Câu hỏi: ARN là gì?
Trả lời:
ARN là đại lượng phân tử sinh học, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân nucleotit.
Bạn đang xem: ARN là gì?
Cùng THPT Ninh Châu tìm hiểu về ARN nhé!
1. ARN là gì trong sinh học?
ARN là bản sao từ một đoạn của ADN ( tương ứng với một gen). Ngoài ra, ở một số virus ARN là vật chất di truyền. ARN là đại lượng phân tử sinh học, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân nucleotit. Mỗi một đơn phân nucleotit được cấu tạo từ 3 thành phần, đó là:
+ Đường ribôluzơ: C5H10O5 (còn ở ADN là đường đề oxi ribôluzơ C5H10O4).
+ Axit photphoric: H3PO4.
+ 1 trong 4 loại bazơ nitơ (A, U, G, X).
2. Cấu trúc ARN
ARN có cấu trúc mạch đơn:
– Các ribônuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữa H3PO4 của ribônuclêôtit này với đường C5H10O5 của ribônuclêôtit kế tiếp. Tạo nên một chuỗi pôli nuclêôtit (kích thước của ARN ngắn hơn rất nhiều so với kích thước của ADN.
3. Phân loại và chức năng ARN
Có 3 loại ARN:
– ARN thông tin (mARN): sao chép đúng một đoạn mạch ADN theo nguyên tắc bổ sung nhưng trong đó A thay cho T.
Để thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền từ ADN đến protein thì ARN có
+ Trình tự nucleotit đặc hiệu giúp cho riboxom nhận và liên kết vào ARN
+ Mã mở đầu : tín hiệu khởi đầu phiên mã
+ Các codon mã hóa axit amin:
+ Mã kết thúc , mang thông tin kết thúc quá trình dịch mã
– ARN ribôxôm (rARN): là thành phần cấu tạo nên ribôxôm. r ARN là loại ARN có cấu trúc có nhiếu liên kết hidro trong phân tử nhất và chiếm số lượng lớn nhất trong tế bào.
– ARN vận chuyển (tARN): 1 mạch pôlinuclêôtit nhưng cuộn lại một đầu, tARN có chức năng vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tổng hợp nên chuỗi polipetit .
+ Ở một đầu của tARN có bộ ba đối mã, gồm 3 nuclêôtit đặc hiệu đối diện với aa mà nó vận chuyển.
+ Đầu đối diện có vị trí gắn aa đặc hiệu.
4. Sự khác nhau giữa ADN và ARN
a, Về cấu tạo:
– ADN
Có hai mạch xoắn đều quanh một trục
Phân tử ADN có khối lượng và kích thước lớn hơn phân tử ARN
Nu ADN có 4 loại A, T, G, X
Đường là Đường đêôxiribôluzơ: C5H10O4
– ARN
Có cấu trúc gồm một mạch đơn
Có khối lượng và kích thước nhỏ hơn ADN
Nu ARN có 4 loại A, U, G, X
Đường ARN là Đường ribôluzơ: C5H10O5
Chức năng:
ADN :
+ ADN có chức năng tái sinh và sao mã
+ ADN chứa thông tin quy định cấu trúc các loại protein cho cơ thể
ARN:
+ ARN không có chức năng tái sinh và sao mã
+ Trực tiếp tổng hợp protein ARN truyền thông tin quy định cấu trúc protein từ nhân ra tế bào chất
tARN chở a.a tương ứng đến riboxom và giải mã trên phân tử mARN tổng hợp protein cho tế bào
rARN là thành phần cấu tạo nên ribôxôm
5. Các công thức tính ARN
5.1 Tính số ribonucleotit của ARN:
– ARN thường gồm 4 loại ribonu : A , U, G, X và được tổng hợp từ 1 mạch ADN theo NTBS . Vì vậy, số ribonu của ARN bằng số nu 1 mạch của ADN
– Trong ARN A và U cũng như G và X không liên kết bổ sung nên không nhất thiết phải bằng nhau. Sự bổ sung chỉ có giữa A, U , G, X của ARN lần lượt với T, A, X, G của mạch gốc ADN. Vì vậy số ribônu mỗi loại của ARN bằng số nu bổ sung ở mạch gốc ADN.
rA = Tgốc ; rU = Agốc
rG = Xgốc ; rX = Ggốc
* Chú ý: Ngược lại , số lượng và tỉ lệ % từng loại nu của ADN được tính như sau:
+ Số lượng:
A = T = rA + rU
G = X = rR + rX
+ Tỉ lệ %:
5.2 Tính khối lượng phân tử ARN (MARN)
– Một ribônu có khối lượng trung bình là 300 đvc, nên:
5.3 Tính chiều dài và số liên kết hóa trị Đ – P của ARN
* Tính chiều dài:
– ARN gồm có mạch rN ribônu với độ dài 1 nu là 3,4 A0 . Vì vậy chiều dài ARN bằng chiều dài AND tổng hợp nên ARN đó:
– Vì vậy:
* Tính số liên kết hoá trị Đ – P:
– Trong chuỗi mạch ARN: 2 ribônu nối nhau bằng 1 liên kết hoá trị, 3 ribônu nối nhau bằng 2 liên kết hoá trị …Do đó số liên kết hoá trị nối các ribônu trong mạch ARN là rN – 1
– Trong mỗi ribônu có 1 liên kết hoá trị gắn thành phần axit H3PO4 vào thành phần đường . Do đó số liên kết hóa trị loại này có trong rN ribônu là rN
– Vậy số liên kết hoá trị Đ – P của ARN là:
HTARN = rN – 1 + rN = 2×rN – 1
5.4 Tính số ribonucleotit tự do cần dùng
* Qua 1 lần sao mã:
– Khi tổng hợp ARN , chỉ mạch gốc của ADN làm khuôn mẫu liên các ribônu tự do theo NTBS:
AADN nối UARN ; TADN nối AARN
GADN nối XARN ; XADN nối GARN
– Vì vậy:
+ Số ribônu tự do mỗi loại cần dùng bằng số nu loại mà nó bổ sung trên mạch gốc của ADN:
rAtd = Tgốc ; rUtd = Agốc
rGtd = Xgốc ; rXtd = Ggốc
+ Số ribônu tự do các loại cần dùng bằng số nu của 1 mạch AND:
* Qua nhiều lần sao mã (k lần)
– Mỗi lần sao mã tạo nên 1 phân tử ARN nên số phân tử ARN sinh ra từ 1 gen bằng số lần sao mã của gen đó.
Số phân tử ARN = Số lần sao mã = K
– Số ribônu tự do cần dùng là số ribônu cấu thành các phân tử ARN . Vì vậy qua K lần sao mã tạo thành các phân tử ARN thì tổng số ribônu tự do cần dùng là:
td = K . rN
+ Suy luận tương tự , số ribônu tự do mỗi loại cần dùng là :
td = K. rA = K . Tgốc ; td = K. rU = K . Agốc
td = K. rG = K . Xgốc ; td = K. rX = K . Ggốc
* Chú ý: Khi biết số ribônu tự do cần dùng của 1 loại:
+ Muốn xác định mạch khuôn mẫu và số lần sao mã thì chia số ribônu đó cho số nu loại bổ sung ở mạch 1 và mạch 2 của ADN => Số lần sao mã phải là ước số giữa số ribbônu đó và số nu loại bổ sung ở mạch khuôn mẫu.
+ Trong trường hợp căn cứ vào 1 loại ribônu tự do cần dùng mà chưa đủ xác định mạch gốc, cần có số ribônu tự do loại khác thì số lần sao mã phải là ước số chung giữa só ribônu tự do mỗi loại cần dùng với số nu loại bổ sung của mạch gốc.
5.5 Tính số liên kết hidro và liên kết hóa trị Đ – P:
5.51. Qua 1 lần sao mã:
a. Số liên kết hidro:
Hđứt = HADN
Hht = HADN
=> Hđứt = Hht = HADN
b. Số liên kết hoá trị:
HTht= rN – 1
5.5.2. Qua nhiều lần sao mã (K lần):
a. Tổng số liên kết hidrô bị phá vỡ:
∑Hphá vỡ = K . H
b. Tổng số liên kết hoá trị hình thành:
∑Hht = K(rN – 1)
5.6 Tính thời gian sao mã
* Tốc độ sao mã: Số ribônu được tiếp nhận và liên kết nhau trong 1 giây.
*Thời gian sao mã:
– Đối với mỗi lần sao mã: là thời gian để mạch gốc của gen tiếp nhận và liên kết các ribônu tự do thành các phân tử ARN
+ Khi biết thời gian để tiếp nhận 1 ribônu là dt thì thời gian sao mã là:
TGsao mã = dt×rN
+ Khi biết tốc độ sao mã (mỗi giây liên kết được bao nhiêu ribônu) thì thời gian sao mã là :
– Đối với nhiều lần sao mã (K lần):
+ Nếu thời gian chuyển tiếp giữa 2 lần sao mã mà không đáng kể thi thời gian sao mã nhiều lần là:
TGsao mã nhiều lần = K×TGsao mã 1 lần
+ Nếu TG chuyển tiếp giữa 2 lần sao mã liên tiếp đáng kể là Δt thời gian sao mã nhiều lần là :
TGsao mã nhiều lần = K×TGsao mã 1 lần + (K-1)×Δt
Đăng bởi: THPT Văn Hiến
Chuyên mục: Lớp 12, Sinh Học 12
