Quá trình tổng hợp Protein

Đỗ Nguyễn Đức Trung
3 tháng 5 2019 lúc 22:07

Tiếp phần hệ thống kiến thức về quần thể, fmgroup sẽ tiếp tục hệ thống kiến thức về phiên mã và dịch mã, một chủ đề luôn có trong đề thi tốt nghiệp phổ thông và chiếm nhiều nhất trong các phần tinh toán trong đề thi.

Phiên mã là gì?

Phiên mã là quá trình truyền thông tin di truyền trên mạch mã gốc của gen (ADN) sang mARN theo nguyên tắc bổ sung.

Trong nhân tế bào gen mang mật mã di truyền nhưng lại nằm cố định trên NST không thể di chuyển được. Để giúp gen làm nhiệm vụ truyền thông tin và điều khiển quá trình dịch mã phải nhờ đến một cấu trúc khác đó là mARN – bản sao của gen.

Sau khi mARN được tổng hợp xong sẽ di chuyển ra ngoài tế bào chất với vai trò là bản sao của gen để điều khiển quá trình dịch mã tổng hợp chuỗi pôlipeptit

Cấu trúc và chức năng của các loại ARN

Loại ARN

Cấu trúc

Chức năng

mARN

- Mạch thăng.

- Đầu 5' có trình tự nuclẻôtit đặc hiệu đề ribôxôm nhặn biết, gắn vào.

- Làm khuôn cho quá trình dịch mã ở ribôxôm.

- Sau khi tồng họp prôtêin. mARN thường được các enzvm phản hủy

tARN

Có nhiêu loại tARN. mối phản tử tARN đều có 1 bộ ba đối mã (anticôdon) và 1 đầu đề liên kết với axit amin tương ứng.

- Một đằu mang bộ ba đối mã (Anti codon); một đẩu gắn với axit amin

Vặn chuyến axit amin tới ribôxồm đề tham gia tồng họp chuồi pôlipeptit.

- Nhặn biết bộ ba trên mARN theo nguyên tắc bồ sung.

rARN

Gôm 2 tiêu đơn vị két họp với proteinn tạo nên ribôxôm.

Là nơi diển ra tông họp chuồi pôlipeptit.

Diễn biến của cơ chế phiên mã như thế nào?

Quá trình phiên mã được bắt đầu khi enzim ARN-polimeraza bám vào vùng khởi đầu của genàgen tháo xoắn và tách 2 mạch đơn, ARN-polimeraza di chuyển dọc theo mạch khuôn giúp cho các ribonucleotit tự do trong môi trường nội bào liên kết với các nu trên mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A- U, G - X) tạo nên phân tử mARN theo chiều 5’à 3’.

Đối với sinh vật nhân thực khi toàn bộ gen được phiên mã thì mARN sơ khai được cắt bỏ intron và nối các exon với nhau thành mARN trưởng thành

Hãy so sánh giữa tự nhân đôi ADN và phiên mã nhé.

Tự nhân đôi ADN

Phiên mã

- Chịu sự điều khiển của enzyme ADN-pôlimeraza

- Thực hiện trên cả 2 mạch (mạch gốc tổng hợp liên tục, mạch bổ sung tổng hợp gián đoạn)

- 4 loại nu sử dụng từ môi trường là A,T,G,X

- Sản phẩm tạo thành là ADN mạch kép

- Chịu sự điều khiển của enzyme ARN-pôlimeraza

- Chỉ thực hiện trên mạch gốc (vì ARN chỉ có 1 mạch đơn)

- 4 loại nu sử dụng từ môi trường là A,U,G,X

- Sản phẩm tạo thành là ARN mạch đơn

- Khi thực hiện tự nhân đôi hoặc phiên mã thì NST chứa ADN phải ở trạng thái tháo xoắn

- Đều được thực hiện theo nguyên tắc bổ sung và khuôn mẫu

- Được thực hiện trong nhân tế bào với khuôn mẫu là ADN

- Mạch mới luôn được tổng hợp theo chiều 5’--> 3’

Dịch mã là gì?

Dịch mã là quá trình chuyển mã di truyền chứa trong mARN thành trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit của prôtêin để chuẩn bị cho quá trình dịch mã 2 đơn vị lớn – nhỏ của ribôxôm tiến đến mARN và liên kết với nhau qua mARN

Diễn biến của cơ chế dịch mã như thế nào?

Diễn biến qua hai giai đoạn bắt từ giai đoạn Hoạt Hóa A. Amin. Ở giai đoạn đầu tiên, nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các axit amin được hoạt hóa và gắn với tARN tương ứng tạo thành phức hợp aa-tARN.

Giai đoạn tiếp theo là dịch mã và hình thành chuỗi polipeptit. Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu. Phức hợp mở đầu Met-tARN mang bộ 3 đối mã UAX bổ sung chính xác với bộ 3 mở đầu AUG trên mARN sau đó tiểu đơn vị lớn ribôxôm mới lắp ráp tạo thành ribôxôm hoàn chỉnh sẵn sàng dịch mã.

Tiếp đến là sự di chuyển của aa1-tARN và aa2-tARN. Aa1-tARN gắn vào vị trí bên cạnh, bộ 3 đối mã của nó cũng khớp với bộ 3 của axit amin thứ nhất theo NTBS. Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit giữa axit amin mở đầu và aa1 (Met-aa1). Ribôsôme dịch chuyển đi 1 bộ 3 đồng thời tARN được giải phóng khỏi ribosome. Sau đó, aa2-tARN lại tiến vào ribôsôme, quá trình cũng diễn ra như đối với aa1.

Quá trình dịch mã cứ tiếp tục diễn ra cho đến khi gặp 1 trong 3 bộ 3 kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dừng lại. Ribôsôme tách khỏi mARN, giải phóng chuỗi polipeptit. Sau đó Met cũng được cắt bỏ khỏi chuỗi polipetit, chuỗi pôlipeptit hoàn chỉnh được hình thành.

Axit amin mở đầu ở sinh vật nhân sơ là fMet, ở sinh vật nhân thực là Met

* Ví dụ: Một gen có 3000 nu khi gen này tham gia phiên mã và dịch mã ta có những vấn đề lưu ý sau:

Số bộ 3 trên gen là 1000 bộ 3

Số bộ 3 trên mARN được tạo thành sau dịch mã là: 500 bộ 3 vì mARN chỉ có 1 mạch

Số a.a trong chuỗi pôlipeptit sơ khai = 499 axit amin (bộ 3 kết thúc không mã hóa a.a)

Số a.a trong chuỗi pôipeptit hoàn chỉnh = 498 axit amin (trừ Met bị cắt bỏ sau khi tổng hợp xong)

Số liên kết peptit trong chuỗi pôlipeptit = số axit amin - 1

Mỗi tARN chỉ vận chuyển một loại axit amin với một bộ ba đối mã đặc hiệu mà thôi.

Pôliribôxôm là gì?

Trên mỗi phân tử mARN, thường có nhiều ribôxôm hoạt động cùng lúc tạo thành poliribôxôm. Như vậy mỗi phân tử mARN có thể tổng hợp nhiều chuỗi polipeptit cùng lúc.

Mối liên hệ ADN – mARN – prôtêin – tính trạng

Nhân đôi

Thông tin di truyền trong ADN của mỗi tế bào được truyền đạt cho thế hệ tế bào con thông qua cơ chế nhân đôi. Thông tin di truyền trong ADN được biểu hiện thành đặc điểm bên ngoài của cơ thể (tính trạng) thông qua các cơ chế phiên mã và dịch mã.

Bình luận (0)
Pham Thi Linh
25 tháng 7 2018 lúc 11:10

a. + Số nu của gen là: (5100 : 3.4) x 2 = 3000 nu

+ Số nu loại A môi trường cung cấp cho gen nhân đôi 2 lần là:

Amt = A . (22 - 1) = 2700 nu

\(\rightarrow\) A = 900 nu = T

\(\rightarrow\) số nu loại G = X = (3000 : 2) - A = 600 nu

+ Số nu mỗi loại có trong các gen sau 2 lần nhân đôi là:

A = T = 900 . 22 = 3600 nu

G = X = 600 . 22 = 2400 nu

b. Giả sử mạch 1 của gen là mạch khuôn để tổng hợp phân tử mARN

Ta có:

rA = 660 nu = T1 = A2 \(\rightarrow\) A1 = T2 = A - A2 = 900 - 660 = 240 nu

rG = 240 nu = X1 = G2 \(\rightarrow\) G1 = X2 = G - G2 = 600 - 240 = 360 nu

Bình luận (0)
Yến Phạm
26 tháng 7 2018 lúc 0:23

Quá trình tổng hợp ProteinQuá trình tổng hợp Protein

Bình luận (0)
loan truong
3 tháng 7 2018 lúc 7:40

a) tỉ lệ từng loại nuclêôtit và tưng loại ribônuclêôtit - Tỉ lệ từng loại nuclêôtit cau rmỗi mạch gen A1 = T2 = 10% ; T1 = A2 = 20% X1 = G2 = 25% ; G1 = X2 = 100% - ( 10% + 20% + 25%) = 45% - Tỉ lệ từng loại ribônuclêôtit của cả gen %A1 + %A2 10% + 20% A = T = —————— = ——————— = 15% 2 2 %G1 + %G2 45% + 25% G = X = —————— = ——————— = 35% 2 2 - U của mARN được sao từ A gốc của gen rU = A gốc => rU = A2 = 20% Vậy mạch 2 là mcạh gốc và tỉ lệ 20% tưng loại ribônuclêôtit ccủa mARN : rA = T2 = 10%; rU = A2 = 20% rG = X2 = 45%; rX = G2 = 25% b) số liên kết hidro của gen L 3060 - Số nuclêôtit của gen: N = 2 . —— = 2 . —— = 1800Nu 3,4Ǻ 3,4 - Số nuclêôtit tưng loại của gen: A = T = 1800 . 15% = 270; G = X = 1800 . 35% = 630Nu - Số liên kết hidro của gen: H = 2A + 3G = 2 . 270 + 3 . 630 = 2430liên kết

Bình luận (0)
Trần Thị Hà My
1 tháng 7 2018 lúc 6:49

b) Chiều dài của gen: số Nu của 1 mạch gen gồm bộ 3 mã hóa a.a của phân tử pro và 2 bộ 3 mở đầu, kết thúc: N/2= 3(298+2) =900 Chiều dài gen là chiều dài 1 mạch: L= N/2 .3,4A* =900. 3,4A*= 3060A* =0,306 Mm(micromet).

Bình luận (0)
Hoàng Nhất Thiên
1 tháng 7 2018 lúc 9:11

a) Gọi x = số phân tử protein

m = số axit amin của mỗi phân tử protein

+ Tổng số phân tử nước được giải phóng

xm = 8940 (1)

+ Tổng số liên kết peptit trong các phân tử protein

\(x.\left(m-1\right)=8910\left(2\right)\)

Tử (1) và (2) ta tính đc:

số axit amin của mỗi phân tử protein m = 298

Tổng số phân tử protein sinh ra x = 30

b) Chiều dài gen: số nucleotit của một mạch gen gồm bộ ba mã hóa axit amin của phân tử protein và 2 bộ ba mã mở đầu, kết thúc:

\(\dfrac{N}{2}=3.\left(298+2\right)=900\left(Nu\right)\)

Chiều dài gen là chiều dài một mạch gen gồm bộ ba mã hóa axit amin của phân tử protein và 2 bộ ba mở đầu, kết thúc:

\(L=\dfrac{N}{2}.3,4A^o=900.3,4A^o=3060.10^{-4}=0,3060\mu m\)

Bình luận (0)
Anh Nguyen
1 tháng 7 2018 lúc 5:13

Giúp mk vs

Bình luận (0)
Pham Thi Linh
11 tháng 7 2018 lúc 8:15

a. Số aa của phân tử protein là:

1500 : 3 = 500 aa

+ Số liên kết peptit trong phân tử protein là:

500 - 1 = 499 liên kết

b. Số nu của phân tử ARN là:

(500 + 2) x 3 = 1506 nu

Bình luận (0)
Pham Thi Linh
11 tháng 7 2018 lúc 8:51

a. Số nu của gen là: (2550 : 3.4) x 2 = 1500 nu

+ Số aa được mã hóa bởi gen là: 1500 : 6 = 250 aa

+ Số aa của 1 phân tử protein là: 250 - 2 = 248 aa

b. Số phân tử protein được tạo ra là: 5 x 6 = 30 phân tử

+ Số aa môi trường cung cấp cho quá trình giải mã là: 30 x 250 = 7500 aa

+ Tổng số aa tham gia vào cấu trúc protein là: 248 x 30 = 7440 aa

Bình luận (0)
Pham Thi Linh
11 tháng 7 2018 lúc 8:47

+ Số bộ ba được tạo thành từ 3 nu trên là: 33 = 27 bộ ba

+ Số nu của phân tử ARN là: 27 x 3 = 81 nu

+ Ta có: A : U : X = 1 : 2 : 3

suy ra: 13.5A, 27U, 40.5X

Để có đủ bộ ba thì mARN cần tối thiểu 27 nu loại A

+ Số nu của phân tử mARN là: 13.5 x 12 = 162nu

Bình luận (0)

Khoá học trên OLM của Đại học Sư phạm HN

Loading...

Khoá học trên OLM của Đại học Sư phạm HN