1.KHÁI NIỆM
Acid nucleic là các đại phân tử rất dài được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N và P. Đặc trưng của acid nucleic là hàm lượng P (8-10%), N (1516%) rất ổn
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: CHƯƠNG 4: HÓA HỌC ACID NUCLEIC
- CHƯƠNG 4: HÓA HỌC ACID NUCLEIC
1.KHÁI NIỆM
Acid nucleic là các đại phân tử rất dài được cấu tạo từ các nguyên tố C,
H, O, N và P. Đặc trưng của acid nucleic là hàm lượng P (8-10%), N (15-
16%) rất ổn định.
Acid nucleic tồn tại không chỉ trong nhân tế bào mà còn hiện di ện trong
tế bào chất, có 2 loại acid nucleic:
+ DNA (deoxyribonucleic acid) nằm chủ yếu trong nhân tế bào
+ RNA (ribonucleic acid) tìm thấy chủ yếu ở tế bào chất
Acid nucleic hiện diện trong mọi tế bào sống, ở dạng tự do hay kết hợp
với protein, tham gia vào sinh tổng hợp protein, sinh trưởng, sinh sản
và di truyền
Khi thủy phân hoàn toàn cho ra base nitơ (purin, pyrimidin), đường
pentose (deoxyribose, ribose) và acid phosphoric với tỷ lệ 1:1:1. Thủy
phân không hoàn toàn cho ra nucleoside và nucleotide
- 2.THÀNH PHẦN CỦA ACID NUCLEIC
2.1.Đường pentose, acid phosphoric
Thường ở dạng β -D ribofuranose và β -D deoxyribofuranose
OH
O = P- OH
OH
Acid phosphoric
- 2.2.Các base nitơ
Có sự biến đổi qua lại giữa hai dạng ceto và enol của các base.
Ở pH sinh lý dạng C-OH được đổi thành dạng C=O
Nhân pyrimidin
và nhân imidazol
- 2.3.Các nucleoside
Là sự nối của base (purin, pyrimidin) với đường (ribose, deoxyribose)
bằng nối N-glucoside. Ở vị trí C1 đường và N1 pyrimidin, N9 purin
- 2.4.Các nucleotide
Là ester phosphoric của nucleoside
tạo bởi liên kết giữa nhóm OH
của phosphoric với nhóm OH
của C3’ và C5’ của đường pentose
- DEOXYRIBONUCLEOTIDE
- RIBONUCLEOTIDE
- BẢNG TÓM TẮT CÁCH GỌI TÊN CÁC NUCLEOSIDE VÀ NUCLEOTIDE
- 3. ACID NUCLEIC
3.1.Cấu tạo mạch polynucleotide
Phân tử acid nucleotide của tất cả cơ thể sống là một mạch
trùng hợp dài không phân nhánh, sự kết hợp nối các phân t ử
nucleotide lại với nhau bằng cầu nối phosphodiester, nối này
xảy ra ở vị trí C3’ và C5’ trên phân tử đường ribose
(deoxyribose) với gốc acid phosphoric
Mạch polynucleotide có một hướng xác định trong s ự liên k ết
một đầu ở vị trí 5’ có nhóm OH tự do (acid phosphoric) còn
đầu cuối ở vị trí 3’ có nhóm OH tự do (đường pentose)
- Liên kết
phosphodiester
- 3.2.DNA (Deoxyribonucleotide acid)
*Cấu trúc
DNA được cấu tạo từ 2 mạch polynucleotide xoắn ngược chiều
nhau quanh một trục tưởng tượng.
Các base purin, pyrimidin nằm bên trong vòng xo ắn còn g ốc
phosphate và deoxyribose phân bố bên ngoài vòng xo ắn
Hai mạch polynucleotide nối với nhau bằng các liên k ết hydro
phát sinh từ 2 cặp base nitơ purin và pyrimidin theo nguyên
tắc bổ sung:
+ A nối T bằng 2 liên kết hydro (A = T)
+ G nối với C bằng 3 liên kết hydro (G ≡ C)
Như vậy, nếu biết các base của sợi này ta sẽ biết được các base
của sợi còn lại.
- Vòng xoắn kép DNA có đường kính 2 nm; khoảng cách gi ữa các
base 0,34 nm; chiều dài một vòng xoắn 3,4 nm (tức 10 cặp base)
Cấu trúc xoắn của DNA có tỷ lệ và hàm lượng các base như sau:
+ Tổng số base purin = tổng số base pyrimidin: ( A + G = T + C)
+ Hàm lượng adenin bằng hàm lượng thimin (A = T) hay A/T = 1
+ Hàm lượng guamin bằng hàm lượng cytosin (G = C) hay G/C = 1
+ Tỷ lệ A+G/T+C = 1 nhưng tỷ lệ A+T/G+C là một trong nh ững đ ặc
điểm quan trọng nhất của DNA biểu thị tính đặc thù theo thành
phần nucleotide
Nếu A+T> G+C → DNA kiểu AT (thường gặp ở động vật, thực vật
thượng đẳng và nhiều loại vi sinh vật)
Nếu A+T< G+C → DNA kiểu GC (thường gặp ở vi khuẩn)
- *Thành phần, đặc điểm
DNA có phân tử lượng 106-108 dalton
Các base nitơ: A, T, G, C
Đường β -deoxyribofuranose
DNA có trong tất cả tế bào sống, tập trung ở nhân tế bào, ty th ể,
lục lạp. Tương đối bền với dung dịch kiềm, bị thủy phân bởi
acid đun nóng. Trong mỗi cơ thể thành phần gốc base trong
DNA mang một tính chất đặc trưng riêng biệt.
Tế bào ở các tổ chức trong một cơ thể sẽ có gốc base gi ống
nhau hoặc gần giống nhau và ổn định. Những cơ thể có quan
hệ huyết thống cũng có thành phần gốc base gần giống nhau
- *Chức năng
Trong tế bào, DNA là thành phần cơ bản của nhiễm sắc thể, đây
là cơ sở vật chất di truyền
Do tính trạng của vsv là sự biểu hiện của protein ở mức c ơ th ể:
tính trạng khác nhau là do protein có tính đặc trưng.
Tính đặc trưng của DNA qui định tính đặc trưng của protein
thông tin di truyền được mã hóa trong DNA (gen) dưới d ạng
bộ ba mã hóa được sao mã qua RNAm và giải mã bởi RNAt ở
ribosom theo nguyên tắc bổ sung thành trình t ự acid amin đ ặc
trưng trong phân tử polypeptide
DNA tự nhân đôi do đó ổn định tính đặc trưng qua các th ế hệ t ế
bào của cơ thể → bảo đảm tính kế tục đặc điểm của sinh vật
DNA chỉ điều khiển quá trình sinh tổng hợp protein. Toàn b ộ các
thông tin về các protein đặc hiệu của cơ thể được bảo quản
trong cấu trúc của DNA