ADN là gì ? Cấu trúc, cơ chế tự nhân đôi ADN

- ADN (axit đêôxiribônuclêic) là một đại phân tử hữu cơ được cấu tạo bởi các nguyên tố C, H, O, N, P

- ADN là phân tử có cấu tạo theo nguyên tắc đa phân. Đơn phân của ADN là các Nuclêôtit thuộc các loại A, T, G, X. Từ 4 loại đơn phân này tạo nên tính đa dạng và đặc thù cho ADN.

I. ADN

1. Cấu trúc

a, Cấu trúc hóa học

- ADN (axit đêôxiribônuclêic) là một đại phân tử hữu cơ được cấu tạo bởi các nguyên tố C, H, O, N, P

b, Cấu trúc không gian (theo mô hình Oatxơn – Crick)

- ADN có cấu trúc 2 mạch đơn xoắn kép với nhau theo chiều từ trái qua phải (xoắn phải) với mỗi chu kì xoắn dài 34 Å gồm 10 cặp nuclêôtit và đường kính vòng xoắn là 20

- Các nuclêôtit trên cùng 1 mạch liên kết với nhau bằng liên kết photphodieste.

- Các nuclêôtit giữa 2 mạch liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô theo Nguyên tắc bổ sung (NTBS) trong đó A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô còn G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô .

→ Khi biết trình tự một mạch đơn thì có thể suy ra trình tự sắp xếp các nuclêôtit trên mạch đơn còn lại. Cùng với đó, nhờ NTBS nên trong phân tử ADN A + G = T + X.

Tỉ số

là tỉ số đặc trưng cho loài.

2. Hoạt động

a. Cơ chế tự nhân đôi

- Thời gian, địa điểm: Diễn ra trong nhân tế bào vào kì trung gian

- Nguyên tắc: Quá trình tự nhân đôi của ADN dựa hoàn toàn trên NTBS và nguyên tắc bán bảo toàn (giữ lại một nửa).

* Quá trình:

- Bước 1: Tháo xoắn ADN mẹ

Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y và để lộ ra 2 mạch khuôn, trong đó một mạch có đâu 3’-OH, còn mạch kia có đầu 5’-P.

- Bước 2: Enzim ADN-pôlimeraza lần lượt liên kết các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung. Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’ nên trên mạch khuôn có đầu 3’ thì mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’ → 3’cùng chiều với chiều tháo xoắn, trên mạch khuôn có đầu 5’ thì mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn gọi là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’ → 3’ ngược chiều với chiều tháo xoắn, sau đó các đoạn này được nối lại với nhau nhờ enzim nối ADN - ligaza.

- Bước 3 : Hai phân tử mới được tạo thành.

Mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn ( một mạch được tổng hợp và một mạch cũ của phân tử ban đầu) đóng xoắn lại với nhau tạo thành hai phân tử ADN con.

Kết thúc quá trình nhân đôi: Hai phân tử ADN con được tạo thành có cấu trúc giống hệt nhau và giống ADN mẹ ban đầu.

3. Gen, chức năng và bản chất của gen

- Gen là một đoạn của phân tử ADN có chức năng di truyền xác định.

- Bản chất hóa học của gen là ADN

- Chức năng của trọng nhất của gen cũng như ADN là lưu giữ và truyền đạt thông tin di truyền.

I. Các thành phần của ADN

1. Công thức liên quan chiều dài ADN (L) và số lượng nuclêôtit (N):