Acid nucleic là gì

Các hợp chất hữu cơ đa phân tử có tính axit có chứa axit photphoric luôn có mặt ở những nơi có hiện tượng sự sống, từ tế bào của động vật và thực vật bậc cao đến vi khuẩn và vi rút. Nó là một chất không thể thiếu trong quá trình tự tăng sinh trong đó các sinh vật tái tạo các cấu trúc theo thứ tự của chúng. Nói cách khác, nó là cơ thể của gen và cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình biểu hiện thông tin di truyền, ví dụ, quá trình thông tin di truyền được biểu thị dưới dạng tổng hợp phân tử protein. Hạt nhân đầu tiên của Mischer F. Miescher vào khoảng năm 1869 Nguyên tử ] Nhưng cũng được tìm thấy trong tế bào chất, không chỉ là nhân. Axit nucleic là hóa học DNA [Axit deoxyribonucleic, axit deoxyribonucleic] và RNA [Axit ribonucleic, axit ribonucleic] có thể được chia thành hai loại, nhưng có sự khác biệt đáng kể trong phân bố và vai trò sinh học trong các tế bào. DNA được tìm thấy trong nhân eukaryote, lục lạp, ty thể, tế bào nhân sơ và nhiều Virus Chứa trong các hạt. Về mặt sinh học, nó là người mang các đặc tính di truyền và có thể nói là cơ thể của gen. RNA được chứa một lượng nhỏ trong nhân [đặc biệt là trong nhân], nhưng chủ yếu hiện diện trong tế bào chất và đóng vai trò quan trọng trong quá trình thể hiện thông tin di truyền trên DNA. Nó bao gồm các loài phân tử với kích thước và chức năng khác nhau như RNA thông tin, RNA ribosome và RNA chuyển. Một số virus không chứa DNA trong các hạt của chúng nhưng chứa RNA, đó là cơ thể gen [loại virus này được gọi là virus RNA].

Cấu trúc cơ bản của cả DNA và RNA là như nhau, và các đơn vị bao gồm axit nucleic [thường được viết tắt đơn giản là bazơ] và pentose pentose được liên kết một chiều thông qua axit photphoric [Hình. 1 ]. Đơn vị bao gồm bazơ và đường được gọi là nucleoside nucleoside và đơn vị có nhóm phốt phát nucleotide Được gọi là nucleotide. Có hai sự khác biệt trong cấu trúc hóa học của DNA và RNA: Trong DNA, nửa đường là 2-deoxy-D-ribose, trong khi ở RNA thì đó là D-ribose. Ngoài ra, cơ sở DNA bao gồm bốn loại: adenine adenine [viết tắt là A], guanine guanine [G], cytosine cytosine [C] và thymine [T]. Trong trường hợp RNA, uracil uracil [U] được thay thế cho thymine. Được sử dụng [Hình 2 ]. Cả DNA và RNA đều là các đại phân tử, trong đó nhiều cơ sở trong số 4 bazơ này được sắp xếp theo nhiều thứ tự khác nhau và trong một số trường hợp, một lượng nhỏ các bazơ dấu vết với các sửa đổi đặc biệt [ví dụ, bị methyl hóa] có thể tồn tại trong các bazơ này. Adenine, guanine và các cơ sở mà chúng được sửa đổi có bộ xương purine và được gọi là cơ sở purine. Mặt khác, cytosine, thymine, uracil và các bazơ biến đổi này được gọi là bazơ pyrimidine vì chúng có bộ xương pyrimidine. Trong cấu trúc hóa học của chuỗi DNA và chuỗi RNA được trình bày ở trên, có thể thấy rằng chuỗi axit nucleic có tính định hướng khi tập trung vào vị trí gắn phosphodiester giữa đường và phốt phát. Định hướng này được hiển thị dựa trên số lượng vị trí carbon của đường liên quan đến liên kết phosphodiester. Ví dụ 1 Giả sử rằng chuỗi DNA này là một đoạn DNA cơ sở 4, chuỗi này được viết tắt là AGCT. Theo cách viết tắt này, theo quy ước, phía cuối 5 'của phân tử axit nucleic [phía carbon thứ 5 hoặc phía cuối của cuối phân tử axit nucleic] được viết ở bên trái và phía cuối 3' [bên cuối Phía carbon thứ 3 của đường] Hoặc phía đầu cuối] ở bên phải. Nghĩa là, AGCT và TCGA là các phân tử khác nhau và với mục đích làm rõ điểm này, chúng có thể được hiển thị lần lượt là 5'AGCT3 'và 5'TCGA3'. Khi DNA và RNA được tổng hợp in vivo, quá trình tổng hợp tiến hành từ đầu 5 'đến đầu 3'.

DNA thông thường là loại Watson-Crick với hai sợi xoắn lại với nhau Chuỗi xoắn kép Lấy cấu trúc. Các hướng của hai chuỗi đối diện nhau và lực kết nối các chuỗi là một liên kết hydro hoạt động giữa các cơ sở của A và T và G và C. DNA [Xem mục>]. Hai chuỗi được liên kết bởi quy tắc ghép đôi này được gọi là các chuỗi bổ sung và chúng được thể hiện là có các chuỗi cơ sở bổ sung. Quy tắc ghép đôi đóng vai trò trung tâm trong sao chép gen và biểu hiện gen. Thông tin di truyền được viết dưới dạng chuỗi cơ sở trên DNA. Bằng cách tổng hợp các chuỗi bổ sung bằng cách sử dụng từng sợi của phân tử DNA làm mẫu, toàn bộ phân tử DNA sợi kép được sao chép và kết quả là thông tin di truyền được sao chép và truyền sang thế hệ tiếp theo. Mặt khác, khi mỗi protein được tổng hợp, RNA thông tin với trình tự cơ sở bổ sung được tổng hợp bằng cách sử dụng một chuỗi của vị trí DNA tương ứng với gen làm mẫu và thông tin di truyền trước tiên được phiên mã thành các phân tử RNA. Được thực hiện. Dựa trên lệnh trình tự cơ sở RNA thông tin này, các axit amin được trùng hợp trên ribosome và cuối cùng thông tin di truyền được biểu thị dưới dạng protein. Thông tin di truyền [Xem mục>].

Với sự phát triển của các phương pháp sinh hóa để xử lý axit nucleic, nhiều loài phân tử axit nucleic có thể được chiết xuất và tinh chế mà không mất hoạt động. Trong những năm gần đây, các enzyme nhận ra các chuỗi DNA cụ thể và phân tách chúng [ Enzim hạn chế ], Nhiều gen của một loạt các loài đã được phân lập. Những gen bị cô lập này có thể được kết hợp vào các tế bào của các sinh vật khác nhau, được sao chép và biểu hiện. Nói cách khác, các sản phẩm gen hữu ích của các sinh vật bậc cao có thể được sản xuất trong các tế bào của các sinh vật thấp hơn như vi khuẩn. Những kỹ thuật này là Kỹ thuật di truyền Nó đã được phát triển nhanh chóng từ cuối những năm 1970.
Đường sắt ikemura

Page 2

• một trong các cặp bazơ hóa học được nối với nhau bằng liên kết hydro kết nối các chuỗi bổ sung của phân tử DNA hoặc phân tử RNA có hai chuỗi, các cặp bazơ là adenine với thymine và guanine với cytosine trong DNA và adenine với uracil và guanine cytosine trong RNA

Một cặp bazơ [ bp ] là một đơn vị bao gồm hai nucleobase liên kết với nhau bằng liên kết hydro. Chúng tạo thành các khối xây dựng của chuỗi xoắn kép DNA và đóng góp vào cấu trúc gấp của cả DNA và RNA. Được quyết định bởi các mẫu liên kết hydro cụ thể, các cặp bazơ Watson-Crick [guanine-cytosine và adenine-thymine] cho phép chuỗi xoắn DNA duy trì cấu trúc xoắn ốc đều đặn phụ thuộc vào trình tự nucleotide của nó. Bản chất bổ sung của cấu trúc kết hợp dựa trên này cung cấp một bản sao dự phòng của tất cả các thông tin di truyền được mã hóa trong DNA chuỗi kép. Cấu trúc và dữ liệu dự phòng thường xuyên được cung cấp bởi chuỗi xoắn kép DNA giúp DNA rất phù hợp với việc lưu trữ thông tin di truyền, trong khi ghép cặp giữa DNA và nucleotide đến cung cấp cơ chế qua đó DNA polymerase sao chép DNA và RNA polymerase sao chép DNA thành RNA. Nhiều protein liên kết DNA có thể nhận ra các kiểu ghép cặp cơ sở cụ thể xác định các vùng quy định cụ thể của gen. Các cặp bazơ nội phân tử có thể xảy ra trong các axit nucleic đơn chuỗi. Điều này đặc biệt quan trọng trong các phân tử RNA [ví dụ: RNA chuyển], trong đó các cặp bazơ Watson-Crick [guanine-cytosine và adenine-uracil] cho phép hình thành các chuỗi xoắn kép ngắn và nhiều loại tương tác không-Watson-Crick [ví dụ, GU hoặc AA] cho phép các RNA xếp thành một loạt các cấu trúc ba chiều cụ thể. Ngoài ra, sự ghép cặp cơ sở giữa RNA chuyển [tRNA] và RNA thông tin [mRNA] tạo cơ sở cho các sự kiện nhận dạng phân tử dẫn đến trình tự nucleotide của mRNA được chuyển thành chuỗi axit amin của protein thông qua mã di truyền.

Kích thước của một gen riêng lẻ hoặc toàn bộ bộ gen của sinh vật thường được đo theo cặp cơ sở vì DNA thường có chuỗi kép. Do đó, số lượng các cặp bazơ bằng với số lượng nucleotide trong một trong các chuỗi [ngoại trừ các vùng đơn sợi không mã hóa của telomere]. Bộ gen người đơn bội [23 nhiễm sắc thể] được ước tính dài khoảng 3,2 tỷ cơ sở và chứa 20.000 gen25 mã hóa protein khác nhau. Một kilobase [kb] là một đơn vị đo lường trong sinh học phân tử bằng 1000 cặp DNA hoặc RNA cơ bản. Tổng số lượng cặp cơ sở DNA có liên quan trên Trái đất được ước tính là 5,0 × 10 và nặng 50 tỷ tấn. So sánh, tổng khối lượng của sinh quyển được ước tính lên tới 4 TtC [nghìn tỷ tấn carbon].

Các bazơ cấu thành axit nucleic được ghép nối với các liên kết hydro. Adenine tạo thành thymine [uracil cho RNA] và guanine để ghép cặp cơ sở cụ thể của cytosine. Điều quan trọng là sao chép, phiên mã và dịch mã thông tin di truyền vì tính ổn định của cấu trúc xoắn kép của DNA và tính đặc hiệu giữa các bazơ trong việc ghép đôi. Các cặp cơ sở cũng được sử dụng làm đơn vị độ dài của thông tin di truyền, ví dụ bộ gen của con người được ước tính là khoảng 3 tỷ cặp cơ sở.

Nguồn Encyclopedia Mypedia

Những ngôn ngữ khác

Câu hỏi: Axit nucleic là gì? Chức năng của axit nucleic?

Khái niệm:

- Axit nucleic là những phân tử cho phép sinh vật chuyển thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác.Các đại phân tử này lưu trữ thông tin di truyền xác định các tính trạng và làm cho quá trình tổng hợp protein có thể thực hiện được.

Chức năng

- Mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiếtcấu trúc, chức năng của Axit nuclêic

1. Axit đêôxiribônuclêic [ADN]

a. Cấu trúc

- ADN là một đại phân tử, cấu trúc theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phân là các nuclêôtit [viết tắt là Nu].
- Đơn phân của ADN là Nucleotit, cấu trúc gồm 3 thành phần:
+ Đường đêoxiribôza: C5H10O4
+ Axit phốtphoric: H3PO4
+ Bazơ nitơ: 1 trong có 4 loại bazo nito là A, T, G, X.
- Các Nu liên kết với nhau theo một chiều xác định tạo nên một chuỗi polinuclêotit.
- Mỗi phân tử ADN gồm 2 chuỗi polinucleotit liên kết với nhau bằng các liên kết hidro giữa các bazo nito của các nucleotit theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro, G liên kết với X bằng 3 liên kết hidro.
* Cấu trúc không gian
- Hai mạch đơn xoắn kép, song song và ngược chiều nhau.
- Xoắn từ trái qua phải, gọi là xoắn phải, tạo nên những chu kì xoắn nhất định mỗi chu kì gồm 10 cặp nuclêôtit và có chiều dài 34A0, đường kính là 20 A0..

b. Chức năng

- Mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.

2. Axit ribônuclêic [ARN]

a. Cấu trúc

- ARN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là nuclêôtit. Mỗi nuclêôtit gồm có 3 thành phần : đường ribôzơ, nhóm phôtphat và bazơ nitơ. Có 4 loại nuclêôtit là : A, U, G, X [được đặt tên theo tên bazơ nitơ tương ứng cấu tạo nên chúng].

- Dựa vào chức năng, ARN được phân chia thành 3 loại :

+ ARN thông tin [mARN] được cấu tạo từ một chuỗi pôlinuclêôtit có dạng mạch thẳng và có chứa các trình tự nuclêôtit đặc biệt để ribôxôm có thể nhận biết ra chiều của thông tin di truyền trên mARN và tiến hành dịch mã.

+ ARN vận chuyển [tARN] có cấu trúc 3 thuỳ giúp liên kết với mARN và với ri bô xôm để thực hiện dịch mã.

+ ARN ribôxôm [rARN] có cấu tạo một mạch nhưng tại nhiều điểm, các nuclêôtit liên kết bổ sung với nhau tạo nên các vùng xoắn kép cục bộ.

b. Chức năng

- mARN làm nhiệm vụ truyền thông tin từ ADN tới ribôxôm và được dùng như khuôn để tổng hợp prôtêin.

- rARN là thành phần chính cấu tạo nên ribôxôm – bào quan chuyên tổng hợp prôtêin cho tế bào.

- tARN có chức năng vận chuyển các axit amin tới ribôxôm trong quá trình dịch mã.

3. Bài tập rèn luyện kỹ năng

Câu 1:Các nucleic trên một mạch đơn của phần tử ADN liên kết với nhau bằng:
A. Liên kết phốtphodieste B. Liên kết hidro
C. Liên kết glicozoD. Liên kết peptit
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Câu 2:Các nguyên tố nào sau đây cấu tạo nên axit nucleic?
A. C, H, O, N, PB. C, H, O, P, KC. C, H, O, SD. C, H, O, P
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Câu 3:Liên kết phôtphodieste là liên kết giữa
A. Các axit phôtphoric của các nucleotit trên một mạch đơn của phân tử ADN
B. Các nucleotit giữa hai mạch đơn của phân tử ADN
C. Đường của nucleotit này với axit phôtphoric của nucleotit kế tiếp trên một mạch đơn của phân tử AND
D. Liên kết giữa hai bazo nito đối diện nhau của phân tử ADN
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Câu 4:Axit nucleic cấu tạo theo nguyên tắc nào sau đây?
A. Nguyên tắc đa phân
B. Nguyên tắc bán bảo tồn và nguyên tắc đa phân
C. Nguyên tắc bổ sung
D. Nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc đa phân
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Câu 5:Cho các nhận định sau về axit nucleic. Nhận định nào đúng?
A. Axit nucleic được cấu tạo từ 4 loại nguyên tố hóa học: C, H, O, N

B. Axit nucleic được tách chiết từ tế bào chất của tế bào
C. Axit nucleic được cấu tạo theo nguyên tắc bán bảo tồn và nguyên tắc bổ sung
D. Có 2 loại axit nucleic: axit đêôxiribonucleic [ADN] và axit ribonucleic [ARN]
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
Câu 6:Các loại nucleotit cấu tạo nên phân tử ADN khác nhau ở
A. Thành phần bazo nito
B. Cách liên kết của đường C5H10O4với axit H3PO4
C. Kích thước và khối lượng các nucleotit
D. Khối lượng các nucleotit
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Câu 7:Liên kết hóa học đảm bảo cấu trúc của từng đơn phân nucleotit trong phân tử ADN là
A. Liên kết glicozit và liên kết esteB. Liên kết hidro và liên kết este
C. Liên kết glicozit và liên kết hidroD. Liên kết đisunphua và liên kết hidro
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Giải thích:

Liên kết giữa đường C1 và bazo nito là liên kết glicozit; Liên kết giữa nhóm photphat ở vị trí OH 3’ đường 1 với OH 5’ đường kế tiếp là liên kết este.
Câu 8:Cấu trúc không gian của phân tử ADN có đường kính không đổi do
A. Một bazo nito có kích thước lớn [A hoặc G] liên kết bổ sung với một bazo nito có kích thước nhỏ [T hoặc X]
B. Các nucleotit trên một mạch đơn liên kết theo nguyên tắc đa phân
C. Các bazo nito giữa hai mạch đơn liên kết với nhau bằng liên kết hidro
D. Hai bazo nito có kích thước bé liên kết với nhau, hai bazo nito có kích thước lớn liên kết với nhau
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Câu 9:Yếu tố quan trọng nhất tạo nên tính đặc trưng của phân tử ADN là
A. Số lượng các nucleotit trong phân tử ADN
B. Thành phần các nucleotit trong phân tử ADN
C. Trình tự sắp xếp các nucleotit trong phân tử ADN
D. Cách liên kết giữa các nucleotit trong phân tử ADN
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Câu 10:Trong cấu trúc không gian của phân tử ADN, các nucleotit giữa 2 mạch liên kết với nhau bằng các
A. liên kết glicozitB. liên kết phốtphodieste
C. liên kết hidroD. liên kết peptit
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C