Bài giảng Hóa học - Bài 15: Cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử axit nucleic

TRƯỜNG THPT TT THÁI BÌNH PHẦN III: CƠ SỞ DI TRUYỀN HỌCCHƯƠNG I: CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ CƠ CHẾ DI TRUYỀNBÀI 15:CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬAXIT NUCLEICAxit nucleic nằm trong nhân tế bào, gồm 2 loại:-Axit đêoxiribonucleic(ADN)-Axit ribonucleic(ARN). Axit nucleic là những phân tử lớn có cấu trúc đa phân bao gồm nhiều đơn phân là các Nucleotit.54312CH2PĐƯỜNGBAZƠ NITRICSơ đồ cấu trúc 1 NucleotitI- NUCLEOTIT-ĐƠN PHÂN CỦA AXIT NUCLEICMỗi nucleotit có khối lượng phân tử trung bình là 300 đvC và bao gồm 3 thành phần:- Đường đêoxiribo C5H10O4(trong ARN được thay bằng đường ribo C5H10O5)- Axit phôtphoric(H3PO4)- Một trong 4 loại bazơ nitric:+ Ađênin (A)+ Guanin(G)+ Xitozin(X)+ Timin(T).(trong ARN T thay bằng U(Uraxin)1 Nucleotit của ADN*Đường C5H10O4 *Axit photphoric H3PO4*1 trong 4 loại bazo nitricA,T, G, X1 Nucleotit của ARN*Đường C5H10O5 *Axit photphoric H3PO4*1 trong 4 loại bazo nitricA,U, G, X Mỗi nucleotit khác nhau về thành phần bazơ nitric nên người ta gọi tên chúng bằng tên các bazơ nitric tương ứng.VD: Nucleotit loại A, T, G, XLiên kết hố trị 5’PCH2CH24’3’2’1’X3’ALiên kết của các Nucleotit trong 1chuỗi Polynucleotit13Mạch đơn polynucleotit: -Nhờ mối liên kết hóa trị giữa axit phôtphoric của nucleotit này với đường của nucleotit tiếp theo mà các nucleotit liên kết với nhau tạo nên chuỗi polynucleotit. 11 - Số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các Nu trong chuỗi polynucleotit sẽ tạo nên tính đa dạng và tính đặc thù của axit nucleic là cơ sở cho tính đa dạng và tính đặc thù của các loài sinh vật.II. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA ADNCRICKWATSONCẤU TRÚC KHÔNG GIAN CỦA ADNII. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG ADN1.CẤU TRÚC:Gồm hai mạch polynucleotit chạy song song xoắn đều quanh một trục theo chiều từ trái sang phải như một cái thang dây xoắn mà:-Hai tay thang được tạo nên từ các phân tử đường và H3PO4 xếp xen kẽ nhau.-Các bậc thang do các cặp bazơ nitric tạo nên. 3’5’3’5’A = TG ≡ XT = AX ≡ GLiên kết hố trịLiên kết HiđrơPPPPPPPP20Ở mỗi tay thang, các Nu sẽ nối với nhau bằng liên kết hóa trị .Trong mỗi bậc thang, các cặp bazơ nitric ở mỗi cặp Nu đứng đối diện nhau và liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung: Một bazơ có kích thước lớn(A hoặc G) được bổ sung bằng một bazơ có kích thước bé(T hoặc X). + A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđro + G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđro18->Do đó,theo nguyên tắc bổ sung nếu biết trình tự Nu của mạch này thì có thể suy ra trình tự Nu của mạch kia và ngược lại.VD: Mạch 1: A-T-G-G-X-A-A Mạch 2:T- A-X-X-G-T-TA=TG=XA+G=T+XA+T trong các ADN khác nhau thì G+X khác nhau và đặc trưng cho từng loài+ Hệ quả:Số lượng nucleotit trong phân tử ADN:N=A+T+G+X=2A+2G=2T+2X(vì A=T, G =X)Số liên kết hiđro trong phân tử ADN:H=2A+3G=2T+3X-Đường kính vòng xoắn là 20Å.-Một chu kì xoắn gồm 10 cặp nucleotit dài 34Å. Như vậy mỗi cặp nucleotit ứng với 3,4Å trên trục phân tư.û3’5’3’5’A = TG ≡ XT = AX ≡ GLiên kết hố trịLiên kết HiđrơPPPPPPPP - Chiều dài của ADN:l = N- Khối lượng phân tử ADN:M =N x 300đvC2× 3,4 ÅBài tập áp dụng:Một ADN số nucleotit loại X=1050 và số nucleotit loại A=450. Tính:a.Tổng số nucleotit của ADNb.Số liên kết hiđro và chiều dài của phân tử ADN nói trên .2. CHỨC NĂNG CỦA ADN:-Bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền(TTDT).- TTDT là thông tin về cấu trúc các loại protêin trong cơ thể.TTDT được mã hóa trong ADN dưới hình thức mật mã là trình tự sắp xếp các Nu.- Mỗi đoạn của phân tử ADN mang thông tin qui định cấu trúc của một loại protêin gọi là gen cấu trúc.- Sự mã hóa bộ ba: là hiện tượng mỗi axitamin trong phân tử protêin được xác định bằng 3 nuclêotit kế tiếp nhau trong ADN.- Bộ ba mã hóa(codon hay đơn vị mã) là tổ hợp 3 nuclêotit ứng với một axitamin.1.Cơ sở vật chất ở cấp độ phân tử là:ADNARNProteinAxit nucleic2.Một phân tử ADN có khối lượng là 600000đvC, chiều dài của ADN sẽ là:a. 6800 Åb. 680 Åc. 340 Åd. 3400 Å3. Đơn phân cấu tạo nên axit nucleic là:a. Polynucleotitb. ADNc. Nucleotitd. Nucleoxom4. Hãy cho biết trình tự sắp xếp các Nu trong đoạn mạch 2 của phân tử ADN:Mạch 1: X-X-G-A-T-G-T-Aa. X-X-X-T-A-X-A-Tb.G-G-X-T-A-X-A-Tc.X-X-G-A-T-G-T-Ad.A-A-T-X-X-G-G-X5. Các nucleotit phân biệt nhau bởi thành phần nào dưới đây:a. axit photphoricb. Đườngc. các bazơ nitricd. số liên kết hiđro và liên kết hóa trị