ADN (Axit Deoxyribonucleic) là vật chất di truyền cơ bản của mọi sinh vật sống, mang thông tin di truyền quyết định các đặc điểm và chức năng sinh học. Cấu trúc không gian của ADN là một chuỗi xoắn kép, với hai sợi polynucleotide quấn quanh nhau. Một trong những thông số quan trọng để mô tả cấu trúc này là đường kính ADN và chiều dài của mỗi vòng xoắn.
Đường kính ADN và chiều dài mỗi vòng xoắn ADN lần lượt bằng bao nhiêu là câu hỏi thường gặp trong chương trình sinh học phổ thông và đại học. Câu trả lời chính xác là: đường kính ADN khoảng 20 Å (Angstrom) và chiều dài mỗi vòng xoắn ADN là 34 Å.
Cấu trúc xoắn kép của ADN với các base nitơ liên kết bổ sung
Giải thích chi tiết hơn:
-
Đường kính ADN (20 Å): Khoảng cách này được xác định bởi khoảng cách giữa hai chuỗi polynucleotide trong cấu trúc xoắn kép. Đường kính này là tương đối ổn định và được duy trì bởi sự tương tác giữa các cặp base nitơ bổ sung (Adenine-Thymine và Guanine-Cytosine) thông qua liên kết hydro.
-
Chiều dài mỗi vòng xoắn ADN (34 Å): Một vòng xoắn hoàn chỉnh của ADN bao gồm khoảng 10 cặp base nitơ. Chiều dài này được tính từ điểm bắt đầu của một vòng xoắn đến điểm tương ứng trên vòng xoắn tiếp theo dọc theo trục của phân tử ADN. Khoảng cách giữa các cặp base nitơ liền kề trong một chuỗi xoắn là khoảng 3.4 Å, và 10 cặp base sẽ tạo thành chiều dài 34 Å cho mỗi vòng xoắn.
Hiểu rõ về đường kính và chiều dài vòng xoắn của ADN không chỉ giúp nắm vững kiến thức cơ bản về cấu trúc ADN mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc nghiên cứu các quá trình sinh học như sao chép, phiên mã và sửa chữa ADN. Kích thước và hình dạng cụ thể của ADN ảnh hưởng trực tiếp đến cách các protein và enzyme tương tác với nó để thực hiện các chức năng này.
Liên kết bổ sung giữa các cặp base Adenine-Thymine (A-T) và Guanine-Cytosine (G-C) trong phân tử ADN
Ngoài ra, sự hiểu biết về kích thước phân tử ADN còn ứng dụng trong các lĩnh vực công nghệ sinh học như kỹ thuật di truyền, chẩn đoán bệnh và phát triển thuốc. Việc thiết kế các phân tử có thể tương tác đặc hiệu với ADN đòi hỏi sự chính xác về mặt không gian, và thông tin về đường kính và chiều dài vòng xoắn là vô cùng quan trọng.
