Trình bày cấu tạo phân tử ADN và vai trò của nó đối với sự di truyền.

CẤU TẠO PHÂN TỬ DNA VÀ VAI TRÒ ĐỐI VỚI SỰ DI TRUYỀN
1. Cấu Tạo Phân Tử DNA (Acid Deoxyribonucleic)
A. Cấu Trúc Đơn Phân: Nucleotide
DNA là một đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mà đơn phân là các nucleotide. Mỗi nucleotide gồm ba thành phần cơ bản:

Đường Deoxyribose (đường C 
5
​
): Là đường có 5 carbon, một phần tạo nên bộ khung của phân tử DNA.

Gốc Phosphate (PO 
4
3−
​
): Gắn vào carbon số 5' của đường deoxyribose.

Bazo Nitric (Nitrogenous Base): Gắn vào carbon số 1' của đường deoxyribose. Có 4 loại bazo nitric trong DNA:

Adenine (A)

Thymine (T)

Guanine (G)

Cytosine (C)

B. Cấu Trúc Đa Phân: Chuỗi Polynucleotide
Các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết Phosphodieste (liên kết cộng hóa trị) giữa gốc phosphate của nucleotide này với đường deoxyribose của nucleotide tiếp theo.

Các liên kết này tạo thành một chuỗi dài gọi là chuỗi polynucleotide.

Các chuỗi polynucleotide có một đầu 5' (mang gốc phosphate) và một đầu 3' (mang nhóm −OH tự do). Hai đầu này định hướng cho quá trình tổng hợp DNA và RNA sau này.

C. Cấu Trúc Không Gian: Chuỗi Xoắn Kép
Phân tử DNA thường tồn tại dưới dạng chuỗi xoắn kép (mô hình Watson-Crick) . Cấu trúc này có các đặc điểm sau:

Hai chuỗi Xoắn Ngược Chiều: Phân tử DNA gồm hai chuỗi polynucleotide xoắn đều quanh một trục tưởng tượng theo chiều từ trái sang phải. Hai chuỗi này chạy song song và ngược chiều nhau (ví dụ: một chuỗi 5' → 3', chuỗi kia 3' → 5').

Liên kết Bổ Sung: Các bazo nitric giữa hai chuỗi liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung (A-T và G-C):

Adenine (A) của chuỗi này luôn liên kết với Thymine (T) của chuỗi kia bằng hai liên kết Hydro (A=T).

Guanine (G) của chuỗi này luôn liên kết với Cytosine (C) của chuỗi kia bằng ba liên kết Hydro (G≡C).

Tính Ổn Định: Các liên kết Hydro giữ hai chuỗi lại với nhau và các liên kết Phosphodieste tạo nên bộ khung vững chắc giúp DNA trở nên rất bền vững.

2. Vai Trò Của DNA Đối Với Sự Di Truyền
DNA được xem là vật chất di truyền ở cấp độ phân tử, giữ các vai trò trung tâm sau:

A. Mang và Bảo Quản Thông Tin Di Truyền
Lưu trữ Thông tin: Trình tự sắp xếp đặc thù của các nucleotide (A, T, G, C) trên chuỗi polynucleotide chính là mã di truyền (Gene). Toàn bộ thông tin quy định cấu trúc của tất cả các protein trong cơ thể sinh vật được mã hóa trong DNA.

Tính Đa Dạng: Do số lượng, thành phần và đặc biệt là trình tự sắp xếp của 4 loại nucleotide này mà DNA mang tính đa dạng và đặc thù cao, quy định các đặc điểm riêng biệt của từng loài và từng cá thể.

B. Truyền Đạt Thông Tin Di Truyền
Tự Nhân Đôi (Sao Chép DNA): DNA có khả năng tự nhân đôi (tổng hợp) chính xác theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn. Quá trình này đảm bảo thông tin di truyền được truyền nguyên vẹn từ tế bào mẹ sang tế bào con qua các lần phân bào, và từ thế hệ này sang thế hệ khác.

Phiên Mã và Dịch Mã: DNA là khuôn mẫu để tổng hợp nên RNA (Acid Ribonucleic) thông qua quá trình Phiên Mã. Sau đó, RNA (cụ thể là mRNA) mang thông tin đó đến ribosome để tổng hợp protein thông qua quá trình Dịch Mã.

Mối quan hệ: Mối quan hệ giữa DNA và các sản phẩm của nó được tóm tắt qua Sơ đồ Trung tâm của Sinh học Phân tử:

DNA 
Nh 
a
ˆ
n đ 
o
ˆ
i
​
DNA 
Phi 
e
ˆ
n M 
a
˜

​
RNA 
Dịch M 
a
˜

​
Protein 
Biểu hiện t 
ı
ˊ
nh trạng
​

C. Vai Trò trong Biến Dị
Đột Biến: Mặc dù DNA có cơ chế sao chép chính xác, nhưng đôi khi vẫn xảy ra sai sót dẫn đến đột biến gen (thay đổi trình tự nucleotide). Đột biến là nguồn nguyên liệu quan trọng cho tiến hóa và tạo ra sự đa dạng di truyền trong quần thể.