I ADN Cấu tạo hóa học ADN a Cấu tạo hóa học : - ADN (phân tử axit đêơxiribơnuclêic) có đặc điểm đại phân tử với kích thước khối lượng lớn cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, bao gồm nhiều đơn phân hợp lại nuclêơtit - Mỗi nuclêơtit có khối lượng trung bình 300 đơn vị cacbon kích thước trung bình 3,4 A0 Mỗi nuclêơtit bao gồm thành phần liên kết lại : · Một phân tử đường đêôxiribô (công thức cấu tạo C5H10O4) · Một phân tử axit photphoric (H3PO4) · Một loại bazơ nitric : ađênin (ký hiệu A), guanin (G), xitơzin (X), timin (T) - Trong ADN có loại nuclêôtit gọi theo tên bazơ nitric chứa nuclêôtit Trên thực tế hai loại nuclêôtit A G có kích thước lớn loại nuclêơtit T X - Các nuclêôtit liên kết lại với liên kết hóa trị axit photphoric nuclêơtit với đường nuclêơtit hình thành chuỗi pơlinuclêơtit Liên kết hóa trị liên kết gốc đường đêoxiribôzơ ( ) nucleotit với gốc axit photphoric ( ) nucleotit khác Mỗi phân tử ADN gồm chuỗi pôlinuclêôtit - Bốn loại nuclêôtit A, T, G, X xếp với thành phần, số lượng trật tự khác tạo cho ADN sinh vật vừa có tính đặc thù vừa có tính đa dạng · Tính đặc thù (hay tính đặc trưng) ADN : thể loại phân tử ADN có thành phần, số lượng trật tự xác định · Tính đa dạng ADN : nuclêôtit xếp với thành phần, số lượng trật tự khác tạo nhiều loại ADN khác thể sinh vật Tính đa dạng tính đặc thù ADN sở tạo tính đa dạng tính đặc thù lồi sinh vật Hình : Cấu tạo chuỗi polinucleotit Cấu trúc không gian phân tử ADN b Cấu tạo không gian ADN : Mô hình cấu trúc khơng gian phân tử ADN Oatxơn Cric xây dựng vào năm 1953 - ADN chuỗi xoắn kép, gồm mạch pôlinuclêôtit xoắn quanh trục theo chiều từ trái sang phải thang dây xoắn, với hai tay thang phân tử đường axit photphoric xếp xen kẽ nhau, bậc thang cặp bazơ nitric - Các nuclêôtit nằm mạch pôlinuclêôtit ADN liên kết nhau, nuclêôtit lớn (A G) mạch pôlinuclêôtit bù nuclêôtit bé (T X) hay ngược lại Do đặc điểm cấu trúc, A liên kết T hai liên kết hidrô G liên kết X liên kết hidrô - Cấu trúc xoắn nêu phân tử ADN tạo cho đường kính phân tử ADN ln 20 A0 phân tử ADN có nhiều vịng xoắn, vịng xoắn chứa 10 cặp nuclêơtit với chiều dài trung bình 34 A0 - Dựa nguyên tắc bổ sung, biết trình tự xếp nuclêơtit mạch đơn suy trình tự xếp nuclêơtit mạch đơn lại - Cũng theo nguyên tắc bổ sung, phân tử ADN có : A = T, G = X A+G=T+X Tỉ số hàm lượng ADN số khác đặc trưng cho lồi Hình :Cấu tạo hóa học cấu trúc không gian phân tử ADN Chức phân tử ADN ADN có chức lưu giữ truyền đạt bảo quản thông tin di truyền hệ II GEN Gen đoạn phân tử ADN mang thơng tin mã hóa cho chuỗi pôlipeptit hay ARN Từ định nghĩa gen ta thấy : Gen có chất ADN, phân tử ADN chứa nhiều gen , Nhưng điều kiện đủ để đoạn ADN dược gọi gen mang thơng tin mã hóa cho sản phẩm định Các loại gen : Gen cấu trúc : mang thơng tin mã hố cho sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức tế bào Gen điều hồ : mang thơng tin tạo sản phẩm kiểm soát hoạt động gen khác Cấu trúc chung gen cấu trúc Mỗi gen có hai mạch polinucleotit , có mạch gốc ( ' 5')mang thơng tin mã hóa cho axit amin, mạch lại gọi mạch bổ sung Mỗi gen mã hóa prơtêin gồm vùng trình tự nuclêơtit Hình : Cấu trúc chung gen điển hình Vùng điều hịa: Nằm đầu 3’của gen,mang tín hiệu đặc biệt giúp ARN polimeraza nhận biết liên kết để khởi động trình phiên mã chứa trình tự nucleotit điều hịa q trình phiên mã Vùng mã hố : Mang thơng tin mã hóa axit amin Vùng kết thúc nằm đầu ' mạch mã gốc mang tín hiệu kết thúc phiên mã 3.Phân biệt gen sinh vật nhân sơ sinh vật nhân thực Hình 4: Sự khác vùng mã hóa SV nhân sơ SV nhân thực Gen SVNS SVNT có cấu tạo phần chúng phân biệt với cấu tạo vùng mã hóa : • Vùng mã hóa liên tục mã hóa axit amin có sinh vật nhân sơ nên gọi gen khơng phân mảnh • Vùng mã hóa khơng liên thục có sinh vật nhân thực Phần lớn gen sinh vật nhân thực có vùng mã hóa khơng liên tục , đoạn mã hóa axit amin(exon) khơng mã hóa axit amin (intron) xen kẽ nên gọi gen phân mảnh III CÁC CÔNG THỨC LIÊN QUAN ĐẾN CẤU TẠO CỦA ADN Tính số lượng loại nucleotit phân tử ADN Theo nguyên tắc boror sung ta có : A liên kết với T liên kết hidro G liên kết với X liên kết H => A = T; G = X => %A = %T; %G = %X => %A+%G = %T+%X=50% => N = A + T + G + X = 2A + 2G = T + X Tính chiều dài gen: L= => N = Tính số chu kì xoắn: C = => N = C x 20 Tính số liên kết hiđrô gen: H = 2A + 3G ( lk) Tính khối lượng phân tử ADN (gen): MADN = N × 300 => N = Tính số liên kết phôtphođieste Trong phân tử ADN : liên kết PHOTPHODIESTE gồm có liên kết gốc đường gốc axit nucleotit liên kết cộng hóa trị hai nucleotit + Số lượng liên kết HÓA TRỊ nucleotit: HT = N - + Số lượng liên kết gốc đường gốc axit nucleotit = N => Tổng số liên kết PHOTPHODIESTEcủa ADN: N + (N - 2) = 2N - ... đặc thù ADN sở tạo tính đa dạng tính đặc thù lồi sinh vật Hình : Cấu tạo chuỗi polinucleotit Cấu trúc không gian phân tử ADN b Cấu tạo không gian ADN : Mơ hình cấu trúc khơng gian phân tử ADN Oatxơn... tắc bổ sung, phân tử ADN có : A = T, G = X A+G=T+X Tỉ số hàm lượng ADN số khác đặc trưng cho lồi Hình :Cấu tạo hóa học cấu trúc khơng gian phân tử ADN Chức phân tử ADN ADN có chức lưu giữ truyền... Gen đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho chuỗi pơlipeptit hay ARN Từ định nghĩa gen ta thấy : Gen có chất ADN, phân tử ADN chứa nhiều gen , Nhưng điều kiện đủ để đoạn ADN dược gọi gen mang