Phân loại acid nucleic doc

Phân loại acid nucleic

1. Cơ sở phân loại acid nucleic
Dựa vào sự có mặt của đường ribose và
desoxyribose mà người ta chia acid
nucleic ra làm hai lớp.
- Acid ribonucleic (ARN)
- Acid desoxyribonucleic (ADN)
Khi nghiên cứu về hai lớp ARN và ADN người
ta thấy chúng có một số điểm khác biệt như
sau:
ARN ADN
- Chủ yếu ở tế bào
chất
- Chủ yếu ở nhân tế
bào
- Trọng lư
ợng phân tử
2 - 3.104 - 6
- Trọng lượng phân tử:
1 - 2.106 8 - cấu tạo
Chuỗi kép
- cấu tạo Chuỗi đơn - Chứa các gốc kiềm
- Chứa các gốc kiềm
Adenin (A) Guanin (G)
Cytosin (C) Uracin (U)

-
Adenin (A) Guanin (G)
Cytosin (C) Thi min (T)
- Đường: Ribose - Đường Desoxyribose

- Chức năng sinh h
ọc:
trực tiếp tham gia quá
trình tổng hợp protein

- Chức năng sinh học:
mang bản mật mã di
truyền.
2. Tên gọs ARN, ADN và liên kết hoá học
Thành phần hoá học của ARN và ADN

Acid nucleic là chất trùng hợp của
mononucleotid. Phân tử chứa từ 250 -
350 nucleotid, có loại chứa tới hàng chục vạn
mononucleotid. Các mononucleotid nối với
nhau qua mạch liên kết este giữa hydroxyl của
carbon thứ 3 của đường pentose với acid
phosphoric của mononuleotid bên cạnh.

Acid nucleic đóng vai trò trong di truyền của
động và thực vật, nó đóng vai trò chủ chốt
trong việc sinh tổng hợp protein.
Sau đây chúng ta sẽ đi sâu nghiên cứu từng
loại acid nucleic
3. Acid desoxyribonucleic (ADN)
Dựa vào số liệu nghiên cứu hiện tượng nhiễu
xạ tia Rơn-ghen và những số liệu hoá lý khác
người ta đi đến kết luận rằng ARN chỉ có cấu
trúc chuỗi đơn, còn ADN có cấu trúc chuỗi kép

(tức là do hai chuỗi polynuleotid kết hợp với
nhau theo kiểu xoắn thừng).
3.1. Quy luật bổ sung gốc kiềm (qui luật
Chagaff)
Khi phân tích định tính và định lượng ADN,
Chagaff và các cộng sự của ông đã rút ra
được kết luận sau:
- Hàm lượng tính theo một của Adenin bằng
Thi min và Guanin bằng Cytosin.

- Từ nhận xét (l) và (2) rút ra: tổng số gốc kiềm
purin bằng tổng số gốc kiềm
pyrimidin.
A + G =T+C
Về mặt hoá học: hàm lượng nhóm 6 - quan
bằng hàm lượng nhóm 6 - xe ton.
Từ ba kết luận trên đây Chagaff đã rút ra
được qui luật bổ sung gốc kiềm như sau:
Trong điều kiện sinh lý bình thường, hai chuỗi
nucleotid khi tạo ra xoắn kép sẽ lược ổn định
quanh nhau bằng các lực liên kết thông qua
các bazơ.
- Trong quá trình liên kết các bazơ của hai
chuỗi đối diện thì một chuỗi sẽ góp bazơ
phun, chuỗi kia sẽ góp bazơ pyrimidin, các
bazơ liên kết với nhau bằng liên kết pydrogen,
xuất hiện giữa một số vị trí nhất định ở hai
bazơ đối xứng, đó là vị trí: Nl của phần với Nl
của pyrimidin C2 của phần với C2 của
pyrimidin C6 của phần với C6 của pyriưúdin

- Liên kết hydrogen muốn xuất hiện phải thoả
mãn hai điều kiện:
+ Có một nguyên tử hydro mang điện tích (+)
nằm giữa hai nguyên tử mang điện tích (-).
+ Khoảng cách giữa các nguyên tử mang điện
tích (-) nằm trong khoảng 2 - 4 A0.
Tức là liên kết hydrogen chỉ có thể xuất
hiện giữa các cặp bazơ chọn lọc đối
xứng:
Adenin với Thi min ; Guanin với Cvtosin

3.2. Mô hình xoắn ADN
Dựa trên các kết quả nghiên
cứu cho phép Crick và Watson đề ra cấu tạo
mô hình xoắn ADN vào năm 1953. Mô
hình này đã được kiểm tra lại trên cơ sở
những thí nghiệm về tia Rơn-ghen tinh vi
hơn bởi Willkins và cộng sự của ông.
Chính vì có những đóng góp đó nên Crick,
Watson và Wilkins đã được giải thưởng Nobel
1962.
Theo Crick và Watson thì ADN gồm hai dây
polynucleotid với cực trái dấu nhau cuộn xoắn
với nhau xung quanh cùng một trục và tạo
thành vòng xoắn đôi.
Các bazơ nằm trong vòng xoắn thành từng
cặp: pyrimidin trên một dây và phần trên dây
đối xứng và ngược lại. Chỉ một
số cặp bazơ nhất định phù hợp: A đi với T; G
đi với C (liên kết hydrogen).

- Mỗi vòng xoắn dài 34 A0 chứa 10 cặp gốc
kiềm
- Độ dài một cặp gốc kiềm là 3,4 A
0
.
- Bán kính vòng xoắn 10A
0

- Khoảng cách giữa hai gốc kiềm đối xứng là
3A
0

3.3. Vai trò sinh học của ADN
Ngày nay
trong sinh học, đặc biệt là trong sinh hoá học
và vi sinh học, người ta đã thu được nhiều tài
liệu chứng tỏ rằng ADN là cơ sở cấu trúc của
nhiễm sắc thể mang tính thông tin di truyền.
Người ta thấy ADN trong tế bào thân lớn gấp
đôi ADN tế bào mầm. Thứ tự sắp xếp của
4 gốc kiềm trên polynucleotid có tác dụng
như mật mã di truyền. Khi cần tái tạo, một
dây nucleotid, dây xoắn đôi tách ra, liên kết
hydro bị đứt, mỗi dây nguyên thuỷ được
dùng như một khuôn mẫu để tổng hợp dây
mới theo qui luật bổ sung gốc kiềm
4. Acid ribonucleic (ARN)
ARN được coi là chất tham gia trực tiếp vào
các phản ứng tổng hợp protein. Loại này
thường tập trung ở tế bào chất (chủ yếu

ở bào tương) một số ở nhân. Chúng
thường ở dạng chuỗi búi chỉ rối.
ARN trong tế bào chia làm 3 loại:
4.1. ARN thông tin: Ký hiệu m - ARN im -
messenger - người đưa tin) Trọng lượng phân
tử của loại này từ 0,5 - 1,106, chiếm 3 - 4%
tổng số ARN, chúng được tổng hợp ở nhân tế
bào trên khuôn của phân tử ADN đây là khuôn
thứ cấp.
Nhiệm vụ của m - ARN mang bản mật mã di
truyền hình thành ở nhân sẽ chui qua màng
nhân ra tế bào chất và tiến tới vị trí tổng hợp
protein ở ribosom, ở đó nó sẽ làm khuôn mẫu
để tổng hợp nên protein.
4.2. ARN vận chuyển: Ký hiệu t - ARN (t -
transfer - vận chuyển)

t - ARN thường ở trạng thái hoà tan trong tế
bào, chiếm khoảng 15% tổng số ARN.
Trọng lượng phân tử thấp khoảng 2 - 3 vạn,
gồm khoảng 60 - 100 nucleotit, giữ chức năng
vận chuyển acid amin hoạt hoá từ tế bào chất
đến các ribosom. Một t - ARN chỉ vận chuyển
đặc hiệu một acid amin tương ứng với nó.
Cấu tạo: gồm một chuỗi polynucleotit gấp
khúc lại giống như hình lá cỏ ba thùy, có
những đoạn xoắn kép theo qui tắc bổ sung
gốc kiềm: A-U; G-X. ở một đầu chuỗi có 3 gốc
kiềm tự do, các acid amin sẽ được gắn vào 3
gốc kiềm đó để được chở vào vị trí tổng hợp

protein ở ribosom.
Có 20 loại t - ARN tương ứng với 20 acid
amin. Các acid amin sẽ kết hợp với t- ARN
tương ứng của luôm, tạo thành từng luồng đi
vào vị trí tổng hợp protein mà thứ tự sắp xếp
của các acid amin trong mạch peptid thì đã
được m - ARN qui định trước.
4.3. ARN ribosom: Ký hiệu r .ARN
Trọng lượng phân tử loại này rất cao 1 - 2
triệu, chiếm trên 80% tổng số ARN. Một
ribosom là một hạt nucleoproteid mà phần
acid nucleic là ARN. Đường kính của
ribosom khoảng 200A
0
.
Sự tập hợp của chừng vài chục ngàn đại
phân tử đó sẽ tạo thành một nhà máy vi
mô vững chắc, có tổ chức hoàn hảo, có
đủ khả năng đọc bản mật mã di truyền
trong mạch mARN và thực hiện thông tin đó
ở dạng một phân tử protein đã chuẩn bị sẵn
và có cấu trúc đặc hiệu.