HH acid nucleic

HOÁ HỌC NUCLEOTID  Á VÀ  ACID NUCLEIC MỤC TIÊU BÀI HỌC MỤC TIÊU BÀI HỌC  Phân biệt được cấu tạo của nucleosid, nucleotid, acid nucleic  Viết được công thức của ribose, deoxyribose, các base purin và  Viết đượ ô thứ ủ ib d ib b i pyrimidin  Viết được cấu tạo và vai trò của một số của một số nucleosid  ợ ộ ộ di‐ và triphosphat  Trình bày được cấu trúc của ADN và ARN và những điểm khác  biệt ề ấ t ú ủ l i hâ tử biệt về cấu trúc của 2 loại phân tử này.   Nêu được vai trị sinh học của ARN và ADN ACID NUCLEIC ‐ Là polyme cấu tạo từ các nucleotid ‐ Được phát hiện lần đầu tiên ở nhân tế bào  (nucleus) bởi F. Miescher (1869) => tên gọi ‐ Gồm 2 loại: • Acid deoxyribonucleic (ADN) A id d ib l i (ADN) • Acid ribonucleic (ARN) ‐ Có ở: • Nhân tế bào (ADN, ARN) ( , ) • Bào tương (ARN) THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA NUCLEOTID VÀ  Ọ ACID NUCLEIC • Nucleotid và acid nucleic có 3 loại yếu tố  cấu tạo : • acid phosphoric  • pentose  pentose • base có nitơ  • Nucleotid = H3PO4 + pentose + base có  nitơ • Acid nucleic = polynucleotid Pentose  Pentose • Gồm Gồm 2 loại:  loại: • Ribose ở ARN • Deoxyribose ở ADN ib Việc có hay khơng có nhóm –OH ở vị trí C2’ của đường pentose ảnh hưởng  tới độ bền của acid nucleic trong mơi trường kiềm.  Base có nitơ Base có nitơ  • Gồm Gồm 2 loại:  loại: • base purin  • base pyrimidin  b i idi pyrimidin purin Base có nitơ Base có nitơ • Base purin  – Là loại base có nhân purin, bao gồm : • Adenin  • Guanin  • Base pyrimidin  – Là loại base có nhân pyrimidin, bao gồm : • Cytosin • Uracil • Thymin Th i Cấu tạo base nitơ ĐỒNG PHÂN TAUTOME ĐỒNG PHÂN TAUTOME Các base đều có các dạng đồng phân tautome:   keto (lactam) ‐ enol (lactim)  amin ‐ imin,  tùy thuộc vào điều kiện pH.  Ở điều kiện sinh lý dạng amin lactam chiếm đa số Ở điều kiện sinh lý, các dạng amin và lactam chiếm đa số So sánh thành phần hóa học giữa  ADN ARN ADN và ARN Thành pphần cấu tạo ADN ARN Adenin (A) Adenin (A) G i (G) Guanin G i (G) Guanin Cytosin (C) Cytosin (C) Thymin (T) Uracil (U) Đườngg ppentose Deoxyribose y Ribose Acid phosphoric H3PO4 H3PO4 Base purin Base pyrimidin đường pentose là yếu tố quyết định. Nếu acid nucleic chứa đường deoxyribose thì  đó chính là ADN, dù cho trong thành phần base có thể có uracil ADN ‐ Vai trị ADN  Vai trị • Hai vai trị chính của ADN là: Hai vai trị ADN là: – mang thông tin di truyền – làm khuôn cho sự chuyển mã và tái bản làm khuôn cho chuyển mã tái • chuyển mã (transcription) thơng tin di truyền cho ARN  trong q trình tổng hợp protein gq g ợp p • tái bản (replication) thơng tin vào các phân tử ADN con ADN ‐ Vai trị ADN  Vai trị ARN ‐ Cấu tạo hóa học  ARN  Cấu tạo hóa học • ARN ARN là một chuỗi  chuỗi polynucleotid gồm  4 đơn vị cấu tạo là :  ị AMP, GMP, CMP,  UMP.  • Các nucleotid nối  với nhau chủ yếu  bằ l ê kế ’ ’ bằng liên kết 3’, 5’‐ phosphodiester.  ARN ‐ Cấu tạo hóa học ARN  Cấu tạo hóa học • Tuy có một số đặc điểm giống ADN, song  p phân tử ARN cũng có một số điểm khác  g ộ biệt và đặc hiệu:  • Phân tử tự nhiên ARN là phân tử một  Phân tử tự nhiên ARN phân tử chuỗi, và có thể gập lại được • Vì là phân tử một chuỗi nên số lượng G  Vì phân tử chuỗi nên số lượng G không cần bằng số lượng C, và số lượng A  không cần số lượng U cũng không cần bằng số lượng U SO SÁNH  ADN VÀ ADN VÀ  ARN ARN – Phân loại ARN  Phân loại • Có 3 loại ARN chính :  Có loại ARN : – ARNm (messenger RNA)  – ARNt (transfer RNA)  ARNt (transfer RNA) – ARNr (ribosomal RNA)  ARNm  ARNm • Là Là ARN thơng tin, chiếm khoảng 5% tổng  ARN thơng tin chiếm khoảng 5% tổng lượng ARN.  • Được xem là chất trực tiếp mang thông tin di  Được xem chất trực tiếp mang thông tin di truyền từ nhân đến ribosom ở bào tương ARNm: CẤU TRÚC • • Đầu 5’ mang “mũ” mũ 7-methylguanosin methylguanosin triphosphat -> để máy giải mã nhận biết ARNm; bảo vệ khỏi 5’-exonuclease Đầu 3’-hydroxyl hầu hết mang đuôi poly(A) (20-250 adenylat): tác dụng chưa rõ, dường bảo vệ khỏi 3’-exonuclease ARNm ARN tổng h nhân, hợp hâ sau biến đổi chuyển y bào tương, số tổng hợp ty thể thể ARNt  ARNt • Là ARN vận chuyển, chiếm khoảng 10 – g ợ g 15% tổng lượng ARN • Gồm 4 base chính A, G, C, U và nhiều base  Các base chiếm 10% tổng số hiếm. Các base hiếm chiếm 10% tổng số  base của ARNt ARNt • ARNt là một sợi polynucleotid có 2 cấu trúc:  ARNt sợi polynucleotid có cấu trúc: – cấu trúc bậc I: là trình tự chuỗi nucleotid.  – Cấu trúc bậc II: cấu trúc bậc I gập lại có hình lá chẻ  Cấu trúc bậc II: cấu trúc bậc I gập lại có hình chẻ ba • Có Có ít nhất 20 phân tử ARNt cho 20 loại acid  20 phân tử ARNt cho 20 loại acid amin ARNt Nhánh tiếp nhận Nhánh T  C Nhánh phụ Nhánh D Nhánh đối mã ARNr (ARN ribosom) ARNr (ARN ribosom) • 80% 80% tổng lượng ARN tổng lượng ARN • 2 bán đơn vị: bđv lớn bđv nhỏ  • Được tổng hợp từ phân tử ARNr tiền chất ở  ổ h hâ iề hấ hạch nhân, rồi ra bào tương ARN: VAI TRÒ SINH HỌC Tham gia vào sinh tổng hợp protein Tham gia vào sinh tổng hợp protein • ARNm: khn cho STH protein, đưa thơng tin từ ADN  đến ribosom • ARNr: cấu trúc nên ribosom – nơi xảy ra STH protein;  có thể có hoạt tính của peptidyl transferase ‐> là một  enzym (ribozym) ( ib ) • ARNt: vận chuyển acid amin đến ribosom • ARNsn: tham gia cắt ARNm (loại bỏ intron) và điều  ARNsn: tham gia cắt ARNm (loại bỏ intron) điều hoà gen Nhiều đoạn ARN thoái hoá nhân tế bào, Nhiều đoạn ARN thối hố ngay trong nhân tế bào,  khơng tham gia cấu trúc hoặc tạo thơng tin ... Chất 5‐fluorouracil được dùng để điều trị ung thư… SẢN PHẨM TỔNG HỢP TƯƠNG TỰ NUCLEOTID ACID NUCLEIC ACID? ?NUCLEIC? ? • • • Polynucleotid ADN (acid? ?deoxyribonucleic) ARN (acid? ?ribonucleic) ( id ib l i ) Polynucleotid • Nhiều nucleotid kết hợp với nhau thành chuỗi ... Acid? ?ribonucleic (ARN) ‐ Có ở: • Nhân tế bào (ADN, ARN) ( , ) • Bào tương (ARN) THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA NUCLEOTID VÀ  Ọ ACID? ?NUCLEIC • Nucleotid và? ?acid? ?nucleic? ?có 3 loại yếu tố  cấu tạo : • acid? ?phosphoric ... monophosphat = nucleotid • Acid? ?phosphoric nối với pentose bằng liên  Acid phosphoric nối với pentose liên kết ester do loại 1 phân tử nước giữa OH  acid H alcol C5’ của pentose  của? ?acid? ?và H của alcol ở C5