Axit nucleic | Khái niệm hoá học

1. Định nghĩa

Axit nucleic là polime sinh học do nhiều đơn vị nucleotit kết hợp với nhau (còn gọi là polinucleotit) nhờ các liên kết photphodieste. Axit nucleic là thành phần quan trọng nhất của nhân tế bào. Tên axit nucleic có nguồn gốc từ tiếng La tinh có nghĩa là nhân. Các axit nucleic tồn tại dưới dạng kết hợp với protein và dạng kết hợp đó có tên là nucleoprotein hay nucleoproteit.

2. Thành phần cấu tạo

Axit nucleic chứa các nguyên tố C, H, O, N, P. Phân tử khối của axit nucleic rất lớn, khoảng 2.000.000 đến 10.000.000 đvC. Axit nucleic được cấu thành bởi các monome là nucleotit. Một nucleotit bao gồm ba thành phần chính:

- Gốc bazơ nitơ (dẫn xuất của dị vòng purin hoặc dị vòng pirimidin).

- Gốc pentozơ (ribozơ hoặc deoxiribozơ).

- Gốc axit photphoric

Ba thành phần này kết hợp với nhau theo tỉ lệ 1:1:1

3. Cấu trúc của axit nucleic

Nhiều đơn vị nucleotit kết hợp với nhau nhờ liên kết photphodieste tạo nên axit nucleic. Liên kết este được tạo thành từ nhóm -OH của gốc photphat của một đơn vị nucleotit với nhóm -OH của gốc pentozơ của đơn vị nucleotit kế tiếp. 

Có hai loại axit nucleic là axit deoxiribonucleic (ADN) và axit ribonucleic (ARN). Hai loại này khác nhau về thành phần pentozơ trong phân tử, ADN không có bazơ dị vòng uraxil còn ARN không có dị vòng timin.

- Axit deoxiribonucleic (ADN)

Các gốc nitơ:Thymine, Guanine, Adenine, Cytosine.

Cấu trúc: sợi đôi

Đường ngũ cốc: Deoxyribose

Hình dạng chính của ADN là hình xoắn kép ba chiều. Cấu trúc dạng xoắn này giúp cho các ADN có  khả năng thư giản và tổng hợp nên protein.

- ARN

Các gốc nitơ: Guanine, Adenine, Uracil, Cytosine

Cấu trúc: Sợi đơn

Đường năm carbon: Ribose

Khác hẳn so với ADN thì ARN lại không có cấu trúc dạng xoắn, cấu tạo của chúng lại phức tạp hơn theo hình dạng ba chiều. Nguyên nhân là do các nguyên tử bazo ARN kết hợp với các ARN khác.

4. Vai trò

Các axit nucleic là phân tử không thể thiếu trong các cá thể sinh vật để tạo nên một hệ giúp thực hiện các quá trình mã hóa và truyền tải thông tin di truyền. Axit nucleic được tìm thấy hầu hết trong mọi sinh vật - thực vật đa bào cho đến các sinh vật có cấu tạo đơn bào như vi khuẩn virut. Mỗi sinh vật đó đều có điểm chung với nhau.

Chúng là những vật liệu di truyền để kết nối các sinh vật trên trái đất như con người động vật, thực vật và cả sinh vật đơn bào. Mỗi sinh vật có thể trông giống nhau về vẻ bề ngoài nhưng vô hình chung nếu như chúng ta để ý thì chúng có những đặc điểm cũng như tính chất khác nhau và khá đặc biệt so với các cá thể đồng loại khác.