1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Tiểu luận Hóa sinh đại cương: Tìm hiểu về Axit nucleic

43 11 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Tiểu luận Hóa sinh đại cương: Tìm hiểu về Axit nucleic có nội dung tìm hiểu về Axit nucleic; Thành phần của axit nucleic; Chức năng của axit nucleic; Phân loại axit nucleic; Sự phân giải axit nucleic;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết tại đây nhé!

TRƯƠNG ĐAI HOC BACH KHOA HA NÔI ̀ ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ­­­VIÊN KY THUÂT HOA HOC­­­ ̣ ̃ ̣ ́ ̣  TIỂU LUẬN MƠN HỌC: HĨA SINH ĐẠI CƯƠNG ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ AXIT NUCLEIC Giảng viên hướng dẫn: TS. Giang Thị Phương Ly Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Hương20181031                                   Nguyễn Đồn Quỳnh Vân20181038                                   Lại Hồi An20181021                                   Phạm Long Hải20181026                                   Nguyễn Tiến Đạt20181024 HàNội, 5/2021 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH DANH SÁCH PHÂN CƠNG STT Họvàtên MSSV Cơngviệc Nguyễn Thu Hương (Nhómtrưởng) 20181031 NguyễnTiếnĐạt 20181024 Phụtráchchung, phụtráchphần I, tổnghợpvàchỉnhsửabản word, powerpoint Phụtráchphần ADN Phạm Long Hải 20181026 Phụtráchphần ARN LạiHoài An 20181021 PhụtráchphầnIII NguyễnĐoànQuỳnhVân 20181038 PhụtráchphầnIV, chỉnhsửabản word MỞ ĐẦU Hóasinh làmơn khoa   học nghiêncứuđếnnhữngcấutrúcvàqtrình hóahọc diễn   ra  trongcơthể sinhvật. Bằngcáchkiểmsốtluồngthơng   tin   thơng   qua  cáctínhiệusinhhóavàdịngchảycủanănglượnghóahọcthơng   qua   sự traođổichất,  cácqtrìnhsinhhóalàmtăngsựphứctạpcủa cuộcsống.  Trongnhữngthậpkỷcuốicùngcủathếkỷ   20,  hóasinhđãthànhcơngtrongviệcgiảithíchcácqtrìnhcủasựsống,  đếnmứcmàbâygiờhầunhưtấtcảcáclĩnhvựccủa   khoa   họcđờisốngtừ thựcvậthọc, y  học, tới di truyềnhọc đềucóthamgiavàonghiêncứuhóasinh.  Đâylàmộtbộmơngiaothoagiữa hóahọc và sinhhọc,  vàlĩnhvựcnghiêncứucómộtsốphầntrùngvớibộmơn tếbàohọc, sinhhọcphântử hay di  truyềnhọc   Nólàmộtmơnhọccơbảntrong y   khoa và cơngnghệsinhhọc.  Vớinhữngdiễnbiếntraođổichấtdiễn     trongcáccơquancủa cơthểsống,  mơnhọcnàygiúp con ngườihiểurõcơchếcũngnhưcácthayđổitrongcơthểsống Mộtthànhphầnkhơngthểthiếutrongcấutạocủacáccơthểsốngchínhlàaxit   nucleic,  vậyaxit   nucleic   làgìmàquantrọngthế?   Hiểuđơngiản,   axit   nucleic  chínhlàvậtchấttổnghợpnêntấtcảcáchìnhthứccơthểsốngđãbiết.  Nóđóngvaitrịgiốngnhưmộtmắtxíchquantrọnghìnhthànhnêncácsinhvậttrêntráiđất,  giốngnhưmộtviêngạchcấutạonênngơinhàvậy,  tùyvàokíchthướccủasinhvậtcũngnhưkíchthướccủangơinhàmàloạiaxitnàysẽtươngứn gvớicácviêngạchcókíchcỡlớnnhỏkhácnhau. Đểmộtngơinhàthêmvữngchắc, chúng ta  cầntìmhiểukỹcàngvềvậtliệuchúng   ta   dùng,  quantâmđếntừngviêngạchnhỏnhấtmớiđạtđượcthànhquảtốtnhất.  Vậyđểcómộtcơthểsốnglnkhỏemạnh,   chúng   ta  cũngcầnquantâmtìmhiểutừnhữngthànhphầnnhỏnhất.  Nhậnthấytầmquantrọngvàsựcầnthiếtcủaaxit   nucleic  đốivớiviệcnghiêncứuvàpháttriểnngànhhóasinh,   ngànhhọctìmhiểuvềcơthể,  giúpchúng   ta   giảiđápnhữngthắcmắcvềcơthểsống,  nhómchúngemđãthựchiệntìmhiểuvàtổnghợpkiếnthứcvềaxit nucleic Bàitiểuluậnsẽgiúpchúng ta hiểurõhơnvềaxit nucleic: thànhphần, cấutrúc, phânloại,  vaitrịcủatừngaxit   nucleic   vàcáchtổnghợp,   phângiải   Giúpchúng   ta  cónhiềukiếnthứchỗtrợhọctậptốtbộmơnHốsinhđạicương I. TỔNG QUAN 1.1.Axit nucleic làgì?     ­ Axit nucleic lầnđầutiênđượctìmthấytrongnhântếbào, nênđượcgọilàaxitnhân         ­   Axit   nucleic   làcácphântửsinhhọcchứathơng   tin   di   truyền,  chúngđượchìnhthànhtừcácnucleotit,   hiệndiệntrongmọitếbào,     dạngtự     hay  dạngkếthợpvới protein đượcgọilà nucleoprotein         ­   Axit   nucleic   gồmcáchợpchấtđạiphântử,  thamgiavàoqtrìnhtổnghợplêncácchấtquantrọngthúcđẩyqtrìnhsinhtrưởngvàpháttr iểncủasinhvật     ­ Axit nucleic gồmaxitdioxyribonucleic (ADN) vàaxit ribonucleic (ARN), chiếm 5­ 10% trọng lượng khơ của tế bào và ở dạng kết hợp với protein.[1] 1.2.Thànhphầncủaaxitnucleic Thànhphầnhóahọccủaaxit nucleic gồmcácnguntốC, H, O, N, P. Trongaxit nucleic  tinhkhiếtchứakhoảng 15% Nitơ và 10% Photpho.  Dướiđâylàsơđồthànhphầncấutạonênaxit nucleic (Hình 1.1): Hình 1. . Sơđồthànhphầncủaaxit nucleic 1.2.1. Axit photphoric (H3PO4)     ­ Tạo nên tính axit cho axit nucleic     ­ Ký hiệu: P nếu ở trạng thái kết hợp, Pvc nếu ở trạng thái tự do[1] Hình 1. . Cấutrúccủaaxitphotphoric Axit phophoric kết hợp với nucleozit để hình thành nucleotit (Hình 2) Hình 1. . Cấutrúccủamộtnucleotit 1.2.2. Đường pentozo     Đường pentozo năm cacbon có hai loại là deoxyribozo và ribozo. Đây cũng là một  trong những đặc điểm phân biệt ADN và ARN. Pentozo trong axit ribonucleic là D­ ribozo, trong trường hợp axit deoxyribonucleic là D­deoxyribozo, chúng ở trong axit  nucleic dưới dạng furanozo. Pentozo có dạng mạch vịng và ở dạng β Hình 1. .D( –) ribofuranoza (dạng β) Hình 1. . D( – ) 2 – deoxyribofuranozo (dạng β) 1.2.3. Bazơ nitơ     Các bazơ thấy trong axit nucleic thuộc hai loại nhân: pyrimidin và purin 1.2.3.1. Bazơ pyrimidin Sơ đồ biểu thị nhân pyrimidin như sau: Hình 1. . Nhânpyrimidin Pyrimidin gồm: xitozin, uraxin và timin Hình 1. . Cácbazơ pyrimidin Các bazơ  có thể  được viết dưới dạng lactam (CO) như  trên (Hình 5) hoặc dưới  dạng lactim (  C  OH) Gần đây, người ta đã nghiên cứu được nhiều dẫn xuất khác như: [2] 5  metyl xitozin (từ thực vật) 5hydroxy metyl  xitozin (từ thực khuẩn bào Coli) 5  ribozil uraxin (pseudo uridin) từ một loại ARN đặc biệt giữ  vai trị vận   chuyển axit amin (ARNt) Hình 1. . Các dẫn xuất khác của bazơ pyrimidin 1.2.3.2. Bazơ purin Nhân purin là một hệ thống dị vịng gồm nhân pyrimidin gắn với nhân imidazol Hình 1. . Nhân purin  Hai bazơ có nhân purin thường gặp trong tất cả mọi axit nucleic là: Adenin và  Guanin Hình 1. . Các bazơ purin  Adenin và guanin rất ít tan trong nước và cho với axit vơ cơ và axit hữu cơ những  muối kết tinh (như  picrat) khơng tan. Dưới tác dụng của axit nitơ, adenin bị  khử  amin chuyển thành hipoxantin, cịn guanin bị  khử  amin chuyển thành xantin. Trong   10 2.2.2. Thành phần và cấu trúc của ARN     2.2.2.1. Thành phần     ­ Đường ribozo: C5H10O5     ­ Axit photphoric: H3PO4 ­ Bazơ nitơ (A, U, G, X) Hình 2. . Cấu tạo của ARN 2.2.2.2. Cấu trúc Mỗi nucleotit trong ARN chứa một đường ribozo, với cacbon được đánh thứ  tự  từ  1' đến 5'. Nhìn chung, một bazo được gắn vào vị  trí 1' là adenine (A), cytosine (C),   guanine (G), hoặc uracil (U). Adeninevà guanine là các purine, cytosine vàuracillàcác  pyrimidine   Mộtnhómphotphatgắnvàovịtrí   3'   củamộtđườngribozovàvàovịtrí   5'  củađườngribozotiếptheo   Nhómphotphattíchđiệnâm,   khiếnchoARN  là  phântửmangđiện   (polyanion)   Cácbazơtạothànhliênkết   hydrogiữacác   cytosine   và  guanine,   giữaadeninevàuracilvàgiữa   guanine   vàuracil   Tuy   thế,  cũngcóthểcónhữngtươngtáckhác,  nhưmộtnhómbazơadenineliênkếtvớimộtnhómkháctrongchỗphình,   hoặctạivịngbốn  (tetraloop) gARNcóliênkếtcặpbazơ guanine–adenine.  29 Hình 2. .Cấu trúc của ARN 2.2.3. Phân loại Trong tế bào động vật và vi khuẩn có các loại ARN sau: ARN vận chuyển (tARN) ARN riboxom (rARN) ARN thơng tin (mARN)     2.2.3.1. ARN vậnchuyển (tARN) ARN vận chuyển cịn gọi là ARN hịa tan nằm trong dung dịch tương bào và dịch  nhân   Chúng   làm   nhiệm   vụ   vận   chuyển   axit   amin   tới   vị   trí   tổng   hợp     dây   polypeptit. Đối với mỗi axit amin, có một hay nhiều ARN vận chuyển đặc hiệu  khác nhau. Một số ARN vận chuyển: ARN vận chuyển alanin (Holley), ARN v ận   chuyển   tirozin   (Madison),   ARN   vận   chuyển   pheni­lalanin   (Khorana),   ARN   v ận   chuyển valin (Bayev) và hai ARN vận chuyển của serin (Zachau).[2] 30 Hình 2. . Cấutrúccủa ARN vậnchuyển Axit ribonucleic vậnchuyểnlànhữngpolyribonucleotitrấtnhỏ (60­120 nucleotit),  phântửlượng 25.000­30.000, hằngsốlắngtrầm 3,5­4,5S     2.2.3.2. ARN riboxom (rARN) ARN   riboxomlànhữngphântửlớnmềmvàdễuốngồmcácdâydàihơn   ARN  vậnchuyểnnhiều   (   6000­mononucleotit).  Chúngtạothànhcuộnvớinhữngvùngngắnxoắncócác   cặp  nucleotit   G   ­   X     A   ­   T  kếthợpvớinhaubởiliênkết   hydro   vàcácvùngcónhánhđơntrongmơitrườngcólực   ion  cao  Người ta  phânbiệthailoại ARN  ribozom,  mộtphântửlượngkhoảngtừ   1,10  tới  1,80vàloại kia trungbình 0,56.[2] 31 Hình 2. . Cấutrúccủa ARN riboxom    2.2.3.3. ARN thơng tin (mARN) ARN   nàychứathơng   tin   cầnthiếtchosựtổnghợpcác   protein   đặchiệukhácnhau.  Thứtựnucleotitquyếtđịnhthứtựaxit   amin   trongphântử   protein,  chưaxácđịnhđượckíchthướccủaloạiphântửnàyvìchúngdễnhạycảmdướitácdụngcủar ibonucleazavàkhótách ra dướidạngngunthủy ARN   thơng   tin   phảicóphântửlượngkhálớn   (   1000   mononucleotit)  nếuchúngchứathông   tin   choviệctổnghợpnhiều   protein   mộtlúc   Qua   kínhhiển   vi  điệntử,   người   ta   thấyrằng   ARN   gắnvớiriboxomnốinhữngriboxomlạithànhnhữngtổchứcpolyxom.  32 thông   tin  Hình 2. . Cấutrúccủa ARN thơng tin 2.2.4. Chứcnăngcủa ARN ­ ARN thơng tin (mARN): nhưmộtbảnsaocủacácthơng tin di truyềngốc ở gen  (ADN), nghĩalànólàmnhiệmvụtruyềnđạtbảnthiếtkếpriteinbậc I do gen  quyđịnhđếnriboxomvàđược dung nhưmộtkhnmẫuđểtổnghợp protein     ­ ARN riboxom (rARN): cùngvới protein cấutạonênriboxom, nơitổnghợpnên  protein.Chứcnăngcủanólàlấyaxit amin hợpthànhlàmliênkếtpeptit  (liênkếtpeptitdướitácdụngcủahệthơngnộichấtvàthể Golgi  gấpxếpkhuấtkhúcrồitiếnhànhơngviệcsửatrịchỉnhđốnthànhnên protein,  sinhvậtnhânngunhồnthànhxongtrongtếbàochất) ­ ARN vậnchuyển (tARN): vậnchuyểnaxit amin  tươngứngtớiriboxomvàlàmnhiệmvụnhưmộtngườiphiêndịch, dịchthơng tin  dướidạngtrìnhtựnucleotittrênphântử ADN thànhtrìnhtựcủacácaxit amin trongphântử  protein Cácphântử ARN thựcchấtlànhữngphiênbảnđươc “đúc” trênmộtmạchkhncủa gen  trênphântử ADN nhờqtrìnhphiênmã. Sau khithựchiệnxongchứcnăngcủamình,  cácphântử ARN thườngbịcácenzimcủatếbàophânhủythànhcácnucleotit.[5] Ở mộtsốloạivirut, thơng tin di truyềnkhơngđượclưutrữtrên ADN màtrên ARN III. Q TRÌNH TỔNG HỢP 3.1. Nhânđơi ADN (Tựsao, táisinh, táibản) Qtrìnhnhânđơi   ADN   làqtrìnhtạo     haiphântử   ADN   con  cócấutrúcgiốnghệtphântử ADN mẹ ban đầu. Qtrìnhnhânđơicóthể diễn ra ở pha S  của chu kỳtếbào (Trongnhâncủatếbàosinhvậtnhânthực) hoặcngồitếbàochất (ADN  ngồinhân: tithể, lụclạp) đểchuẩnbịchophân chia tếbào 33 Cácthànhphầnthamgia:     ­ Hai mạchđơncủaphântử ADN mẹ         ­   Cácnucleotittự     trongmôitrường   (A,T,G,X)   đểtổnghợpmạchmạchmớivàcácribonucleotit A, U, G, X đểtổnghợpđoạnmồi     ­ Hệthốngcácenzymthamgiavàoquátrìnhtáibảngồm (bảng 3.1): Bảng 3.1. Chứcnăngcủamộtsốloạienzym Enzym Chứcnăng Gyraza, Helicaza Gyraza (TháoxoắnphântửADNmẹ), Helicaza (cắtcácliênkếthidrogiữahaimạchđơncủaphântửADNmẹđểlộmạch khuôn, tạochạcbatáibản) Tổnghợpđoạnmồi RNA bổ sung vớimạchkhn ARNpolimeraz a ADNpolimeraz a Ligaza Gắncác nucleotittự ngồimơitrườngvàoliênkếtvớicác nucleotitmạchkhnđểtổnghợpmạchmới NốicácđoạnOkazaki (Đoạn Okazaki làđoạn ADN đượctổnghợpgiánđoạntheohướngngượcchiềutháoxoắncủa ADN trongqtrìnhnhânđơi, enzim ADN polymerazachỉdịchchuyểntheochiều 3'-5')thànhmạchmới 3.1.1. Vịtrí     ­ Tạinơicó ADN: + Ở tếbàonhânsơ: vùngnhân, plasmit + Ở tếbàonhânthực: nhân, thựcthể, lụclạp 3.1.2. Thờigian     ­ Ở tếbàonhânthựctạipha S củakỳtrunggian     ­ Ở tếbàonhânsơtạithờiđiểmtrướckhitếbàophânđôi 3.1.3. Cơchếnhânđôi Gồm 3 giaiđoạn:  a)  Giaiđoạn 1 : Tháoxoắnphântử ADN ­ Dướitácdụngcủaenzimtháoxoắn   (helicaza)   làmchohaimạchđơncủa   ADN  táchnhaudầntạolênmơhìnhchạmchữ Y đểlộ ra haimạchkhn b)  Giaiđoạn 2: Tổnghợpcácmạch ADN mới ­ Vìenzim ADN­polimerazachỉlắprápcácnucleotittự  do của mơi trườngvàođầu  3’ (OH) nênqtrìnhtổnghợpmạchmớidiễn ra nhưsau: + Đốivớimạchkhn 3’ → 5’ thìqtrìnhtổnghợpmạchmớicó 2 giaiđoạn:     •   Enzim   ARN   polimerazatổnghợpnênđoạnmồi   5’   →   3’   (1)   (cóbảnchất   ARN) 34    • Enzim ADN polimerazalắprápcác nucleotittự do vàođầu 3’ (OH) củađoạn  (1)   đểtạonênmạchmớicóchiềutừ   5’   →   3’   mộtcáchliêntục   (rơi   ra  nhanhthaysợidẫnđầu) + Đốivớimạchkhn 5’ → 3’ thìqtrìnhtổnghợpmạchmớigồm 5 giaiđoạn:    • Giống (1) ở trên       •   Enzim   ADN   polimerazalắprápcácnucleotittự     vàođầu   3’  củađoạnmồiđểtạonênđoạnokazaki       •   Enzimnối   ADN  ligazanốicácđoạnokazakivớinhauđểtạonênmạchtổnghợpcóchiềutừ   5’   →   3’  theochiềungắtquãng (sợi ra chậm hay sợiđitheo) c)  Giaiđoạn 3 : Hai phântửADN con tạothànhcóđặcđiểm: ­ Giốngnhauvàgiốnghệt ADN ban đầu ­ Trongmỗi ADN con đềucó 1 mạchcũvà 1 mạchmới do đócóqtrìnhnhânđơi  ADNtntheonguntắcbánbảotồn (hay nguntácgiữlạimộtnửa) Hình 3. . Q trình nhân đơi ADN ► Chú ý:     ­ Qtrìnhnhânđơitntheohainguntắc: + Nguntắcbổ sung (bước 2) + Nguntắcgiữlạimộtnửa (nguntắckhnmẫu) 35     ­ Trongmộtchạcchữ Y thìsốđoạnmớibằngsốđoạnokazakicủachạcchữ Y cóđược  bao nhiêucộngthêm 1     ­ Ý nghĩacủaqtrìnhnhânđơi: +   Nhânđơi   ADN   trongpha   S  củakỳtrunggianđểchuẩnbịchoqtrìnhnhânđơinhiễmsắcthểvàchuẩnbịchoqt rìnhphân chia tếbào + Nhânđơi ADN giảithíchchosựtruyềnđạtthơng tin di truyềnmộtcáchchínhxác  qua cácthếhệ 3.2. Phiênmã (Tổnghợp ARN hay qtrìnhsaomã) QtrìnhphiênmãlàqtrìnhtổnghợpphântửARNtừmạchgốccủa   gen.  Bảnchấtcủaqtrìnhphiênmãlàtruyềnđạtthơng   tin   trênmạchmãgốc   sang  phântửARN Cácthànhphầnthamgiavàoqtrìnhphiênmã:     ­ Mạchmãgốccủa gen mangthơng tin tổnghợpphântửARN      ­ Ngunliệuđểtổnghợpmạchlàcácribonucloeotittự  do trongmôitrường (U, A, G,  X)         ­  ARNpolimerazanhậnbiếtđiểmkhởiđầuphiênmãtrênmạchgốc,  bámvàoliênkếtvớimạchmãgốc,   tháoxoắnphântửADN  đểlộ     mạchgốc,  tổnghợpnênmạchARNmới 3.3.1. Vịtrí     ­ Tạinơicó ADN 3.2.2. Thờigian     ­ Ở tếbàonhânthựctạipha S củakỳtrunggian     ­ Ở tếbàonhânsơtạithờiđiểmtrướckhitếbàophânđôi 3.2.3. Cơchếphiênmã Gồm 3 bước: a)  Bước 1 : Mởđầu         ­   Enzim   ARN   polimerazabámvàovùngđiềuhòacủa   gen   cấutrúclàmcho   gen  tháoxoắnđu ra từmạchgốc 3’ → 5’và bắtđầutổnghợpmARNtạivịtríđặchiệu b)  Bước 2 : Kéodàichuỗi ARN         ­   Enzim   ARN   polimerazatrượtdọctrênmạchgốccủa   gen   (3’   →   5’)   đểtổnghợpnênmARNcóchiều   5’   →3’   theonguntắcbổ   sung   Vùngnàotrên   gen  vừaphiênmãxongthì 2 mạchđơncủa gen đóngxoắnngaylại c)  Bước 3 : Kếtthúc 36         ­   Khi   enzim   ARN   polimeraza   di   chuyểntớicuối   gen   gặptínhiệukếtthúcthìqtrìnhphiênmãdừnglạivàgiảiphóngmARN Chú ý:         ­   Ở  tế   bào   nhân   sơ  mARNtạo   ra  đượcdùngngaylàmkhuônmẫuđểtổnghợpnênchuỗipolipeptitmạchthẳng         ­   Ở  tế   bào   nhân   thựcmARNsơkhaivừatạo   ra  sauphiênmãphảicắtbỏcácintroksauđónốicác   exon  vớinhauđểtạonênmARNtrưởngthành,   mARNtrưởngthànhđi   qua  màngnhânđếnriboxômđượctổnghợpnênchuỗipolipeptitmạchthẳng ­ Enzimcắt (restrictaza) vàenzinnốilàligaza         ­   Ở   sinhvậtnhânthựccónhiềuloạienzim   ARN  polimerazathamgiavàoqtrìnhphiênmã,   mọiqtrìnhphiênmãđềucóenzim   ARN  polimerazariêngxúctác         ­  QtrìnhtổnghợptARNvàrARNcũngtheocơchếtươngtựnhưtổnghợpmARNnhưngkhá c   ở  chỗtừchuỗipolinucleotitmạchthẳngsẽhìnhthànhcấutrúcxoắccuộnmộtđầuhoặcxoắnc ụcbộđểtạo ra tARNvàrARNhồnchỉnh         ­   Đốivớimạchgốccủagenchiều   di   chuyểncủaenzim   ARN   polimeraza     theochiềutừ  3’  →  5’. Đốivớimạchđangtổnghợpthìchiều di chuyểnenzimđólàtừđầu  5’ → 3’     ­ Điểm (tínhiệu) khởiđầuphiênmãthuộcvùngđiềuhịacủagencấutrúc     ­ Tínhiệukếtthúccủaqtrìnhphiênmãthuộcvùngkếtthúccủagencấutrúc     ­ Bộ 3 mởđầu, bộ 3 mãhóa, bộ 3 kếtthúcđềunằmtrênvùngmãhóacủagencấutrúc 37 Hình 3. .Sơ đồ khái qt q trình phiên mã  Lưu ý :         ­ Phânmãmộtlầntạo ra 1 phântử  ARN => 1 gen phiênmã k lầnliêntiếptạo ra k  phântử ARN giốngnhauvềcấutrúchóahọc IV.SỰ PHÂN GIẢI AXIT NUCLEIC SơđồphângiảichungAxit   nucleic   =>nucleotid   =>nucleosid⇒Bazơ   N   +  pentozoPurinPyrimidin Uric axit NH3, CO2Urê QtrìnhphângiảiPurinvàPyrimidincóđiểmchunglàcácsảnphẩmlầnlượtlàkhử  phosphoryl   hóa,   khử   amin   hóavàcắtđứtliênkết   glycoside.  TuynhiêntrongphângiảiPyrimidin,   UraxinvàTimintiếptụcbịthốihóa     gan   qua  qtrìnhkhửthayvìqtrình oxy hóanhưqtrìnhphângiảiPurin.  38 Hình 4. . Sơđồphângiảiaxit nucleic 4.1. Thủy phân axit nucleic  Sự thủy phân nucleic axitthành mononucleotit được xúc tác bởi các enzim thủy phân  tương ứng.     ADN nhờ deoxyribonuclease xúc tác biến đổi thành các deoxyribonucleotit xúc tác  sẽ bị phân giải thành các ribonucleotit.[6] 4.2. Phân giải mononucleotit     Mononucleotit bị phân giải bởi tác dụng của các photphat hoặc nucleotit tạo nên   các nucleozit và H3PO4. Các nucleozit lại tiếp tục bị thủy phân bởi các nucleozit để  tạo bazơ nitơ và pentozo.[6]     Các sản phẩm của quá trình phân giải trên tiếp tục biến đổi:        ­ H3PO4 tham gia vào các quá trình trao đổi saccarit hay các quá trình trao đổi  chất khác.        ­ Bazơ nitơ tiếp tục bị phân giải tạo các sản phẩm tham gia vào quá trình trao   đổi chất của tế bào.  4.3. Phân giải bazơ purin Purin dạng tự  do hoặc liên kết sẽ  bị  phân giải qua 2 phản  ứng chủ  yếu là thủy  phân và oxy hóa      Adenine và guanine biến đổi thành xanthine, từ xanthine qua một số  phản  ứng  tiếp theo để tạo sản phẩm cuối cùng là ure và axit glyoxylic. [6] Sơ đồ phân giải bazơ purin: Adenine         (1)         Xanthin       (2)         Guanine            (3) Allantoicaxit 39             (4) Ure + glyoxylic axit Phảnứng   (1)     (2)     enzimdesaminasexúctác,   phảnứng   (3)   do  xanthineoxydasexúctác, phảnứng (4) do allantocasexúctác AdenosinvàAdeninkhibướcvàoqtrìnhthốihóa,   dướitácdụngcủaenzymAdenosin  deaminase sẽthamgiaphảnứngkhử amin thủyphân, thaythếnhóm –NH2 bằngnhóm – C=O đểtạothànhInosinvàHypoxanthin. Inosinthamgiaphảnứng oxy hóacắtbỏ Ribose  tạothànhHypoxanthin. Lúcnày, Hypoxanthinsẽbị  oxy hóathành Xanthin, cịn Guanin  nhờGuanasexúctácthamgiaphảnứngkhử amin thủyphântạo Xanthin         Xanthin   nhờenzymxanthineoxidasesẽthamgiaphảnứng   oxy   hóanhóm   amin  tạothànhaxit uric Hình 4. . Q trình thối hóa bazơ purin 40   ­ Sản phẩm cuối cùng của thối hóa purin khác nhau giữa các lồi   ­ Ở đa số lồi động vật có vú, axit uric được chuyển thành allantoin tan trong nước   nhờ uricase   ­ Ở người, thiếu uricase thì sản phẩm cuối cùng của thối hóa bazơ  purinelà axit   uric 4.4.  Phân giải bazơ pyrimidin     Sự thối hóa bazơ pyrimidin diễn ra chủ yếu ở gan      Các bazơ pyrimidin bị  phân giải tạo nên sản phẩm cuối cùng là NH 3, CO2, axit  β.amino isobutyric và alanine Hình 4. . Sơ đồ phân giải bazơ pyrimidin Bắt đầu q trình thối hóa, Xitozin tham gia phản ứng khử amin thủy phân, nhóm – NH2  bị  thay thế  bởi nhóm –OH tạo thành Uraxin. Uraxinvà Timin  bị  oxy hóa nhờ  NADPH tạo thành Dihydro Uraxin  và Dihydro Timin. Dihydro Uraxin  và Dihydro  Timin tham gia phản  ứng cộng mở  vịng để  tạo ra  β­Ureido propionat và  β­Ureido  iso butyrat. β­Ureido propionat và β­Ureido iso butyrat tiếp tục bị thối hóa, dưới tác  41 dụng của enzymβ­Ureido propionase sẽ cắt bỏ –CO­NH [1][2] để tạo ra β­Alanin và  β­amino iso butyrat Các bazơ pyrimidin bị   phân   giải   tạo   nên   sản   phẩm   cuối       NH3,   CO2, axit  β.amino isobutyric và alanine KẾT LUẬN Axit nucleic là một axit đặc trưng của các chất quan trọng trong sinh học, tồn   tại trong tất cả  các cở  thể  của sinh vật sống, nơi đó hình thành lên các dây  thần kinh và thực hiện chức năng mã hóa, chuyển giao cũng như thể  hiện ra  tính chất đặc trưng của gen. Axit nucleic gồm hai loại là ADN và ARN.  ADN là một đại phân tử  hữu cơ  được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, các   đơn phân là 4 loại nucleotit (A, T, G và X). ADN được cấu tạo từ  2 chuỗi   polynucleotit liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung. Chức năng của ADN   là mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền ARN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân và gồm 4 loại nucleotit là A, U,  G, X và thường chỉ được cấu tạo từ một chuỗi polynucleotit. ARN bao gồm 3   loại là mARN, tARN và rARN, mỗi loại ARN thực hiện một chức năng nhất  định     quá  trình  truyền  đạt   và  dịch   thông  tin   di  truyền  từ   ADN   sang   protein Trong thời buổi cơng nghệ  mới hiện nay, axit nucleic giữ vai trị quan trọng   trong cuộc sống, đặc biệt là trong lĩnh vực y học. Với các đặc điểm, vai trị  của ADN có thể xác định được các gen đột biến, nguy cơ phát triển của một  số bệnh, các bệnh có khả năng di truyền,   Qua bài đề  tài này nhóm chúng em đã hiểu được phần nào về  cấu trúc, vai  trị, ý nghĩa và tầm quan trọng của axit nucleic. Nhóm chúng em sẽ  tiếp tục   tìm hiểu sâu hơn về đề tài này 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] D. N. T. Huỳnh and H. t. Nguyễn, Giáo trình Hóa sinh, 2016.  [2] Â. T. Trần, D. D. Lê, T. N. Lê, T. Đ. Phạm, T. T. Nguyễn and P. H. Đặng,  Sinh hóa đại cương, Hà Nội: Nhà xuất bản đại học và trung học chun  nghiệp, 1973.  [3] L. T. P. Giang, Bài giảng Hóa sinh đại cương, Hà Nội, 2021.  [4] D. T. M. Nguyễn, Giáo trình Sinh học đại cương.  [5] Đ. T. Nguyễn, L. V. Phạm , C. D. Trần, G. T. Trịnh and T. V. Phạm, Sinh  học 10, Hà Nội: Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam, 2016.  [6] Hóa sinh đại cương, Cao đẳng quân y 1, 2016.  43 ... Nhậnthấytầmquantrọngvàsựcầnthiếtcủaaxit   nucleic? ? đốivớiviệcnghiêncứuvàpháttriểnngànhhóasinh,   ngànhhọctìmhiểuvềcơthể,  giúpchúng   ta   giảiđápnhữngthắcmắcvềcơthểsống,  nhómchúngemđãthựchiệntìmhiểuvàtổnghợpkiếnthứcv? ?axit? ?nucleic. .. cónhiềukiếnthứchỗtrợhọctậptốtbộmơnH? ?sinh? ?ạicương I. TỔNG QUAN 1.1 .Axit? ?nucleic? ?làgì?     ­? ?Axit? ?nucleic? ?lầnđầutiênđượctìmthấytrongnhântếbào, nênđượcgọilàaxitnhân         ­   Axit   nucleic   làcácphântửsinhhọcchứathông... ­   Axit   nucleic   gồmcáchợpchấtđạiphântử,  thamgiavàoquátrìnhtổnghợplêncácchấtquantrọngthúcđẩyquátrìnhsinhtrưởngvàpháttr iểncủasinhvật     ­? ?Axit? ?nucleic? ?gồmaxitdioxyribonucleic (ADN) v? ?axit? ?ribonucleic (ARN), chiếm 5­

Ngày đăng: 26/01/2023, 20:00

Xem thêm:

w