ADN là gì? Quá trình nhân đôi ADN xảy ra như thế nào?

Khi con người muốn làm xét nghiệm liên quan đến huyết thống hoặc trường hợp cần nhận dạng những thi thể người gặp phải các tai nạn không thể nhận dạng thì sẽ cần tiến hành xét nghiệm ADN. Vậy ADN là gì? Quá trình nhân đôi ADN được diễn ra như thế nào? Đừng bỏ lỡ bài viết sau đây để có câu trả lời bạn nhé!

ADN là gì?

ADN là ký hiệu viết tắt của cụm từ “acid deoxyribonucleic”, một loại vật chất di truyền có trong con người và hầu hết các loài sinh vật. Các tế bào ADN trong có thể gần như là giống nhau. Các ADN trong nhân tế bào hay còn được gọi là các ADN nhân, còn lượng nhỏ ADN trong các ti thể thì được gọi là mtADN hay ADN ti thể. Ti thể là một cơ quan tế bào có chức năng truyền năng lượng trong máu thành dạng mà các tế bào có thể sử dụng được. 

Trong ADN có chứa thông tin được hình thành từ các bộ ba mã hóa của 4 loại base, bao gồm: thymine (T), guanine (G) và adenin (A). Con người có bộ ADN gồm 3 tỷ base và các base ở tất cả mọi người sẽ có khoảng 99% là giống nhau. Các thông tín tính trạng trong ADN được quy định bằng cách sắp xếp các đoạn trình tự. Các loài sinh vật khác nhau sẽ được quy định bởi hình thái giống như cách tạo nên từ và câu mà các ký tự chữ cái (alphabet) được xuất hiện và được xắp xếp theo một quy ước nhất định.

Các cặp base trong ADN thường bắt cặp tương ứng với nhau, C bắt cặp với G, A bắt cặp với T để tạo ra các cặp base. Mỗi một cặp base sẽ được bắt cặp tương ứng với nhau và được gắn một phân tử. A với T thành 1 cặp, C với G thành 1 cặp để hình thành những đơn vị người ta gọi là các cặp base. Mỗi base được gắn với một phân tử phosphate và một phân tử đường. photobase, đường và Base liên kết với nhau tạo thành một đơn vị thống nhất gọi là các Nucleotitde. Các nucleotide này được sắp xếp trong 2 mạch dài và tạo thành hình xoắn ốc, người ta gọi là chuỗi xoắn kép, các chuỗi xoắn kép này có hình dạng gần giống với chiếc tháng, mỗi cặp base là một bậc thang, 2 bên sườn thang là phân tử phosphate và phân tử đường mà ta vẫn thường thấy qua những bức ảnh mô phỏng cấu trúc ADN. 

Đặc điểm của ADN

ADN có một đặc điểm quan trọng đó là khả năng nhân lên và tự tạo ra các bản sao của chính mình. mỗi một khuôn nhân bản ADN được làm từ các sợi của ADN trong chuỗi xoắn kép. Khi phân chia các tế bào thì đây được xem là một đặc điểm then chốt vì mỗi một tế bào con trong ADN đều cần những bản sao chính xác của các ADN trong tế bào mẹ. 

Quá trình nhân đôi ADN xảy ra như thế nào?

Quá trình nhân đôi ADN trong sinh học phân tử được diễn giải “là một cơ chế sao chép các phân tử DNA xoắn kép trước mỗi lần phân bào. Quá trình này tạo ra một kết quả là 2 phân tử DNA gần như giống nhau hoàn toàn, hoặc có chút sai khác với tần số thấp.

Nhân đôi ADN diễn ra ở đâu?

– Nhân đôi ADN là một quá trình diễn ra ở nhân tế bào, lục lạp, ti thể hoặc ở tế bào chất.

 Thời gian xảy ra

– Xảy ra khi các nhiễm sắc thể ở trạng thái duỗi xoắn cực đại (pha S của kì trung gian). 

Qúa trình nhân đôi ADN diễn ra trong 3 bước:

Bước 1: Tháo xoắn phân tử ADN

• 2 mạch đơn của ADN sẽ được tách dần khi các Enzim tháo xoắn (chạc chữ Y). 

Bước 2: Tổng hợp mạch ADN mới

• Enzim ADN-polimeraza: các mạch mới được tổng hợp nhờ một mạch khuôn mẫu dựa theo nguyên tắc bổ sung. 
• Mạch bổ sung tổng hợp liên tục trên mạch khuôn 3’-5’ rồi sau đó lại ngắt quãng (đoạn Okazaki) và nối lại nhờ Enzim nối. 

Bước 3: Cách tạo thành 2 phân tử ADN con

• Các phân tử ADN con giống mẹ và chúng cũng giống nhau. 
• Mỗi ADN con đều có một mạch là của ADN mẹ và một mạch mới được tổng hợp từ nguyên liệu môi trường. Nguyên tắc hình thành này được gọi là nguyên tắc bán bảo tồn. 

Kết luận

Trong quá trình nhân đôi ADN, để có thể đảm bảo từ 1 ADN ban đầu sau 1 lần nhân đôi tạo ra 2 ADN con giống hệt mẹ và giống hệt nhau thì phải dựa trên 2 nguyên tắc đó là nguyên tắc bảo tồn và nguyên tắc bổ sung.

Một số công thức và dạng bài tập về nhân đôi ADN

Gọi các loại nuclêôtit trong ADN ban đầu là A, T, G, X.

N: Tổng số nuclêôtit có trong ADN ban đầu.

Amt, Tmt, Gmt, Xmt: Các loại nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp cho quá trình nhân đôi.

Nmt: Tổng số nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp cho quá trình nhân đôi.

* Nếu 1 phân tử ADN tiến hành tái bản k lần:

– Số phân tử ADN con được tạo ra là: 2k.

– Số mạch polinuclêôtit có trong các phân tử ADN con là: 2k . 2.

– Số mạch polinuclêôtit được cấu tạo từ nguyên liệu hoàn toàn mới là: 2k .2 – 2.

– Số phân tử ADN có nguyên liệu hoàn toàn mới là: 2k – 2.

– Các loại nuclêôtit cần cung cấp cho quá trình nhân đôi:

Amt = Tmt = (2k – 1) . A = (2k – 1) . T;

Gmt = Xmt = (2k – 1) . X = (2k – 1) . G

– Tổng số nuclêôtit cần cung cấp cho quá trình nhân đôi.

Nmt = (2k – 1) . N

– Tổng số nuclêôtit tự do môi trường cần cung cấp để tạo ra các ADN có nguyên liệu hoàn toàn mới là: (2k – 2) . N.

Qua bài viết ADN là gì? cũng như tìm hiểu về quá trình nhân đôi của ADN. Hy vọng bạn đọc của maynenkhikhongdau.net đã có thể tự mình giải đáp được những thắc mắc liên quan đến loại hình vật chất di truyền trong con người mang tên ADN.