Bài 6. Axit nuclêic

Tiết 13 + 14 AXIT NUCLÊIC
- Tại sao con cái sinh ra lại giống nhau và giống với bố mẹ ?
Cơ sở vật chất của hiện tượng
di truyền là gì ?
ADN: Axit đêôxiribônuclêic
ARN: Axit ribônuclêic
Sinh vật có tính DI TRUYỀN
AXIT NUCLÊIC
I – Khái quát về axit nucleic
- A.N là các đại phân tử có cấu trúc đa phân gồm nhiều đơn phân kết hợp với nhau.
Đơn phân của A.N được gọi chung là các Nuclêôtit (Nu)
3 Thành phần
1 phân tử H3PO4
1 trong 4 loại bazo nito
A, T, G, X (ADN)
A, U, G, X (ARN)
1 phân tử đường 5C (Ribozo hoặc deoxiribozo)
Khối lượng: 300đvC
Kích thước: 3,4A0
1 Nu
- Các liên kết được hình thành trong 1 nu
- Ở ADN có 4 loại nu (A, T, G, X)
- Ở ARN có 4 loại nu (A, U, G, X)
- Các nu liên kết với nhau bằng liên kết phôtphođieste (liên kết hóa trị) để hình thành nên chuỗi polinucleotit
Cách hình thành liên kết P.E
Axit phôtphoric là cầu nối để liên kết giữa đường của nu phía trước tại vị trí C3’ và liên kết với đường của nu sau nó tại vị trí C5’
II. ADN (Axit deoxiribonucleic)
Cấu trúc không gian của ADN (theo mô hình Oatson – Cric)
- ADN có cấu trúc gồm gồm 2 chuỗi (mạch ) đơn pôlinuclêôtit xoắn song song và ngược chiều nhau, chiều xoắn từ trái qua phải.
- Đường kính vòng xoắn là khoảng 20A0, Chiều cao vòng xoắn là 34A0 và gồm 10 cặp nuclêôtit
- Hai chuỗi pôlinuclêôtit liên kết với nhau bằng các liên kết hiđrô giữa các thành phần bazo nito của các nuclêôtit đứng đối diện nhau theo nguyên tắc bổ xung
A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô
G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô
- Hai mạch của AND liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô, nếu các liên kết này bị đứt thì hai mạch tách rời nhau (như khi đun nóng phân tử AND vượt quá nhiệt độ sinh lý 80 – 950C) đó là hiện tượng biến tính. Nếu AND đã biến tính được hạ từ từ nhiệt độ xuống nhiệt độ thường thì chúng lại gắn lại với nhau thành mạch kép, gọi là hồi tính.
Chú ý: 1. Tính đa dạng và đặc thù của ADN
Bài tập
Có 4 loại nu A, T, G, X. Một phân tử AND có 20 nu. Hãy cho biết với số lượng khác nhau, trình tự khác nhau và cách sắp xếp khác nhau có thể tạo ra tối đa bao nhiêu loại AND.
Tại sao nói ADN có tính đa dạng vừa có tính đặc thù
Gen là gì? ADN ở SVNS và SVNT có gì khác nhau.
Chú ý: 2. Ứng dụng của hiện tượng biến tính và hồi tính “lai phân tử”
1. Xác định quan hệ họ hàng của các loài thông qua xác định nhiệt độ biến tính của phân tử lai (Tm)
2. Xác định vị trí của gen trên NST
3. Xác định số đoạn intron và exon trên gen của tb sinh vật nhân thực.
1. Xác định quan hệ họ hàng của các loài thông qua xác định nhiệt độ biến tính của phân tử lai (Tm)
Loài nào không có họ hàng với loài A?
Tm của phân tử lai càng cao, chứng tỏ quan hệ họ hàng càng gần
2. Xác định vị trí của gen trên NST
3. Xác định số đoạn intron và exon trên gen của tb sinh vật nhân thực.
Lai mARN trưởng thành với ADNss
Bài tập
Vẽ một đoạn của ADN, gồm hai mạch đơn biết một mạch có trình tự nu như sau:
C3’ - AGXTA – C5’
2. Giả sử một phân tử ADN có 3000 nu. Tính:
Số liên kết hóa trị
Số liên kết hidro
Khối lượng phân tử
Chiều dài.
Tiết 14. Axit nucleic (tiếp)
2. Chức năng của AND
Mang thông tin di truyền
- ADN có chiều ngang giới hạn, chiều dài phản ánh thông tin nhất định về chương trình phát triển của mỗi tế bào
- 64 bộ ba mã hóa (condon) cho t/h prôtêin giống nhau ở tất cả các tb và các loài sinh vật.
- Mang thông tin theo chiều dài còn được tăng cường bởi các thay đổi cấu trúc: gãy, nối lại tạo các xen đoạn, tăng đoạn, chuyển đoạn
- AND là phân tử duy nhất được sửa sai ngay trên phân tử  bảo quản chính xác TTDT
b. ADN có khả năng sao chép truyền đạt TTDT
Các sinh vật tự sinh sản bằng truyền TTDT cho thế hệ sau.
AND có khả năng tự sao chép một cách chính xác, quá trình này diễn ra phức tạo theo kiểu “bán bảo tồn” nhờ hàng loạt E và prôtêin khác nhau bắt đầu từ điểm xuất phát ori.
Thông tin di truyền được truyền đạt từ tế bào này sang tế bào khác nhờ quá trình nhân đôi của ADN trong quá trình phân bào (nguyên phân, giảm phân )
Thông tin di truyền trên ADN (gen) được truyền từ ADN  ARN  prôtêin thông qua quá trinh phiên mã và dịch mã.
c. ADN có thể bị biến đổi tạo nên các đặc trưng di truyền mới
ĐB điểm là ĐB liên quan đến 1 cặp nu, làm biến đổi cặp nu này thành cặp nu khác, hoặc do bắt cặp sai trong sao chép.
Transposon là phần tử di động có khả năng xen vào đoạn mạch gốc hay mạch đang tổng hợp  ĐB
Lưu ý: Mạch kép ở ADN thuận tiện cho việc sửa sai (khi sai ở một mạch, dùng mạch bổ sung để t/h lại cho đúng), có khoảng 50E ở TB nhân thực nhận biết và sửa sai cả khi sao chép và không sao chép. Ngoài hệ thống E sửa sai, TB còn có hệ thống bảo vệ AND.
III. Axit ribônuclêic (ARN)
Thành phần hóa học.
Cấu trúc phân tử và chức năng của các loại ARN
mARN
- Có cấu tạo 1 mạch thẳng
- Ở đầu 5’ của mARN có trình tự nu đặc hiệu (không được dịch mã) nằm gần côđon mở đầu để riboxôm nhận biết và gắn vào.
Làm khuôn cho quá trình dịch mã tổng hợp prôtein.
- Cấu trúc một mạch gồm 3 thuỳ tròn, có liên kết hiđrô hình thành theo NTBS.
- Đầu C3’ mang aa, 1 thuỳ tròn mang bộ ba đối mã đặc hiệu (anticôđon) có thể nhận ra và bắt đôi bổ sung với côđon tương ứng trên mARN.
Mang aa đến ribôxôm tham gia dịch mã.
Cấu trúc 1 mạch có liên kết bổ sung.
Kết hợp với prôtein tạo nên ribôxôm.
Lưu ý: Ribozim
Là các phân tử ARN có khả năng xúc tác tự nhiên (enzim ARN), chúng có vùng xúc tác và vùng gắn cơ chất tách rời nhau.
Các phản ứng sinh hóa: hình thành liên kết peptit, cắt nối các ARN, cắt ADN… được xúc tác bởi ARN ribozim
Bài tập
Vẽ sơ đồ biểu diễn cấu trúc các loại ARN. Từ đó hãy dự đoán loại nào có thời gian tồn tại ngắn nhất, dài nhất. Giải thích?
Đặc điểm nào về cấu trúc của AND giúp tế bào có thể sửa chữa TTDT khi có sai sót.
3. Hình sau biểu diễn cấu trúc một cặp nu trên hai mạch đơn của phân tử AND.
Cho biết chú thích các số trên sơ đồ bằng các liên kết hóa học
Điểm khác nhau và ý nghĩa của các liên kết số 2 và 4.
3