Cấu Tạo Và Chức Năng Của Adn Và Arn Protein / TOP 9 # Xem Nhiều Nhất & Mới Nhất 3/2023 # Top View

Mai Thanh Xuân

04/11/2019 20:15:30

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.

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.

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).

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:

– 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:

ADN là gì? Mô tả cấu trúc không gian của ADN

Khái niệm ADN

ADN là viết tắt của từ Axit Deoxyribonucleic. Đây là một loại axit nucleic và được cấu tạo chủ yếu từ các nguyên tố như Cacbon, Photpho, Oxi hay Nitơ… ADN hay ADN thực chất là cùng chỉ một khái niệm, đó là các phân tử gồm hàng triệu đơn phân mang thông tin di truyền từ thế hệ trước đến thế hệ sau. Để thực hiện chức năng này, ADN sẽ được phân đôi trong quá trình sinh sản và truyền lại cho những thế hệ sau.

Mô tả cấu trúc không gian của ADN

Chính vì thế, các ADN thường được biết tới như một hình xoắn. Mỗi hình xoắn ở cơ thể mỗi người là khác nhau. Từ đó thể hiện đặc điểm riêng biệt của mỗi người. Trong đó, có 4 loại khối tạo thành ADN, đó là A, T, G, X. Các khối này được liên kết với nhau trong phân tử ADN thông qua các Nucleotit. Trong đó, A sẽ liên kết với T và G liên kết với X.

Tính chất và chức năng của ADN

ADN ở mỗi loài và khác nhau và đặc trưng cho từng loài. Các ADN có 2 tính chất đặc trưng, tiêu biểu, đó là tính đa dạng và tính đặc thù.

Tính đa dạng: ADN vô cùng đa dạng, khi ta thay đổi số lượng hay thành phần và trình tự sắp xếp các nucleotit sẽ tạo ra các ADN khác nhau với số lượng vô cùng lớn.

Tính đặc thù: các ADN khác nhau sẽ có đặc trưng khác nhau. Đặc trưng đó được thể hiện thông qua số lượng, trình tự sắp xếp hay thành phần của các nucleotit.

Chính nhờ hai tính chất này mà ADN có chức năng vô cùng quan trọng trong di truyền học, đặc biệt là việc xác định giống loài. Từ các phân tử ADN, các nhà khoa học có thể khám phá ra lịch sử phát triển của mỗi loài, cũng như tìm kiếm được các phương pháp hiệu quả để phòng tránh hoặc điều trị các bệnh do biến đổi gen.

Cấu trúc và chức năng của ARN

ARN là một bản sao được tạo ra từ ADN. Chính vì thế, khi mô tả cấu trúc không gian của ADN, chúng ta không thể bỏ qua ARN. Vậy, ARN có cấu trúc và chức năng thế nào?

Cấu trúc của ARN

ARN cũng là một đại phân tử sinh học và được cấu tạo dựa trên nguyên tắc đa phân. Mỗi phân tử ARN sẽ được tạo nên từ các đơn phân là các nucleotit.

Cấu trúc của ARN là cấu trúc mạch đơn và ngắn hơn nhiều so với một ADN thông thường. Cụ thể, từng loại ARN khác nhau sẽ có cấu trúc khác nhau.

ARN thông tin (hay mARN): được tạo nên từ một chuỗi polinucleotit dưới dạng mạch thẳng có cấu trúc theo nguyên tắc bổ sung, dựa trên việc sao chép một đoạn ADN nhưng A được thay cho T.

ARN riboxom (rARN): là thành phần cấu tạo nên các riboxom với các vùng xoắn kép cục bộ.

ARN vận chuyển (tARN): có cấu trúc 3 thùy. Trong đó, có một thùy mang bộ 3 đối mã có trình tự bổ sung với bộ 3 đối mã có trên phân tử ARN thông tin.

Chức năng của ARN

ARN thông tin: truyền đạt thông tin di truyền từ ADN tới các riboxom.

ARN riboxom: liên kết với protein, qua đó tạo thành các riboxom.

ARN vận chuyển: vận chuyển các axit amin tới các riboxom tương ứng, từ đó tạo nên các polipeptit.

ADN là đại phân tử hữu cơ cấu tạo theo nguyên tắc đa phân , các đơn phân là các chúng tôi gồm hai chuỗi polinucleotit liên kết với với nhau theo nguyên tắc bổ sung Chức năng của ADN là mang , bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền

ADN là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nucleotit. Mỗi nucleotit cấu tạo gồm 3 thành phần :

Các loại nucleotit chỉ khác nhau ở bazo nito nên người ta đặt tên các loại nucleotit theo tên của bazo nito.

Nucleotit liền nhau liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị (phospho dieste) để tạo nên chuỗi polinucleotit.

Liên kết hóa trị là liên kết giữa gốc đường đêoxiribôzơ ((C_5H_{10}O_{4})) của nucleotit này với gốc axit photphoric ((H_{3}PO_{4})) của nucleotit khác .

Hình 1 : Cấu tạo của một chuỗi polinucleotit

2. Cấu trúc không gian của phân tử ADN

Mỗi phân tử ADN gồm có hai chuỗi polinucleotit song song ngược chiều nhau( chiều 3′(rightarrow)5′ và chiều 5′(rightarrow)3′) . Các nucleotit của hai mạch liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung.

– A – T liên kết với nhau bằng 2 liên kết H

– G – X liên kết với nhau bằng 3 liên kết H

Từ hệ quả của nguyên tắc bổ sung thì ta có thể suy ra được số lượng nucleotit và thành phần của nucleotit ở mạch còn lại.

Hình 2 : Cấu tạo hóa học và cấu trúc không gian của phân tử ADN

Khoảng cách giữa hai cặp bazo là 3,4A 0

Một chu kì vòng xoắn có 10 cặp nucleotit ( 20 nucleotit)

Đường kính của vòng xoắn là 20 A 0

3. Chức năng của phân tử ADN

ADN có chức năng lưu giữ truyền đạt và bảo quản thông tin di truyền giữa các thế hệ.

Gen là một đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho một chuỗi pôlipeptit hay ARN.

Từ định nghĩa gen ta thấy :

Gen có bản chất là ADN, trên một phân tử ADN chứa rất nhiều gen ,

Nhưng điều kiện đủ để 1 đoạn ADN dược gọi là một gen khi nó mang thông tin mã hóa cho một sản phẩm nhất định .

Gen cấu trúc mang thông tin mã hoá cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng của tế bào.

Gen điều hoà :mang thông tin tạo ra sản phẩm kiểm soát hoạt động các gen khác.

2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc

Mỗi gen có hai mạch polinucleotit , nhưng chỉ có mạch gốc ( 3 ‘(rightarrow)5’)mang thông tin mã hóa cho các axit amin, mạch còn lại được gọi là mạch bổ sung

Mỗi gen mã hóa prôtêin gồm 3 vùng trình tự nuclêôtit

Hình 3 : Cấu trúc chung của một gen điển hình

Vùng điều hòa Nằm ở đầu 3’của gen,mang tín hiệu đặc biệt giúp ARN polimeraza nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã và chứa trình tự nucleotit điều hòa quá trình phiên mã.

Vùng kết thúc nằm ở đầu 5 ‘ của mạch mã gốc mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

3.Phân biệt gen ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực .

Hình 4: Sự khác nhau của vùng mã hóa của SV nhân sơ và SV nhân thực

Gen ở SVNS và SVNT đều có cấu tạo 3 phần như nhau nhưng chúng phân biệt với nhau bởi cấu tạo vùng mã hóa :

Vùng mã hóa liên tục mã hóa axit amin có ở sinh vật nhân sơ nên được gọi là gen không phân mảnh.

Vùng mã hóa không liên thục có ở sinh vật nhân thực . Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục , các đoạn mã hóa axit amin(exon) và không mã hóa axit amin (intron) xen kẽ nhau nên được gọi là gen phân mảnh.

III. CÁC CÔNG THỨC LIÊN QUAN ĐẾN CẤU TẠO CỦA ADN.

Tính số lượng các loại nucleotit trong phân tử ADN.

Theo nguyên tắc boror sung ta có : A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro và G liên kết với X bằng 3 liên kết H

Tính số liên kết hiđrô của gen: H = 2A + 3G ( lk)

Tính số liên kết phôtphođieste .

Trong phân tử ADN : liên kết PHOTPHODIESTE gồm có liên kết giữa các gốc đường và gốc axit của cùng một nucleotit và liên kết cộng hóa trị giữa hai nucleotit.

+ Số lượng liên kết HÓA TR Ị giữa các nucleotit: HT = N – 2.

+ Số lượng liên kết giữa các gốc đường và gốc axit trong mỗi nucleotit = N

Ví dụ 1 : Một gen có chiều dài là 5100 A 0, số nuclêôtit loại Adenin chiếm 20%. Hãy xác định:

1. Số lượng từng loại nuclêôtit trên gen.

2. Số liên kết hydro của gen

3. Số chu kỳ xoắn của gen.

4. Số liên kết photphodieste trên mỗi mạch và trên phân tử ADN.

1.Số nuclêôtit của gen (N) N = (frac{L}{3,4})×2 = ( (frac{5100}{3,4}) )×2 = 3000 (nu)

Số nuclêôtit từng loại (A, T, G, X)

→ G = X = %G × N = 3000 × 30% = 900 (nu)

2. Số liên kết hyđrô trên gen

H = 2A + 3G = (2A + 2 G) + G = Nu + G = 3000 + 600 = 3600

3. Số chu kỳ xoắn = (frac{N}{20}) = (frac{3000}{2}) = 1500.

4. Số liên kết photphodieste

Trên mỗi mạch = N – 1 = 2999.

Trên phân tử ADN = 2N-2 = 5998.

Bài 1. Một gen có chiều dài là 4080 A 0, số nuclêôtit loại Adenin chiếm 20%.

1. Xác định số lượng từng loại nuclêôtit trên gen.

2. Xác định số liên kết hydro của gen

3. Xác định số ribonucleotit trên mARN do gen phiên mã

4. Xác định số chu kỳ xoắn của gen.

5. Xác định số liên kết photphodieste trên mỗi mạch và trên phân tử ADN.

ĐA :

1 . A = T = 480 ; G = X = 720

2. 3120 liên kết H

3. 1200 ribonucleotit

4. 120 chu kì xoắn

Bài 2. Một gen có 3120 liên kết hiđrô và có 480 Adenin.

1. Tính số lượng và tỷ lệ nuclêôtit của mỗi loại của gen.

2. Xác định chiều dài gen.

3. Xác định số liên kết hóa trị giữa các nucleotit .

ĐA :

1. G = X = 720; 30% và A = T = 480 ; 20% .

3. 2398 liên kết

Trong chương trình sinh học THCS, gen và tính trạng là một chuyên đề khó. Các câu hỏi thường gặp như trình bày mối quan hệ giữa adn arn và protein? So sánh nguyên tắc tổng hợp adn và arn? Để hỗ trợ các bạn trong quá trình học tập, bài viết sau đây của chúng tôi sẽ hướng dẫn cụ thể các bước trình bày mối quan hệ giữa adn arn và protein.

Trình bày mối quan hệ giữa adn arn và protein – mối quan hệ giữa arn và protein

Để trình bày mối quan hệ giữa adn arn và protein trước tiên chúng ta cần tìm hiểu mối quan hệ giữa arn và protenin. mARN là một thành phần quan trọng tham gia vào quá trình tổng hợp protein. Vậy chức năng của m ARN và các thành phần khác trong chuỗi axitamin là gì?

ARN thông tin (mARN): là dạng trung gian trong mối quan hệ giữa arn và protein, có chức năng truyền đạt thông tin di truyền từ ADN đến ribôxôm

ARN ribôxôm (rARN): đây thành phần cấu tạo nên ribôxôm

ARN vận chuyển (tARN): có chức năng vận chuyển axitamin tới nơi tổng hợp protein

Quá trình tổng hợp aa được tổng hợp tóm tắt với các bước sau:

mARN đến riboxom để tổng hợp protein

tARN đi vào ribôxôm, một đầu mang bộ 3 đối mã khớp bộ 3 mã sao trên mARN theo nguyên tắc bổ sung tạo thành 1 aa

Ribôxôm trượt dần trên các bộ 3 mã sao của mARN, khi hết chiều dài của một mARN thì một phân tử protein được tạo thành

Bộ 3 kết thúc không có aa đi vào

Bản chất của mối quan hệ giữa gen và arn thể hiện ở việc trình tự các nuclêôtit trên gen (một đoạn ADN) sẽ quy định trình tự các nuclêôtit trong phân tử mARN

Có thể thấy rằng, cơ chế tổng hợp adn arn và protein dựa trên nguyên tắc bổ sung. ntbs được biểu hiện trong mối quan hệ ADN – ARN – Protein như sau:

Trong mối liên hệ adn, arn và protein chúng ta cũng có mối quan hệ giữa gen và tính trạng được biểu hiện qua sơ đồ Gen ( một đoạn ADN) → mARN → Protein → tính trạng

Trình tự các nuclêôtit trong mạch mARN phụ thuộc vào trình tự của các nuclêôtit trong mạch khuôn ADN

Trình tự sắp xếp các axit amin trong protein phụ thuộc vào trình tự của các nuclêôtit

Prôtêin tham gia trực tiếp vào cấu trúc hoạt động sinh lí của tế bào, từ đó biểu hiện thành tính trạng của cơ thể.