ARN là gì? Cấu trúc và chức năng của ARN - Rửa xe tự động

ARN là gì? Là một trong những kiến thức quan trọng có trong chương trình Sinh học 9. ARN là đại lượng phân tử sinh học không thể thiếu đối với sự sống hiện nay, tồn tại bên trong các tế bào của động vật, thực vật hay vi sinh vật. Để hiểu rõ hơn quý bạn đọc hãy theo dõi nội dung có trong bài viết dưới đây của ruaxetudong.org

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).

Các nucleotit chỉ khác nhau ở thành phần bazơ nitơ nên người ta đặt tên nucleotit theo tên bazơ nitơ mà nó mang.

Các ribonucleotit sẽ liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữa gốc (H3PO4) của ribonucleotit này với gốc đường ribulozo của ribonucleotit kia để tạo thành chuỗi poliribonucleotit.

ARN có cấu trúc như thế nào?

Cấu trúc hóa học

ARN (axit ribonucleic) là một đại phân tử hữu cơ được cấu tạo bởi các nguyên tố C, H, O, N, P
ARN là phân tử có cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân của ARN là các Nuclêôtit thuộc dạng A, U, G, X. Từ 4 loại đơn phân này, tạo nên sự đa dạng và đặc thù cho ARN.

Cấu trúc không gian

ARN trong tế bào được phân thành 3 loại chủ yếu đó là:
ARN thông tin (mARN): Có vai trò là truyền đạt thông tin quy định cấu trúc của prôtêin cần tổng hợp.
ARN vận chuyển (tARN): Thực hiện chức năng vận chuyển axit amin tương ứng tới nơi tổng hợp prôtêin.
ARN riboxom (rARN): Là thành phần cấu tạo nên ribôxôm – nơi tổng hợp prôtêin.
Khác với ADN, ARN chỉ có cấu trúc gồm 1 mạch đơn, để tồn tại bền vững trong không gian, các nucleotit trên mạch đơn có thể kết hợp với nhau để tạo thành cấu trúc bền vững hơn.

Quá trình tổng ARN ( Quá trình phiên mã/sao mã)

Nguyên tắc tổng hợp

Thời gian, địa điểm: Quá trình tổng hợp ARN diễn ra ở trong nhân tế bào, tại các NST ở kì trung gian đang ở dạng sợi mảnh.
Nguyên tắc: Quá trình tổng hợp ARN dựa theo NTBS, trong đó A trên mạch gốc liên kết với U, T trên mạch gốc liên kết với A, G liên kết với X và X liên kết với G.

Quá trình tổng hợp ARN

Bước 1: Khởi đầu

Enzim ARN polimeraza sẽ bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’ → 5’ và bắt đầu quá trình tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu.

Bước 2: Kéo dài chuỗi ARN

Enzim ARN polimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và các nuclêôtit trong môi trường nội bào liên kết với các nucleotit trên mạch gốc dựa theo nguyên tắc bổ sung:

A mạch gốc – U tự do
T mạch gốc – A tự do
G mạch gốc – X tự do
X mạch gốc – G tự do

Bước 3: Kết thúc

Khi enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã sẽ dừng lại, phân tử ARN được giải phóng. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn sẽ đóng xoắn ngay lại.

Kết quả: Từ gen ban đầu tạo ra ARN tham gia vào quá trình tổng hợp prôtêin ngoài nhân tế bào.

Mối quan hệ giữa gen và ARN

Gen (mạch gốc của gen) là khuôn mẫu tổng hợp nên mạch ARN
Bản chất mối quan hệ: Trình tự các nucleotit trên gen quy định trình tự các nucleotit trên phân tử ARN

Các loại ARN và chức năng

Có 3 loại ARN, mỗi loại lại thực hiện các chức năng khác nhau, cụ thể

ARN vận chuyển (transfer RNA)

ARN vận chuyển được viết tắt là tARN, có cấu trúc 3 thùy, trong đó một số thùy 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 polipeptit.

ARN riboxom (ribosomal RNA)

ARN riboxom viết tắt là rARN. Có cấu trúc mạch đơn nhưng nhiều vùng các nucleotit liên kết, bổ sung với nhau tạo các cấu trúc vùng xoắn kép cục bộ. rARN liên kết với các protein tạo nên các riboxom. rARN là loại ARN có cấu trúc nhiều liên kết hidro trong phân tử và chiếm số lượng lớn nhất trong tế bào.

ARN thông tin (messenger RNA)

Cấu tạo từ một chuỗi polinucleotit dưới dạng mạch thẳng, mARN có chức năng truyền đạt thông tin di truyền từ mạch gốc trên ADN đến chuỗi polipeptit. 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 với 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

So sánh ADN với ARN

Giống nhau:

Đều là các axit hữu cơ – axit nucleic
Cấu tạo từ 5 nguyên tố hóa học C, H, O, N, P
Đều thuộc đại phân tử, có khối lượng và kích thước lớn
Đều có cấu tạo đa phân gồm nhiều đơn phân là các nucleotit, có 3 trong 1 nucleotit giống nhau đó là A, G, X
Đều có tính đa dạng và đặc thù vì số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các nucleotit
Đều có cấu trúc xoắn
Các nucleotit trên mạch đơn liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị.
Đều liên quan tới thông tin di truyền và quá trình tổng hợp protein.

Khác nhau

ADN

ARN

Kích thước và khối lượng lớn hơn

Kích thước và khối lượng nhỏ hơn

Đơn phân là các nucleotit A, T, G, X ( có T không có U)

Đơn phân các nucleotit A, U, G, X (có U không có T)

Có NTBS và liên kết hidro trong cấu trúc

Không có NTBS và liên kết hidro trong cấu trúc

Gồm có 2 mạch đơn

Gồm 1 mạch đơn

Trong ADN có đường đêôxiribôzơ C5H10O4, bazơ nitric (A, T, G, X) và axit H3PO4.

Trong ARN có đường ribôzơ C5H10O5, bazơ nitric (A, U, G, X) và axit H3PO4.

Chức năng:

+ Mang thông tin di truyền bản mã gốc

+ Mang gen quy định cấu trúc của phân tử protein

Chức năng:

+ Mang thông tin di truyền bản mã sao

+ Trực tiếp tham gia vào quá trình tổng hợp protein

Hy vọng rằng, nội dung thông tin có trong bài viết trên đây sẽ giúp ích quý bạn đọc hiểu thêm về khái niệm ARN là gì. Truy cập website ruaxetudong.org để tìm hiểu nhiều thông tin hữu ích khác.