ADN là một chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch pôlinuclêôtit xoắn đều quanh một trục theo chiều từ trái sang phải (xoắn phải): 1 vòng xoắn có: – 10 cặp nuclêôtit. – Dài 34 Ăngstrôn – Đường kính 20 Ăngstrôn.

– Liên kết trong 1 mạch đơn: nhờ liên kết hóa trị giữa axít phôtphôric của nuclêôtit với đường C5 của nuclêôtit tiếp theo.

– Liên kết giữa 2 mạch đơn: nhờ mối liên kết ngang (liên kết hyđrô) giữa 1 cặp bazơ nitríc đứng đôi diện theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với T bằng 2 liên kết hyđrô hay ngược lại; G liên kết với X bằng 3 liên kết hyđrô hay ngược lại). 

– Hệ quả của nguyên tắc bổ sung:

+ Nếu biết được trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong một mạch đơn này à trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong mạch còn lại. 

+ Trong phân tử ADN: tỉ số:  A+T/ G+X là hằng số nhất định đặc trưng cho mỗi loài.

3. Tính chất của ADN

– ADN có tính đặc thù: ở mỗi loài, số lượng + thành phần + trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong phân tử ADN là nghiêm ngặt và đặc trưng cho loài. 

– ADN có tính đa dạng: chỉ cần thay đổi cách sắp xếp của 4 loại nuclêôtit -> tạo ra các ADN khác nhau.

Tính đa dạng + tính đặc thù của ADN là cơ sở cho tính đa dạng và tính đặc thù của mỗi loài sinh vật.

4. Chức năng của ADN

Lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền về cấu trúc và toàn bộ các loại prôtêin của cơ thể sinh vật, do đó quy định các tính trạng của cơ thể sinh vật.

-> Thông tin di truyền: được chứa đựng trong ADN dưới hình thức mật mã (bằng sự mã hóa bộ 3) cứ 3 nuclêôtit kế tiếp nhau trên 1 mạch đơn quy định 1 axít amin (aa) (= mã bộ 3) hay bộ 3 mã hóa = mã di truyền = đơn vị mã = 1 codon). Vậy trình tự sắp xếp các axít amin trong phân tử prôtêin được quy định bởi trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong ADN. Mỗi đoạn của phân tử ADN mang thông tin di truyền quy định cấu trúc của 1 loại prôtêin được gọi là gen cấu trúc.

ARN 

là bản sao từ một đoạn của ADN (tương ứng với một gen), ngoài ra ở một số virút ARN là vật chất di truyền.

1. Thành phần:

Cũng như ADN, ARN là đại phân tử sinh học được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là nuclêôtit. Mỗi đơn phân (nuclêôtit) được cấu tạo từ 3 thành phần sau:

–Đường ribôluzơ: C5H10O5 (còn ở ADN là đường đềôxi ribôluzơ C5H10O4).

–Axit photphoric: H3PO4.

–1 trong 4 loại bazơ nitơ (A, U, G, X).

Các nuclêôtit chỉ khác nhau bởi thành phần bazơ nitơ, nên người ta đặt tên của nuclêôtit theo tên bazơ nitơ mà nó mang.

2. Cấu trúc ARN: 

ARN có cấu trúc mạch đơn:

– Các ribônuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữa H3PO4 của ribônuclêôtit này với đường C5H10O5 của ribônuclêôtit kế tiếp. Tạo nên một chuỗi pôli nuclêôtit (kích thước của ARN ngắn hơn rất nhiều so với kích thước của ADN.

– Có 3 loại ARN:

– ARN thông tin (mARN): sao chép đúng một đoạn mạch ADN theo nguyên tắc bổ sung nhưng trong đó A thay cho T.

– ARN ribôxôm (rARN): là thành phần cấu tạo nên ribôxôm.

– ARN vận chuyển (tARN): 1 mạch pôlinuclêôtit nhưng cuộn lại một đầu

+ Ở một đầu của tARN có bộ ba đối mã, gồm 3 nuclêôtit đặc hiệu đối diện với aa mà nó vận chuyển.

+ Đầu đối diện có vị trí gắn aa đặc hiệu.

3. Chức năng ARN:

–ARN thông tin: truyền đạt thông tin di truyền từ ADN (gen cấu trúc) tới ribôxôm.

–ARN vận chuyển: vận chuyển aa tương ứng tới ribôxôm (nơi tổng hợp protein).

–ARN ribôxôm: thành phần cấu tạo nên ribôxôm.

Trước hết, cả ADN và ARN đều là các đại phân tử với cấu trúc đa phân. Trong đó đơn phân là các nucleotit. Các nguyên tố hóa học tạo nên cả hai phân tử này là C, H, O, N, P. 

Mỗi nucleotit đều được tạo thành từ một gốc đường, gốc axit photphoric và bazo nito. Có 4 loại bazơ nitơ tạo nên 4 loại nucleotit trong phân tử ADN và ARN. Trong đó, cả hai loại đều cùng chứa 3 bazơ nitơ gồm Adenin, Guanin, Xitozin.  

Sự liên kết giữa nucleotit hay các đơn phân trong đại phân tử đều được thực hiện bằng liên kết hóa trị tạo thành mạch chính. Ngoài ra, cả ARN và ADN đều đóng vai trò quan trọng trong truyền đạt thông tin di truyền, tổng hợp phân tử protein trong cơ thể sinh vật. 

Các điểm khác biệt giữa ARN và ADN cần được xem xét trên nhiều yếu tố. Các yếu tố này có thể bao gồm: thành phần cấu tạo, cấu trúc, chức năng,… Dưới đây là một số phân tích để bạn có thể phân biệt hai phân tử ADN và ARN. 

ADN được cấu tạo từ gốc đường đêôxiribôzơ (C5H10O4) và thành phần bazơ nitơ gồm bốn loại là Adenin, Guanin, Timin và Xitozin. Trong khi đó, ARN được cấu tạo từ đường Ribôzơ (C5H10O5). Thành phần bazơ nitơ gồm: Adenin, Guanin, Uraxin và Xitozin. 

Phân tử ADN có cấu trúc gồm hai mạch kép xoắn đều quanh một trục và ngược chiều nhau, liên kết thông qua liên kết Hidro. Không chỉ vậy, số lượng đơn phân của đại phân tử  này cực lớn có thể lên đến hàng triệu trong một phân tử ADN. Chiều dài của ADN có thể đạt mức hàng trăm micromet. Do vậy, có thể thấy kích thước và khối lượng của ADN rất lớn.

Trong phân tử của ADN có bốn loại nucleotit. Cụ thể là các loại A, T, G, X. ADN xuất hiện ở nhân tế bào. Ngoài ra, phân tử này còn tồn tại ở trong cả ti thể, lạp thể ở tế bào chất với một số loài. 

Trong khi đó, ARN chỉ có cấu trúc mạch đơn, do vậy, trong phân tử này không tồn tại liên kết Hidro. Dù cũng được gọi là đại phân tử nhưng kích thước và khối lượng của ARN nhỏ hơn rất nhiều so với ADN. 

Có 3 loại ARN gồm: mARN, tARN và rARN. Mỗi loại có cấu trúc không gian khác nhau. Trong phân tử của ARN có bốn loại nucleotit. Cụ thể là các loại A, U, G, X. ARN xuất hiện ở nhân, nhiễm sắc thể, lạp thể, ty thể và đặc biệt thường gặp trong riboxom. 

Phân tử ADN có tính đa dạng và đặc thù cho các loài sinh vật trên trái đất. Dù chỉ thay đổi cấu trúc một chút cũng có thể tạo ra một loài khác nhau. Do vậy, đây là phân tử đóng vai trò quan trọng trong việc lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.

Không chỉ vậy, thứ tự trong phân tử ADN sẽ quyết định trình tự của ribonucleotit trên ARN. Từ đó, trật tự của các axit amin trong protein cũng bị ảnh hưởng. Do vậy, đây là phân tử chứa đựng thông tin di truyền quan trọng. Những đột biến trên phân tử gen cấu trúc này có thể dẫn đến sự đột biến về kiểu hình ở sinh vật. 

Với phân tử ARN, mỗi loại phân tử sẽ có những chức năng khác nhau. Trong đó, ba chức năng cụ thể là truyền đạt thông tin di truyền, vận chuyển axit amin để tổng hợp protein, tham gia tổng hợp protein tại riboxom. ARN còn được gọi là bản sao của gen cấu trúc quy định về các protein tương ứng do thực hiện phiên mã một đoạn gen, từ đó dịch mã tạo thành protein tương ứng. 

Sự biến mất của phân tử mARN sau quá trình dịch mã không làm ảnh hưởng đến kiểu hình của sinh vật. Chúng ta không thực hiện các xét nghiệm ARN để xác định huyết thống, bệnh lý di truyền,.. giống như thực hiện với phân tử ADN.