính: sợi kép DNA trong điều kiện nhiệt độ cao
gần điểm sôi có thể sẽ tách rời thành 2 sợi đơn, nếu nhiệt độ
giảm xuống thì lại liên kết thành sợi kép ban đầu.
Tính chất DNA
- DNA mang điện tích âm + protein histon mang điện tích
dương  NST trung hòa về điện.
Acid ribonucleic – RNA
RNA là phân tử trùng phân, mạch thẳng được hình thành từ
các đơn phân là ribonucleotide

RiboNucleotide bao gồm 3 thành phần:
• Gốc phosphate: PO
4
3-
• Đường (ribose): C
5
H
10
O
5
• Bazơ nitơ (nitrogenous bases):
A (Adenine) U(Uracine) thay vì T ở DNA
G (Guamine) C (Cytosine)

Có 3 loại RNA là: mRNA (RNA thông tin)
tRNA (RNA vận chuyển)
rRNA (RNA Ribosome)