Acid nucleic
Chia sẻ bởi Trần Tấn Lộc |
Ngày 18/03/2024 |
8
Chia sẻ tài liệu: Acid nucleic thuộc Sinh học
Nội dung tài liệu:
Acid nucleic
Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh
Khoa Kĩ Thuật Hóa Học
Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm
Giáo viên hướng dẫn: TRẦN BÍCH LAM
Nhóm 18
Danh sách Thành Viên:
Võ Tường Lộc
Phạm Kim Long
Trần Tấn Lộc
Ngô Vũ Hoàng Ngọc
Nội dung
I. Giới thiệu acid nucleic
II. Thành phần cấu tạo của acid nucleic
III. Nucleoside và nucleotide
IV. Acid nucleic
V. Chức năng sinh học
Giới thiệu về acid nucleic
Định nghĩa
- Nucleic acid là một đại phân tử, bao gồm các chuỗi mononucleotide kết hợp lại với nhau qua liên kết phosphodiester.
Acid nucleic được phát hiện năm 1868 bởi nhà bác học F.Miescher.
2. Các thành phần cấu tạo acid nucleic
2.1. Thành phần hóa học.
- Các nguyên tố tham gia trong cấu tạo acid nucleic là: C, H, O, N, P; đặc biệt lượng P(8-10%) và hàm lượng
N(15-16%) khá ổn định.
- Khi thủy phân hoàn toàn acid nucleic ta có các thành phần sau: H3PO4, pentose, và các base nito.
2.1.1 Base Nito
- Các base nito có trong acid nucleic là các dẫn xuất của base Purine hoặc base Pyrimidine
2.1.1a Base Purine
Ta thường gặp các base purine:
2.1.1b Base Pyrimidine
- Là dẫn xuất của Pyrimidine
2.1.2 Pentose
Trong phân tử acid nucleic, Pentose ở dạng β-D-Furanose, bao gồm 2 loại: Ribose và Deoxyribose
2.1.3 Acid phosphoride
Phosphoric acid (H3PO4) là acid vô cơ có chứa phosphor (P), một nguyên tố đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất và năng lượng của tế bào.
Do có chứa ba nhóm -OH nên acid này có thể hình thành liên kết ester với các gốc đường tại các vị trí C5` và C3` để tạo nên các nucleotide và chuỗi polynucleotide.
3. Nucleoside và nucleotide
3.1. Nucleoside
Base (Pyrimidine, purine) + Pentose
Nucleoside + acid Phosphoric
Nucleotide
Nucleoside là sản phẩm thủy phân không hoàn toàn của acid nucleic, gồm base nito liên kết với pentose bằng liên kết N-glucoside giữa:
+ N thứ 3 của base pyrimidine với C1’ của pentose.
+ N thứ 9 của base purine với C 1’ của pentose.
Các loại nucleoside trong acid nucleic
Cấu dạng của nucleoside:
- Do ảnh hưởng của hiệu ứng không gian của các base nito cũng như của gốc đường pentose mà nucleoside và nucleotide tồn tại 1 trong 2 cấu dạng syn hoặc anti.
- Các nucleoside thường không ở trạng thái tự do mà kết hợp với H3PO4 tạo thành nucleotide, trong đó pentose liên kết với nhóm phospho bởi liên kết ester ở các vị trí 2’, 3’, 5’.
Một số nucleotide thường gặp:
- Các nucleoside có thể kết hợp với 2 hoặc 3 phân tử H3PO4 để tạo thành nucleoside diphosphat hoặc nucleoside triphosphat, tạo thành nucleoside 5’ diphosphat và nucleoside 5’ triphosphat.
- Ngoài ra, khi gốc P được nối giữa C5’ và C3’ trong cùng 1 pentose tạo cấu trúc nucletide vòng.
- Một số dạng nucleotide vòng
quan trọng như: cAMP, cGMP.
Adenosine diphosphat và triphosphat ( ADP,ATP)
4. Acid nucleic
- Các đơn phân nucleotide liên kết lại bằng liên kết photphodiester tạo nên chuỗi polynucleotide:
+ Các ribonucleotide nối với nhau cho chuỗi polyribonucleotide
+ Các dezoxyribonucleotide nối với nhau sẽ tạo nên chuỗi polydezoxyribonucleotide.
Cấu trúc chuỗi polynucleotide
4.1 Phân loại acid nucleic
Dựa vào đặc điểm pentose, ta phân acid nucleic thành 2 loại:
+ Acid Ribonucleic (RNA) có chứa Ribose.
+ Acid deoxyribonucleic (DNA) có chứa Deoxyribose.
Phân biệt acid nucleic
Nguồn gốc của acid nucleic:
- DNA có ở trong nhân tế bào, NST
RNA thường tập trung ở tế bào chất (chủ yếu ở bào tương) một số ở nhân:
+ RNAm có mặt ở nhân tế bào, màng nhân, tế bào chất và ribosome.
+ RNAt có mặt ở tế bào chất và ribosome.
+ RNAr tập trung ở Ribosome.
4.2 DNA
4.2.1. Cấu trúc bậc 1 của DNA
- DNA là polymer của nhiều deoxyribonucleotide, có chứa các base nito: A,G,T,C được nối với nhau bởi liên kết 3’, 5’ phosphodiester.
- Các chuỗi polynucleotide được phân biệt nhau bởi 3 yếu tố:
Thành phần các nucleotide.
Số lượng các nucleotide.
Trật tự sắp xếp các nucleotide.
Cấu trúc bậc 1 của DNA
4.2.2 Cấu trúc bậc II của DNA
- Cấu trúc bậc II của DNA có dạng chuỗi xoắn kép, được tạo thành do 2 chuỗi polynuleotide xoắn gần như song song, ngược chiều nhau quanh một trục.
Hai chuỗi polynucleotide của DNA gắn với nhau bằng các liên kết hydro được hình thành giữa các cặp base đối diện theo nguyên tắc bổ sung
“một purine – một pyrimidine”
Chu kì xoắn = 34 Ao, mỗi vòng xoắn bao gồm 10 nucleotide.
Khoảng cách giữa các base nito liên tiếp là 3,4Ao.
Đường kính vòng xoắn khoảng 20Ao.
4.2.3 Tính chất DNA
- DNA bị biến tính khi đun nóng, liên kết Hydro bị phá vỡ và DNA tách làm 2 sợi. Nếu làm lạnh từ từ sự xoắn kép lại hình thành (biến tính thuận nghịch).
- DNA có tính lai: nếu phân lập từ cùng 1 loài những DNA đánh dấu N15 và DNA không đánh dấu, sau đó trộn lẫn rồi đun nóng, làm lạnh trở lại ta được DNA có 2 chuỗi, một chuỗi đánh dấu và một chuỗi không đánh dấu.
RNA cấu tạo bởi nhiều ribonucleotide trùng hợp với nhau, chứa các base nito A, G, C, U liên kết với nhau bởi liên kết 3’, 5’ phosphodiester. Ngoài ra còn có liên kết 2’, 3’ phosphodiester ở mạch nhánh.
- RNA cấu tạo từ 1 chuỗi polynucleotide, nhưng có chứa các vùng có cấu trúc xoắn kép (có thể chiếm 40 – 70 %).
4.3.1 Cấu trúc RNA
- Trong các vùng này, các base nito liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung giữa:
A liên kết U = 2 liên kết Hydro
G liên kết C = 3 liên kết Hydro
- G có thể liên kết U nhưng liên kết này kém bền.
4.3.2 Phân Loại RNA
Dựa vào nguồn gốc và chức năng, ta phân RNA thành 3 loại:
RNA thông tin (RNAm);
RNA vận chuyển (RNAt);
RNA Ribosom (RNAr).
Các loại RNA ở tế bào E.Coli
4.3.2a RNA thông tin (RNAm):
- Gồm một sợi polynucleotide dạng thẳng, có chức năng sao chép thông tin
di truyền.
Chỉ chiếm
2-3 % tổng số RNA
4.3.2b RNA vận chuyển (RNAt):
- Là một mạch polynucleotit có từ 80 đến 100 ribonucleotit tự xoắn như hình chạc ba nên một số
đoạn có nguyên
tắc bổ sung A-U;
G-C.
Chiếm 10-15%
tổng số RNA.
4.3.2c RNA Ribosome (RNAr)
- Có cấu trúc một mạch đơn dạng xoắn.
RNAr còn có vai trò xúc tác cho các phản ứng cắt, nối chuyển hóa
tiền RNAr.
- RNAr chiếm tỉ lệ lớn trong RNA (80-85%).
5. Chức năng sinh học của acid nucleic
Acid nucleic có vai trò quan trọng trong cơ thể. Nhiệm vụ quan trọng nhất là lưu giữ và truyền đạt thông tin di truyền.
5.1 Chức năng sinh học của DNA.
- DNA có chức năng lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền.
DNA là cơ sở cấu trúc của nhiễm sắc thể mang thông tin di truyền.
5.2. Chức năng sinh học của RNA
RNA hoạt động như 1 enzym. Có nhiều loại RNA với cấu tạo ứng với chức năng khác nhau
5.2.1. RNAm
- Có chức năng sao chép thông tin
di truyền: Truyền đạt thông tin di truyền từ DNA đến Protein
5.5.2 RNAt
Nhiệm vụ của RNAt là vận chuyển acid amin từ tế bào chất đến ribosome để tổng hợp protein, mỗi loại RNAt chỉ vận chuyển một loại acid amin
5.2.3 RNAr
- RNAr tập trung ở Ribosome, là nơi tổng hợp protein
Các tài liệu tham khảo:
Lê Ngọc Tú và cá tác giả khác (1997), Hóa sinh công nghiệp, NXB KH&KT, Hà Nội.
Đồng Thị Thanh Thu (1996), Giáo trình sinh hóa cơ bản, Tủ sách ĐHKHTN, TPHCM
Phạm Thị Trân Châu (2008), Hóa Sinh học, NXBGD
Phạm Thành Hổ (2002 ), Sinh học đại cương, NXB ĐHQG TPHCM.
http://web.virginia.edu/Heidi/chapter11/chp11frameset.htm
http://vi.wikipedia.org/wiki/Ax%C3%ADt_nucleic
http://vi.wikipedia.org/wiki/ARN
http://vi.wikipedia.org/wiki/ADN
http://www.quangvanhai.com
và từ nhiều nguồn tài liệu khác từ internet
Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh
Khoa Kĩ Thuật Hóa Học
Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm
Giáo viên hướng dẫn: TRẦN BÍCH LAM
Nhóm 18
Danh sách Thành Viên:
Võ Tường Lộc
Phạm Kim Long
Trần Tấn Lộc
Ngô Vũ Hoàng Ngọc
Nội dung
I. Giới thiệu acid nucleic
II. Thành phần cấu tạo của acid nucleic
III. Nucleoside và nucleotide
IV. Acid nucleic
V. Chức năng sinh học
Giới thiệu về acid nucleic
Định nghĩa
- Nucleic acid là một đại phân tử, bao gồm các chuỗi mononucleotide kết hợp lại với nhau qua liên kết phosphodiester.
Acid nucleic được phát hiện năm 1868 bởi nhà bác học F.Miescher.
2. Các thành phần cấu tạo acid nucleic
2.1. Thành phần hóa học.
- Các nguyên tố tham gia trong cấu tạo acid nucleic là: C, H, O, N, P; đặc biệt lượng P(8-10%) và hàm lượng
N(15-16%) khá ổn định.
- Khi thủy phân hoàn toàn acid nucleic ta có các thành phần sau: H3PO4, pentose, và các base nito.
2.1.1 Base Nito
- Các base nito có trong acid nucleic là các dẫn xuất của base Purine hoặc base Pyrimidine
2.1.1a Base Purine
Ta thường gặp các base purine:
2.1.1b Base Pyrimidine
- Là dẫn xuất của Pyrimidine
2.1.2 Pentose
Trong phân tử acid nucleic, Pentose ở dạng β-D-Furanose, bao gồm 2 loại: Ribose và Deoxyribose
2.1.3 Acid phosphoride
Phosphoric acid (H3PO4) là acid vô cơ có chứa phosphor (P), một nguyên tố đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất và năng lượng của tế bào.
Do có chứa ba nhóm -OH nên acid này có thể hình thành liên kết ester với các gốc đường tại các vị trí C5` và C3` để tạo nên các nucleotide và chuỗi polynucleotide.
3. Nucleoside và nucleotide
3.1. Nucleoside
Base (Pyrimidine, purine) + Pentose
Nucleoside + acid Phosphoric
Nucleotide
Nucleoside là sản phẩm thủy phân không hoàn toàn của acid nucleic, gồm base nito liên kết với pentose bằng liên kết N-glucoside giữa:
+ N thứ 3 của base pyrimidine với C1’ của pentose.
+ N thứ 9 của base purine với C 1’ của pentose.
Các loại nucleoside trong acid nucleic
Cấu dạng của nucleoside:
- Do ảnh hưởng của hiệu ứng không gian của các base nito cũng như của gốc đường pentose mà nucleoside và nucleotide tồn tại 1 trong 2 cấu dạng syn hoặc anti.
- Các nucleoside thường không ở trạng thái tự do mà kết hợp với H3PO4 tạo thành nucleotide, trong đó pentose liên kết với nhóm phospho bởi liên kết ester ở các vị trí 2’, 3’, 5’.
Một số nucleotide thường gặp:
- Các nucleoside có thể kết hợp với 2 hoặc 3 phân tử H3PO4 để tạo thành nucleoside diphosphat hoặc nucleoside triphosphat, tạo thành nucleoside 5’ diphosphat và nucleoside 5’ triphosphat.
- Ngoài ra, khi gốc P được nối giữa C5’ và C3’ trong cùng 1 pentose tạo cấu trúc nucletide vòng.
- Một số dạng nucleotide vòng
quan trọng như: cAMP, cGMP.
Adenosine diphosphat và triphosphat ( ADP,ATP)
4. Acid nucleic
- Các đơn phân nucleotide liên kết lại bằng liên kết photphodiester tạo nên chuỗi polynucleotide:
+ Các ribonucleotide nối với nhau cho chuỗi polyribonucleotide
+ Các dezoxyribonucleotide nối với nhau sẽ tạo nên chuỗi polydezoxyribonucleotide.
Cấu trúc chuỗi polynucleotide
4.1 Phân loại acid nucleic
Dựa vào đặc điểm pentose, ta phân acid nucleic thành 2 loại:
+ Acid Ribonucleic (RNA) có chứa Ribose.
+ Acid deoxyribonucleic (DNA) có chứa Deoxyribose.
Phân biệt acid nucleic
Nguồn gốc của acid nucleic:
- DNA có ở trong nhân tế bào, NST
RNA thường tập trung ở tế bào chất (chủ yếu ở bào tương) một số ở nhân:
+ RNAm có mặt ở nhân tế bào, màng nhân, tế bào chất và ribosome.
+ RNAt có mặt ở tế bào chất và ribosome.
+ RNAr tập trung ở Ribosome.
4.2 DNA
4.2.1. Cấu trúc bậc 1 của DNA
- DNA là polymer của nhiều deoxyribonucleotide, có chứa các base nito: A,G,T,C được nối với nhau bởi liên kết 3’, 5’ phosphodiester.
- Các chuỗi polynucleotide được phân biệt nhau bởi 3 yếu tố:
Thành phần các nucleotide.
Số lượng các nucleotide.
Trật tự sắp xếp các nucleotide.
Cấu trúc bậc 1 của DNA
4.2.2 Cấu trúc bậc II của DNA
- Cấu trúc bậc II của DNA có dạng chuỗi xoắn kép, được tạo thành do 2 chuỗi polynuleotide xoắn gần như song song, ngược chiều nhau quanh một trục.
Hai chuỗi polynucleotide của DNA gắn với nhau bằng các liên kết hydro được hình thành giữa các cặp base đối diện theo nguyên tắc bổ sung
“một purine – một pyrimidine”
Chu kì xoắn = 34 Ao, mỗi vòng xoắn bao gồm 10 nucleotide.
Khoảng cách giữa các base nito liên tiếp là 3,4Ao.
Đường kính vòng xoắn khoảng 20Ao.
4.2.3 Tính chất DNA
- DNA bị biến tính khi đun nóng, liên kết Hydro bị phá vỡ và DNA tách làm 2 sợi. Nếu làm lạnh từ từ sự xoắn kép lại hình thành (biến tính thuận nghịch).
- DNA có tính lai: nếu phân lập từ cùng 1 loài những DNA đánh dấu N15 và DNA không đánh dấu, sau đó trộn lẫn rồi đun nóng, làm lạnh trở lại ta được DNA có 2 chuỗi, một chuỗi đánh dấu và một chuỗi không đánh dấu.
RNA cấu tạo bởi nhiều ribonucleotide trùng hợp với nhau, chứa các base nito A, G, C, U liên kết với nhau bởi liên kết 3’, 5’ phosphodiester. Ngoài ra còn có liên kết 2’, 3’ phosphodiester ở mạch nhánh.
- RNA cấu tạo từ 1 chuỗi polynucleotide, nhưng có chứa các vùng có cấu trúc xoắn kép (có thể chiếm 40 – 70 %).
4.3.1 Cấu trúc RNA
- Trong các vùng này, các base nito liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung giữa:
A liên kết U = 2 liên kết Hydro
G liên kết C = 3 liên kết Hydro
- G có thể liên kết U nhưng liên kết này kém bền.
4.3.2 Phân Loại RNA
Dựa vào nguồn gốc và chức năng, ta phân RNA thành 3 loại:
RNA thông tin (RNAm);
RNA vận chuyển (RNAt);
RNA Ribosom (RNAr).
Các loại RNA ở tế bào E.Coli
4.3.2a RNA thông tin (RNAm):
- Gồm một sợi polynucleotide dạng thẳng, có chức năng sao chép thông tin
di truyền.
Chỉ chiếm
2-3 % tổng số RNA
4.3.2b RNA vận chuyển (RNAt):
- Là một mạch polynucleotit có từ 80 đến 100 ribonucleotit tự xoắn như hình chạc ba nên một số
đoạn có nguyên
tắc bổ sung A-U;
G-C.
Chiếm 10-15%
tổng số RNA.
4.3.2c RNA Ribosome (RNAr)
- Có cấu trúc một mạch đơn dạng xoắn.
RNAr còn có vai trò xúc tác cho các phản ứng cắt, nối chuyển hóa
tiền RNAr.
- RNAr chiếm tỉ lệ lớn trong RNA (80-85%).
5. Chức năng sinh học của acid nucleic
Acid nucleic có vai trò quan trọng trong cơ thể. Nhiệm vụ quan trọng nhất là lưu giữ và truyền đạt thông tin di truyền.
5.1 Chức năng sinh học của DNA.
- DNA có chức năng lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền.
DNA là cơ sở cấu trúc của nhiễm sắc thể mang thông tin di truyền.
5.2. Chức năng sinh học của RNA
RNA hoạt động như 1 enzym. Có nhiều loại RNA với cấu tạo ứng với chức năng khác nhau
5.2.1. RNAm
- Có chức năng sao chép thông tin
di truyền: Truyền đạt thông tin di truyền từ DNA đến Protein
5.5.2 RNAt
Nhiệm vụ của RNAt là vận chuyển acid amin từ tế bào chất đến ribosome để tổng hợp protein, mỗi loại RNAt chỉ vận chuyển một loại acid amin
5.2.3 RNAr
- RNAr tập trung ở Ribosome, là nơi tổng hợp protein
Các tài liệu tham khảo:
Lê Ngọc Tú và cá tác giả khác (1997), Hóa sinh công nghiệp, NXB KH&KT, Hà Nội.
Đồng Thị Thanh Thu (1996), Giáo trình sinh hóa cơ bản, Tủ sách ĐHKHTN, TPHCM
Phạm Thị Trân Châu (2008), Hóa Sinh học, NXBGD
Phạm Thành Hổ (2002 ), Sinh học đại cương, NXB ĐHQG TPHCM.
http://web.virginia.edu/Heidi/chapter11/chp11frameset.htm
http://vi.wikipedia.org/wiki/Ax%C3%ADt_nucleic
http://vi.wikipedia.org/wiki/ARN
http://vi.wikipedia.org/wiki/ADN
http://www.quangvanhai.com
và từ nhiều nguồn tài liệu khác từ internet
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Trần Tấn Lộc
Dung lượng: |
Lượt tài: 1
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)