Câu hỏi: Nêu đặc điểm cấu tạo của ARN?
Trả lời:
Tương tự nhưphân tử ANDthì ARN là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các ribonucleotit.
Mỗi đơn phân [ribonucleotit] gồm 3 thành phần :
- 1 gốc bazơ nitơ [A, U, G, X],khác ở phân tử ADN là không có T mà thay bằng U.
- 1 gốc đườngribolozo [C5H12O5], ở ADN có gốc đường đêoxiribôz [C5H10O4]
- 1 gốc axit photphoric [H3PO4].
ARN có cấu trúc gồm một chuỗi poliribonucleotit . Số ribonucleotit trong ARN bằng một nửa nucleotit trong phân tử ADN tổng hợp ra nó.
Các ribonucleotit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữa gốc[H3PO4]của ribonucleotit này với gốc đường ribolozo của ribonucleotit kia tạo thành chuỗi poliribonucleotit.
Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về ARN và vận dụng giải bài tập về ARN nhé:
1. Thành phần của ARN
Cũng như ADN, ARNlà đại phân tử sinh học được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân lànuclêôtit. Mỗi đơn phân [nuclêôtit] được cấu tạo từ 3 thành phần sau:
–Đường ribôluzơ:C5H10O5[còn ở ADN là đường đềôxi ribôluzơC5H10O4].
–Axit photphoric:H3PO4.
–1 trong 4 loại bazơ nitơ[A, U, G, X].
Các nuclêôtit chỉ khác nhau bởi thành phần bazơ nitơ, nên người ta đặt tên của nuclêôtit theo tên bazơ nitơ mà nó mang.
2. Cấu trúc ARN:
ARN có cấu trúc mạch đơn:
– Các ribônuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữaH3PO4của ribônuclêôtit này vớiđườngC5H10O5của ribônuclêôtit kế tiếp. Tạo nên một chuỗi pôli nuclêôtit [kích thước của ARN ngắn hơn rất nhiều so với kích thước của ADN.
– Có 3 loại ARN:
–ARN thông tin[mARN]: mARNcấu tạo từ một chuỗi polinuclêôtit dưới dạng mạch thẳng, mARN có chức năng truyền đạt thông tin di truyền tử mạch gốc trên ADN đến chuỗi polipepetit.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]: rARNcó cấu trúc mạch đơn nhưng nhiều vùng các nuclêôtit liên kết bổ sung với nhau tạo các vùng xoắn kép cục bộ. rARN liên kết với các protein tạo nên các riboxom. 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]: tARNcó cấu trúc với 3 thuỳ, trong đó có một thuỳ mang bộ ba đối mã có trình tự bổ sung với 1 bộ ba mã hóa axit amin trên phân tử mARN , 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.
Chức năng ARN:
–ARN thông tin: truyền đạt thông tin di truyền từ ADN [gen cấu trúc] tới ribôxôm.
–ARN vận chuyển: vận chuyển aa tương ứng tới ribôxôm [nơi tổng hợp protein].
–ARN ribôxôm: thành phần cấu tạo nên ribôxôm.
3. Bài tập:
Câu 1:ARN được tổng hợp dựa theo nguyên tắc nào? Nêu bản chất mối quan hệ giữa gen và ARN.
Trả lời
- Quá trình tổng hợp ARN theo các nguyên tắc:
+ Khuôn mẫu: ARN được tổng hợp dựa trên 1 mạch đơn của gen.
+ Nguyên tắc bổ sung: các nuclêôtit trên gen và môi trường nội bào liên kết từng cặp theo nguyên tắc: A – U; T - A ; G – X; X -G
- Mối quan hệ giữa gen và ARN: trình tự các nuclêôtit trên mạch khuôn của gen quy định trình tự nuclêôtit trên ARN.
Câu 2:Một đoạn ARN có trình tự sắp xếp của các nuclêôtit như sau: -A-G-U-A-U-X-G-U- . Xác định trình tự các nuclêôtit trong đoạn gen đã tổng hợp ra đoạn mạch ARN trên
Trả lời
Đoạn ARN có trình tự sắp xếp của các nuclêôtit: -A-G-U-A-U-X-G-U-
Trình tự các nuclêôtit trong đoạn gen đã tổng hợp ra đoạn mạch ARN trên:
Mạch gốc: -T-X-A-T-A-G-X-A-
Mạch bổ sung: -A-G-T-A-T-X-G-T-
Câu 3:Trong tế bào nhân sơ, xét một gen dài 4080 Å, có 560 Ađênin. Mạch đơn thứ nhất của gen có 260 Ađênin và 380 Guanin, gen này phiên mã cần môi trường nội bào cung cấp 600 Uraxin.
1. Tính số lượng từng loại nuclêôtit trên gen.
2. Tính số lượng từng loại nuclêôtit trên mạch mang mã gốc của gen.
3. Tính số lượng nuclêotit từng loại trên mARN do gen phiên mã.
Trả lời
1. Tính số lượng từng loại nuclêôtit trên gen.
- N =[4080 x 2]/3,4 = 2400 [nuclêôtit]
- A = T = 560→ G = X = [2400 - 2 x 560]/ 2 = 640.
2. Tính số lượng từng loại nuclêôtit trên mạch mang mã gốc của gen.
Theo NTBS, A1 = T2 = 260
G1 = X2 = 380.
X1 = G2 = Ggen - G1= 640 - 380 = 260.
T1 = A2 = A - A1 = 560 - 260 = 300.
Do Umtcc = Agốc= 600→ mạch 2 là mạch gốc.
3. Tính số lượng nuclêotit từng loại trên mARN do gen phiên mã.
Do mạch 2 là mạch gốc nên trên mARN có
A = Tgốc = 260; U = Agốc = 300; G = Xgốc = 380; X = Ggốc = 260.
1. Cấu tạo hóa học của ARN
Tương tự như phân tử AND thì ARN là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các ribonucleotit.
Mỗi đơn phân [ribonucleotit] gồm 3 thành phần :
ARN có cấu trúc gồm một chuỗi poliribonucleotit . Số ribonucleotit trong ARN bằng một nửa nucleotit trong phân tử ADN tổng hợp ra nó.
Các ribonucleotit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữa gốc[]của ribonucleotit này với gốc đường ribolozo của ribonucleotit kia tạo thành chuỗi poliribonucleotit.
2.Các loại ARN và chức năng
Có 3 loại ARN là mARN, tARN và rARN thực hiện các chức năng khác nhau.
mARN cấu tạo từ một chuỗi polinuclêôtit dưới dạng mạch thẳng, mARN có chức năng truyền đạt thông tin di truyền tử mạch gốc trên ADN đến chuỗi polipepetit. Để thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền từ ADN đến protein thì ARN có
rARN có cấu trúc mạch đơn nhưng nhiều vùng các nuclêôtit liên kết bổ sung với nhau tạo các vùng xoắn kép cục bộ. rARN liên kết với các protein tạo nên các riboxom. 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.
tARN có cấu trúc với 3 thuỳ, trong đó có một thuỳ mang bộ ba đối mã có trình tự bổ sung với 1 bộ ba mã hóa axit amin trên phân tử mARN , tARN có chức năng vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tổng hợp nên chuỗi polipetit .
VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 10 bài viết Cấu trúc và chức năng ARN, nhằm giúp các em học tốt chương trình Sinh học 10.
Nội dung bài viết Cấu trúc và chức năng ARN: 1. Nuclêôtit – đơn phân của ARN Hình 11.1. Các loại nuclêôtit của ARN Bazơ nitơ có 4 loại là : A : Ađênin ; G : Guanin ;U: Uraxin ; X: Xitôzin 2 Đường ribôzơ C5H10O5 P Axit phôtphoric 2. Cấu trúc của ARN Đường và phôtphat ARN có nhiều trong tế bào chất. Có ba loại ARN là :ARN thông tin [mARN], ARN vận chuyển [tARN], ARN ribôxôm [rARN]. Phân tử mARN là một mạch polinuclêôtit [gồm từ hàng trăm đến hàng nghìn đơn phân] sao mã từ một đoạn mạch đơn ADN nhưng trong đó U thay cho T. Bazơ Phân tử tARN là một mạch pôlinuclêôtit gồm từ 80 – 100 đơn phân quấn trở lại ở một đầu, có đoạn các cặp bazơ liên kết theo nguyên tắc bổ sung [A – U; G – X]. Mỗi phân tử tARN có một đầu mang axit amin, một đầu mang bộ ba đối mã [một trong các thuỳ tròn] và đầu mút tự do. Hình 11.2. Mô hình cấu trúc phân tử ARN A Đầu 3 Đầu 5′. Phân tử mARN Phân tử rARN Đối mã Phân tử tARN Hình 11.3. Sơ đồ cấu trúc các loại ARN Phân tử tARN là một mạch polinuclêôtit chứa hàng trăm đến hàng nghìn đơn phân trong đó 70% số nuclêôtit có liên kết bổ sung. 3. Chức năng của ARN Phân tử mARN có chức năng truyền đạt thông tin di truyền. Phân tử tARN có chức năng vận chuyển các axit amin tới ribôxôm để tổng hợp prôtêin. Mỗi loại tARN chỉ vận chuyển một loại axit amin.
Phân tử rARN là thành phần chủ yếu của ribôxôm, nơi tổng hợp prôtêin. ADN = ARN Prôtêin Các phân tử ARN thực chất là những phiên bản được đúc trên một mạch khuôn của gen trên phân tử ADN nhờ quá trình phiên mã. Sau khi thực hiện xong chức năng của mình, các phân tử mARN thường bị các enzim của các tế bào phân giải thành các nuclêôtit. Trong tế bào, rARN, tARN tương đối bền vững, mARN kém bền vững hơn. Ở một số loại virut, thông tin di truyền không được lưu giữ trên ADN mà trên ARN.