Bấy lâu nay chúng ta vẫn biết liên kết giữa các đơn phân trong cấu trúc hóa học của ADN là liên kết phôtphođieste (phosphodieste) tạo thành chuỗi polinuclêôtit và liên kết giữa 2 nuclêotit (giữa 2 chuỗi polinuclêôtit ngược chiều nhau) trong cấu trúc không gian là liên kết hiđrô. Thực tế xem xét dưới góc độ hóa học thì điều này có thực sự chính xác chưa? Phải gọi liên kết đó như thế nào mới đúng?
Hình 1: Mô hình cấu trúc phân tử ADN của Watson và Crick
Trước hết chúng ta hãy xem các tài liệu phổ thông nói về liên kết này như thế nào?
Hình 2: Trích nội dung sách: Campbell “Sinh học” NXB GD- Trang 88
Hình 3: Trích nội dung sách giáo khoa sinh học 10 -Nâng cao Trang 36
Theo mô hình Watson và Crick thì ADN là một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch polinuclêôtit. Trong mỗi mạch pôlinuclêôtit thì các đơn phân nuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết phôtphođieste. Giữa hai mạch các nuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô theo nguyên tắc bổ sung (A của mạch này liên kết với T của mạch kia bằng hai mỗi liên kết hiđrô và ngược lại; G của mạch này liên kết với X bằng ba mối liên kết hđrô và ngược lại).
Hình 4: Các liên kết hóa học trong phân tử ADN
Sau đây, xin được nói rõ hơn về cách gọi tên giữa các nuclêôtit trong mỗi mạch pôlinuclêôtit. Về cấu tạo, mỗi nuclêôtit gồm 3 thành phần liên kết với nhau đó là: 1 axit phôtphoric, 1 đường đềôxiribozơ và 1 trong 4 loại bazơnitơ (A,T,G,X).
Với phân tử đường đềôxiribozơ thì ở các vị trí cácbon 1’, 3’, 5’ có nhóm OH là chức rượu. Tại vị trí 5’ nhóm OH phản ứng với axit phôtphoric tạo thành một liên kết este thứ 1.
Hình 5: Cấu tạo 1 đơn phân nuclêôtit
Giữa hai nuclêôtit liên tiếp nhóm OH tại vị trí 3’ đã phản ứng với nhóm phôtphat của nuclêôtit kế tiếp tạo thành liên kết este thứ 2.
Hình 6: Sự hình thành liên kết giữa 2 nuclêôtit liên tiếp
Như vậy, thực chất có 2 liên kết este: một là liên kết giữa nhóm phôtphát với OH ở vị trí 5’ trong một nuclêôtit và liên kết thứ hai được hình thành giữa nhóm phôtphát với OH ở vị trí 3’ giữa hai nuclêôtit.
Hình 7: Liên kết phôtphođieste thực chất là liên kết giữa 2 phân tử đường
Do vậy, có thể gọi chính xác liên kết giữa 2 nuclêôtit liên tiếp trong một chuỗi polipeptit là liên kết photphoeste hoặc gọi đơn giản là liên kết este. Còn cách gọi liên kết phôtphođieste là liên kết giữa 2 phân tử đường liên tiếp. Đối với các em học sinh chỉ cần gọi liên kết giữa hai nuclêôtit là liên kết cộng hóa trị là đảm bảo an toàn bởi vì liên kết este cũng là liên kết cộng hóa trị. Điều này cũng phù hợp với cách gọi của sách giáo khoa sinh học cơ bản.
Để ôn tập kĩ hơn về vấn đề này, các em có thể truy cập vào baitap123.com theo đường link sau đây để ôn tập lí thuyết và luyện tập với các câu hỏi trắc nghiệm.
http://www.baitap123.com/sinh-hoc/lop-12.html
Các em có thể tải aap từ để sử dụng trên smartphone:
https://play.google.com/store/search?q=baitap123
Thạc sĩ: Nguyễn Trung Hiệu