1)
ADN mang chức năng lưu giữ và truyền đạt thông tin di truyền.
Những đặc điểm về cấu trúc của phân tử ADN đảm bảo cho nó giữ được thông tin di truyền:
- Trên mỗi mạch đơn của phân tử ADN, cac Nucleotit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền vững.
- Trên mạch kép các cặp Nu lên kết với nhau bằng liên kết hidro giữa các cặp bazo nitrit bổ xung. Tuy lên kết hidro không bền nhưng số lượng liên kết lại rất lớn nên đảm bảo cấu trúc không gian của ADN được ổn định và dễ dàng cắt đứt trong quá trình tự sao.
- Nhờ các cặp Nu liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung đã tạo cho chiều rộng ADN ổn định, các vòng xoắn của ADN dễ dàng liên kết với protein tạo cho cấu trúc ADN ổn định, thông tin di truyền được điều hòa.
- Từ 4 loại Nu do cách sắp xếp khác nhau đã tạo nên tính đặc trưng và đa dạng của các phân tử ADN ở các loài sinh vật.
2)
Thời gian
– Xảy ra ở pha S của kì trung gian. Khi đó các nhiễm sắc thể ở trạng thái duỗi xoắn cực đại.
Thành phần tham gia
– ADN khuôn (AND mẹ)
– Các Nu tự do A, T, G, X
– Năng lượng ATP
– Hệ enzyme: Tháo xoắn, ARN polimeraza, AND polimeraza, Ligaza.
Nguyên tắc nhân đôi
– Quá trình nhân đôi là quá trình tổng hợp hai phân tử ADN mới có cấu trúc giống với AND gốc (ADN mẹ) là do quá trình nhân đôi diễn ra theo các nguyên tắc
+ Nguyên tắc bán bảo toàn
+ Nguyên tắc bổ sung: A – T , G – X
+ Nguyên tắc nửa gián đoạn
Diễn biến quá trình nhân đôi ADN
Quá trình nhân đôi ADN trải qua 3 bước:
Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN
– Nhờ các Enzim tháo xoắn 2 mạch đơn của ADN tách dần. (Chạc chữ Y)
Bước 2: Tổng hợp các mạch ADN mới
– Enzim ADN-polimeraza sử dụng một mạch làm khuôn mẫu (nguyên tắc khuôn mẫu) tổng hợp nên mạch mới theo nguyên tắc bổ sung.
– Trên mạch khuôn 3’-5’ mạch bổ sung tổng hợp liên tục (cùng chiều tháo xoắn).
– Trên mạch khuôn 5’-3’ mạch bổ sung tổng hợp ngắt quãng tạo nên từng đoạn ngắn (đoạn Okazaki – có khoảng 1000 – 2000Nu), theo hướng ngược lại (ngược chiều tháo xoắn), sau đó các đoạn này nối lại với nhau (nhờ emzyme nối Ligaza) tạo thành mạch bổ sung hoàn chỉnh
Bước 3: Hai phân tử ADN con được tạo thành
– Giống nhau, giống ADN mẹ.
– Mỗi ADN con đều có một mạch mới được tổng hợp từ nguyên liệu của môi trường, mạch còn lại là của ADN mẹ (nguyên tắc bán bảo tồn).
Kết quả
Quá trình nhân đôi ADN dựa trên 2 nguyên tắc là nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn đảm bảo từ 1 ADN ban đầu sau 1 lần nhân đôi tạo ra 2 ADN con giống hệt nhau và giống hệt ADN mẹ.
Ý nghĩa
– Đảm bảo tính ổn định về vật liệu di truyền giữa các thế hệ tế bào.