Đây là nội dung kiến thức chuyên sâu của chương trình Sinh học 10, ứng dụng giải nhiều bài tập trong các đề thi. Thời gian học phần này trong chương trình sinh học 12 quá ít nên học sinh không biết cách giải các bài tập liên quan. Các bài tập rất đa dạng nên việc xây dựng hệ thống bài tập theo các dạng đặc thù là cần thiết, giúp học sinh học kiến thức một cách logic, dễ hiểu và có khả năng ứng dụng cao.
Trang 1Chuyên đề: HỆ THỐNG MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ – SINH HỌC 10
1 Cấu trúc của ARN
- ARN là một loại axit Nucleic, được cấu tạo từ các nguyên tố hoá học C, H, O, N, P
- ARN thuộc loại đại phân tử có kích thước và khối lượng lớn nhưng nhỏ hơn nhiều so với ADN
- ARN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, bao gồm nhiều đơn phân, đơn phân là các Nucleotit, mỗi
Nu có khối lượng trung bình là 300đvC kích thước TB là 3,4Å, bao gồm 3 thành phần
+1 phân tử axit photphoric (H3PO4)
+1 phân tử đường 5C (pentozo): đường Ribozo (C5H10O5)
+1 trong 4 loại bazo nito: A, U, G, X
- Các loại Nu liên kết với nhau bằng liên kết hoá trị (là liên kết được hình thành giữa axit photphoriccủa Nu này với đường 5C của Nu kế tiếp để hình thành nên chuỗi poliNucleotit
- 4 loại Nu sắp xếp với số lượng, thành phần, trình tự khác nhau tạo cho ARN có tính đa dạng và đặcthù
*ARN vận chuyển (tARN)
+Cấu trúc: Có 1 bộ ba đối mã đặc hiệu (antincodon), có thể nhận ra và bắt đôi bổ sung với bộ
ba trên ARN thông tin
+Chức năng: Vận chuyển axit amin tới riboxom
Vai trò như một “người phiên dịch” dịch trên ARN thông tin thành trình tự cácaxit amin trên chuỗi polipeptit
*ARN riboxom (tARN)
+Cấu trúc: ARN riboxom kết hợp với protein tạo nên riboxom
Riboxom gồm 2 tiểu đơn vị tồn tại riêng rẽ trong tế bào chất+Chức năng: Là nơi tổng hợp protein
2 So sánh giữa ADN và ARN
+Trên một mạch, các Nu liên kết với nhau bằng liên kết hoá trị
+Đều có tính đa dạng và đặc thù do số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các đơn phân
- Khác nhau
Trang 2-Đường cấu tạo là deoxiRibozo (C4H10O5)
-Có bazo nito loại T, không có loại U
- Có cấu trúc gồm 2 mạch nên có liên kết hidro
- Có kích thước và khối lượng lớn hơn ARN
-Đường cấu tạo là Ribozo (C5H10O5)-Có bazo nito loại U, không có loại T
- Có cấu trúc gồm 1 mạch nên không có liên kếthidro (Trừ một vài chỗ của ARN vận chuyển)
- Có kích thước và khối lượng nhỏ hơn ADN
3 Cơ chế phiên mã
a Khái niệm phiên mã
Phiên mã là quá trình tổng hợp ARN trên mạch khuôn AND
b Cơ chế phiên mã
*Khởi đầu: Enzim ARN polimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch mã gốc
có chiều 3’ – 5’ và bắt đầu tổng hợp ARN thông tin tại vị trí đặc hiệu
*Kéo dài: ARN polimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc trên gen để tổng hợp nên phân tử ARN thông
tin theo NTBS (A – U, G – X, T – A, X – G) theo chiều 5’ – 3’
*Kết thúc
Khi enzim di chuyển tới cuối gen gặp tín hiệu kết thúc thì nó dừng phiên mã và giải phóng raARN thông tin vừa được tổng hợp
Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn đóng xoắn ngay lại
II Các dạng bài tập về phiên mã
1, Dạng 1: Khi biết trình tự các Nu trên ADN, xác định trình tự các Nu trên ARN thông tin và ngược lại
Xác định trình tự các Nu trên ARN thông tin và trên ADN
a, Cho ADN: 3’ TAX GXX ATT GXT…5’ (mạch gốc)
5’ ATG XGG TAA XGA…3’ (mạch bổ sung)
b, Cho mARN: 5’ AUG UUX GAU XGU…3’
c, Cho ADN: 3’ ATG XTA GXT TTT…5’
5’ TAX GAT XGT AAA 3’
d, Cho ADN: 5’ ATG GXT TAT GXT…3’
3’ TAX XGA ATA XGA 5’
e, Cho mARN: 5’ AUG GXU UAU GXU 3’
2, Dạng 2: Tính số lượng, phần trăm từng loại Nu của ARN
a, Công thức
-Gọi rN là tổng số Nu của ARN
-Gọi rA, rU, rG, rX lần lượt là số lượng từng loại Nu của ARN
Trang 3Bài tập 1: Một gen có chiều dài 5100Å, trên mạch 1 của gen có A = 150, T = 450 Mạch 2 có G = 600.
Tính số lượng và tỉ lệ % từng loại Nu của phân tử ARN thông tin được tổng hợp được nếu mạch 1 làmạch gốc?
Bài giải
Tổng số Nu của gen là: N = 2L/3,4 = 3000Nu
Theo NTBS có: A1 = 150Nu, T1 = 450Nu, X1 = G2 = 600
b, Bài tập
Bài tập 1: Phân tử ARN thông tin có A = 2U = 3G = 4X và có khối lượng 27.104đvC
a, Tính chiều dài của gen?
b, Tính số lượng từng loại Nu của ARN thông tin?
c, Tính số liên kết hóa trị giữa axit và đường của phân tử ARN thông tin?
d, Khi gen nhân đôi 3 lần thì số lượng từng loại Nu MT cung cấp là bao nhiêu?
b, Tính số liên kết hóa trị giữa axit và đường của phân tử ARN thông tin
Theo bài ra có rA = 2rU = 3rG = 4rX → rU = rA/2, rG = rA/3, rX = rA/4
Mà rN = N/2 = rA + rU + rG + rX = rA + rA/2 + rA/3 + rA/4 = 900
→ rA = 432 Nu, rU = 216Nu, rG = 144Nu, rX = 108Nu
c, Số liên kết hoá trị giữa axit và đường
Bài tập 2: Một gen có chiều dài 4080Å và có 20%A Mạch 1 của gen có A + G = 42% và A – G = 6%
a, Tính số lượng từng loại Nu của gen và số lượng từng loại Nu trên mỗi mạch đơn của gen?
b, Tính số lượng từng loại Nu của mARN được tổng hợp từ gen nói trên nếu mạch 2 của gen làmạch gốc?
c, Khi gen nói trên nhân đôi 3 lần liên tiếp, tính số lượng từng loại Nu môi trường cung cấp choquá trình nhân đôi của gen?
Bài tập 3: Bốn loại ribonucleotit A, U, G, X của một phân tử ARN lần lượt phân chia theo tỉ lệ: 2 : 4 :
3 : 6 Số liên kết hóa trị Đ-P của ARN là 2999
a, Tính chiều dài của ARN đó?
b, Tính số lượng từng loại ribonucleotit?
Trang 4c, Tính số Nucleotit của gen đã tổng hợp ra ARN đó?
d, Gen thứ hai có chiều dài và tỉ lệ từng loại nucleotit bằng chiều dài và tỉ lệ từng loại nucleotitcủa gen đã tổng hợp ARN nói trên ARN được tổng hợp từ gen thứ hai này có A = (1/4)T của gen và X
= (1/3)G của gen Số lượng từng loại ribonucleotit của ARN được tổng hợp từ gen thứ hai là bao nhiêu?
Bài tập 4: Một phân tử ARN gồm 7 loại bộ mã sao với số lượng từng loại như sau: 1 bộ GUG, 1 bộ
UAG, 40 bộ XAX, 60 bộ XXA, 68 bộ GXG, 150 bộ AUU, 180 bộ GXA
a, Xác định chiều dài của ARN đó?
b, Tính số ribonucleotit từng loại của ARN?
c, Gen đã tổng hợp ARN ở trên chứa từng loại Nu ntn?
4, Dạng 4: Tính số Nu môi trường cung cấp và số lần sao mã của gen
a, Công thức
Gọi n là số lần sao mã (phiên mã) của gen
Ta có số lần sao mã của gen bằng số phân tử mARN được tổng hợp
Bài tập 1: Một gen có chứa 1080 Nu Trong quá trình sao mã, nó cần môi trường nội bào cung cấp
1620 rinonucleotit các loại Tính số lần sao mã của gen?
Bài giải
Gọi n là số lần sao mã của gen, ta có
Tổng số ribonucleotit môi trường cung cấp cho gen sao mã được tính theo công thức
Bài tập 3: Một gen có chiều dài 4080Å và có 3120 liên kết hidro Trên mạch 1 của gen có A = 120, G =
480 Tính số lượng từng loại Nu môi trường cung cấp cho gen sao mã 2 lần Biết mạch 1 của gen làmạch gốc
Bài tập 4: Một gen có A – G = 20% Trên mạch gốc có A = 300, G = 210 Trong quá trình sao mã của
gen, môi trường đã cung cấp 1800 Nu loại U Biết gen có chiều dài 4080Å
a, Tính số lượng từng loại Nu của ARN
b, Xác định số lần sao mã của gen
c, Tính số lượng từng loại Nu môi trường cung cấp để phục vụ cho quá trình sao mã của gen?Bài giải
a Theo đề bài có: N = 2L/3,4=2400Nu
Lại có: A – G = 20%
Trang 5b Số lần sao mã của gen:
Theo đề bài có: Umt = n.rU=1800 →n = 1800/300=6
c Số lượng từng loại Nu môi trường cung cấp:
rUmt = 1800
rAmt = 6 540 = 3240
rGmt = 6 150 = 900
rXmt = 6 210 = 1260
Bài tập 5: Một gen có 150 chu kì xoắn, gen có 3600 liên kết hidro Trên mạch 1 (mạch gốc) của gen
có A = 600, G = 225 Gen sao mã đã đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp 9000Nu
a, Tính số lượng và tỉ lệ phần trăm từng loại Nu của gen và của từng mạch đơn?
b, Tính số lượng và tỉ lệ phần trăm từng loại Nu của một phân tử mARN?
c, Tính số lượng từng loại Nu MT cung cấp cho quá trình sao mã của gen?
- Số lượng và tỉ lệ phần trăm từng loại Nu trên mỗi mạch đơn
b Số lượng và tỉ lệ từng loại Nu của ARN là
Bài tập 6: Một gen có chiều dài 4080Å Trên mạch thứ nhất của gen có T = 200Nu, X = 250Nu Trên
mạch thứ 2 của gen có X= 350Nu Gen trên sao mã một số lần, môi trường nội bào đã cung cấp 750Nuloại X và 1200Nu loại A
a, Mạch nào là mạch gốc của gen?
b, Xác định số lần sao mã của gen?
5, Dạng 5: Tính số liên kết hidro của gen và số liên kết hoá trị của ARN trong quá trình sao mã của gen
a, Công thức
- Tổng số liên kết hidro bị phá vỡ Hphã vỡ = nxH = n(2A + 3G)
- Tổng số liên kết hidro được hình thành = H
- Tổng số liên kết hoá trị được hình thành = n (rN-1)
b, Bài tập
Trang 6Bài tập 1: Gen sao mã một số lần và đã lấy của môi trường 9048Nu Trong quá trình đó có 21664 liên
kết hidro bị phá vỡ Trong mỗi phân tử ARN được tổng hợp có 2261 liên kết hóa trị
a, Tính số lần sao mã của gen?
b, Tính số lượng từng loại Nu của gen?
c, Trong các phân tử ARN được tổng hợp có bao nhiêu liên kết hóa trị được hình thành?
Theo đề bài lại có: Hphá vỡ = n (2A + 3G) → 2A + 3G = Hphá vỡ/n = 2708 (2)
Giải (1) và (2) được A = T = 685Nu, G = X = 446Nu
c, Tổng số liên kết hoá trị được hình thành là Hht hình thành = n(rN- 1) = 9040 liên kết
Bài tập 2:
Một gen có chiều dài là 0,255μm Khi gen sao mã để tạo nên 1 phân tử ARN thông tin có tỉ lệUraxin U=60%, 2 mạch đơn của gen tách nhau ra Người ta biết trên mạch đơn thứ nhất, số GuaninG=14% số Nu của mạch, Timin T=450Nu, và số Xitozin X=45Nu
a, Mạch nào là mạch gốc?
b, Tính số ribonucleotit cần dùng cho quá trình sao mã?
Bài tập 3:
Biết rằng số ribonucleotit tự do cần dùng cho một lần sao mã là rU=600, rX=1125 Gen có A1 =
200, A2 = 150, G1 = 375, G2 = 225 Mạch nào là mạch gốc của gen?
Bài tập 4:
Trong quá trình sao mã của một gen, môi trường nội bào đã cung cấp 600 ribonucleotit loại G,
1260 ribonucleotit loại A Trên mạch thứ nhất của gen có T = 420 và G = 100 Trên mạch thứ hai củagen có G = 200 và T = 180
a, Xác định mạch gốc và số lần sao mã của gen?
b, Tính số Ribonucleotit loại U và X cần dùng cho quá trình sao mã?
Bài tập 5:
Một gen qua 5 lần sao mã làm hình thành 3745 mối liên kết hóa trị trong các phân tử ARN.Trong quá trình sao mã này, giữa 2 mạch gen liên tiếp có 9750 liên kết hidro bị phá vỡ
a, Tính tổng số RN mà môi trường cần cung cấp cho quá trình sao mã?
b, Tính số lượng từng loại Nu của gen?
Bài tập 6: Một gen dài 4080Å và có hiệu số giữa A với một loại Nu khác là 10% Trên mạch thứ nhất
của gen có 15%A và 30%G Gen nhân đôi 2 đợt và mỗi gen con tạo ra tiếp tục sao mã 3 lần Phân tửARN chứa 120X
a, Tính tỉ lệ phần trăm và số lượng từng loại Nu của gen và của mỗi mạch đơn?
b, Tính tỉ lệ phần trăm và số lượng từng loại Nu của phân tử ARN?
c, Đã có bao nhiêu liên kết hidro bị phá vỡ trong toàn bộ quá trình nhân đôi và sao mã của gen?
Bài tập 7: 2 gen đều có chiều dài 4080Å
1 Gen thứ nhất có 3120 liên kết hidro Trên mạch 1 của gen có 120A và 480G Tính số lượng từng loạiribo nucleotit mà môi trường cung cấp cho gen sao mã 1 lần?
2 Gen thứ hai có A - G = 20%, Agốc = 300, Ggốc = 210, môi trường cung cấp rUmt = 1800
a Tính số lượng từng loại ribo Nucleotit của mARN?
b Xác định số lần sao mã của gen?
c Tính số lượng từng loại ribo Nucleotit môi trường cung cấp để phục vụ cho gen sao mã?
Bài tập 8: Phân tử mARN có 15%U và 35%G Gen tổng hợp ra nó có 20%A
1 Tính tỉ lệ % từng loại ribo nucleotit môi trường cung cấp cho gen sao mã?
Trang 72 Nếu gen đó nhân đôi 3 lần, mỗi gen con tạo ra đều sao mã 4 lần và trong quá trình nhân đôi của gen,môi trường đã cung cấp 3780G Xác định:
a Chiều dài, khối lượng của mARN?
b Số lượng từng loại ribo Nucleotit môi trường cung cấp cho quá trình sao mã của các gen trên?
Bài tập 9: Gen có L = 4080Å, A = 20%, A1 + G1 = 42%, A1 - G1 = 6% Gen nhân đôi 3 lần liên tiếp,mỗi gen con tạo ra sao mã 2 lần
1 Tính số lượng từng loại Nu trên mỗi mạch đơn?
2 Tính số lượng từng loại ribo Nucleotit của mỗi mARN?
3 Tính số lượng từng loại ribo Nucleotit môi trường cung, số liên kết hidro bị phá vỡ số liên kết hoá trịhình thành trong toàn bộ quá trình nhân đôi và sao mã trên?
6, Dạng 6: Xác định thời gian sao mã
a, Công thức
- Đối với mỗi lần sao mã
+Thời gian sao mã: Là thời gian để mạch gốc của gen tiếp nhận và liên kết các ribonucleotit tự
do thành phân tử ARn
+Gọi thời gian để tiếp nhận 1 RN là dt thì thời gian sao mã là
TGsm (1 lần) = dt rN+Gọi tốc độ sao mã là Vsm (là số RN liên kết được/1giây)
TGsm (1 lần)=
Vsm rN
- Đối với nhiều lần sao mã
+Nếu thời gian chuyển tiếp giữa 2 lần sao mã không đáng kể thì thời gian sao mã nhiều lần là
TGsm (nhiều lần) = n TGsm (1 lần) +Nếu thời gian chuyển tiếp giữa 2 lần sao mã là đáng kể (Δt) thì thời gian sao mã nhiều lần là:
TGsm (nhiều lần) = n TGsm (1 lần) + (n – 1)Δt
b, Bài tập
Bài tập 2: Một phân tử ARN có số ribonucleotit loại G = 420 và G chiếm 35% tổng số ribonucleotit.
Thời gian để gen tiếp nhận và liên kết tất cả ribonucleotit G của ARN là 4,2 giây
a, Tính tốc độ sao mã của ARN nói trên?
b, Tính thời gian sao mã tổng hợp ARN?
c, Nếu gen nói trên sao mã 5 lần liên tiếp, thời gian chuyển tiếp giữa 2 lần sao mã là 2 giây thìquá trình sao mã này mất bao nhiêu giây?
Bài tập 3: Gen có chiều dài 0,255µm tiến hành sao mã 4 lần Biết thời gian để tách liên kết hidro và
tiếp nhận các ribo Nucleotit của môi trường ở mỗi vòng xoắn là 0,01 giây Cho biết quá trình sao mã làliên tục từ phân tử ARN này sang phân tử ARN khác
1 Tính tốc độ sao mã và thời gian sao mã của gen nói trên?
2 Nếu quá trình sao mã là không liên tục, giữa các lần sao mã có một khoảng thời gian gián đoạn đềunhau là 0,75 giây thì thời gian của quá trình sao mã là bao nhiêu?
Bài tập 4: Một gen sao mã trong thời gian là 10 giây và đã sử dụng của môi trường 1080 ribonucleotit
loại A, phân tử ARN được tổng hợp dài 4080Å và có 300 liên kết hoá trị trong các ribonucleotit loại U,
Trang 8mạch gốc của gen có 480X Biết tốc độ sao mã của gen luôn không đổi là 800ribonucleotit/giây Giữacác lần sao mã có khoảng thời gian gián đoạn bằng nhau là 0,2 giây.
Bài tập 5: Một gen dài 0,51µm và có hiệu số giữa A với một loại Nu khác là 150Nu Mạch 1 của gen
có 20%A và mạch 2 có 24%G Khi gen sao mã, môi trường cung cấp 1440 RiboNu loại Xitozin, tốc độsao mã là 600RiboNu/giây
1 Xác định số lượng và tỷ lệ từng loại Nu của mỗi mạch đơn và của cả gen?
2 Xác định số lượng và tỷ lệ từng loại RiboNu của phân tử ARN được tổng hợp
3 Xác định số lượng từng loại RiboNu môi trường cung cấp cho quá trình sao mã?
4 Xác định thời gian sao mã của gen trong 2 trường hợp sau:
a Quá trình sao mã là liên tục từ phân tử ARN này sang phân tử ARN khác?
b Giữa các lần sao mã có khoảng thời gian gián đoạn bằng nhau và bằng 20% thời gian củamột lần sao mã?
B DỊCH MÃ
I Lí thuyết về protein và cơ chế dịch mã
1 Cấu trúc của Protein
a, Cấu tạo hoá học
-Pr được hình thành do
ADN Phiên mã mARN Dịch mã Protein-Pr là đại phân tử, có kích thước và khối lượng lớn (từ hàng nghìn đến hàng triệu nguyên tử),dài đến 0,1µm, phân tử lượng có thể đến 1,5.106 đvc
-Thành phần gồm 4 nguyên tố chính C, H, O, N (đôi khi có thêm S, P)
-P được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các axit amin
-Gồm 20 loại axit amin, cấu tạo chung của axit amin là
R – CH – COOH (Nhóm cacboxyl)
NH2 (Nhóm amin)Các axit amin phân biệt nhau nhờ gốc hoá trị R, mỗi axit amin có chiều dài trung bình là 3Å-Mỗi phân tử Pr là một hay nhiều chuỗi polipeptit, chuỗi polipeptit gồm các axit amin nối dọcvới nhau nhờ mối liên kết peptit (được hình thành khi 2 axit amin loại đi 1 phân tử nước, nhóm amincủa axit amin này liên kết với nhóm cacboxyl của axit amin kế tiếp)
-Tính đặc thù và đa dạng của Pr phụ thuộc vào thành phần, số lượng, trình tự các axit amintrong Pr đó
-Do cấu trúc của các axit amin nên chuỗi polipeptit bao giờ cũng có 1 đầu chứa nhóm amin tự
do và 1 đầu chứa nhóm cacboxyl tự do
-Do cơ chế nhân đôi làm ADN ổn định, từ đó tổng hợp protein giữ được tính ổn định qua các thế hệ
b, Cấu trúc không gian
Protein có cấu trúc không gian với 4 bậc khác nhau
-Cấu trúc bậc 1: Phân tử Pr gồm 1 chuỗi polipeptit liên kết với nhau theo mạch thẳng Thể hiện trình tựsắp xếp các axit amin trong chuỗi polipeptit
-Cấu trúc bậc 2: Chuỗi polipeptit co xoắn lại (xoắn α) hoặc gấp nếp (β) nhờ liên kết hidro giữa các axitamin gần nhau
-Cấu trúc bậc 3: Chuỗi polipeptit cấu trúc bậc 2 tiếp tục co xoắn tạo cấu trúc không gian 3 chiều đặctrưng gọi là cấu trúc bậc 3
-Cấu trúc bậc4: Hai hay nhiều chuỗi polipeptit liên kết với nhau theo 1 cách nào đó tạo phức hợp lớnhơn
Trang 92 Chức năng của Protein
2.1 Protein trong cơ thể sống
Pr tham gia vào cấu tạo tế bào và các cơ quan tử
- Cấu tạo nên tế bào và cơ thể (Pr cấu trúc)
VD: Sợi colagen cấu tạo nên các mô liên kết, kêratin cấu tạo nên lông, tóc, móng
- Dự trữ các axit amin (dự trữ các Pr)
VD: Albumin, Pr sữa, Pr dự trữ trong các hạt cây
-Vận chuyển các chất (Pr vận chuyển)
VD: Hemoglobin vận chuyển O2 và CO2
Các chất mang (Pr màng) vận chuyển các chất qua màng tế bào
-Bảo vệ cơ thể (Pr bảo vệ)
VD: Các kháng thể, inteferon chống lại sự xâm nhập của VK và VR
-Thu nhận thông tin (Pr thụ thể)
VD: Các Pr thụ thể trên màng TB
-Xúc tác cho các phản ứng hoá sinh (Pr enzim)
VD: Lipaza thuỷ phân lipit, Amilaza thuỷ phân tinh bột chín
2.2 Vai trò trong cấu trúc di truyền
-Là 1 trong những thành phần chủ yếu tạo nên NST, đảm bảo cho hoạt tính của AND tăng Prdạng histon giúp cho NST giữ nguyên cấu trúc xoắn nhất định
+ADN cuốn 1
4
3vòng xoắn vào 8 phân tử Pr histon tạo nên các Nuclexom - đơn vị cấutạo nên NST Trong mỗi Nucleoxom Pr liên kết với các vòng xoắn của ADN đảm bảo cho cấu trúc ditruyền ổn định
+Pr liên kết với rARN để cấu tạo nên riboxom (Hạt lớn = 45 phân tử Pr + 3 phân tửrARN, hạt bé = 33 phân tử Pr + 1 phân tử rARN)
-Tham gia vào cấu trúc 1 số cơ quan chứa TTDT như ty thể, lục lạp, riboxom
2.3 Vai trò của Pr trong cơ chế di truyền
-Pr được tạo ra từ khuôn mẫu của gen cấu trúc, chúng tương tác với môi trường để hình thànhtính trạng theo sơ đồ
-Trong quá trình tổng hợp Pr, cần có sự tham gia của các enzim: enzim hoạt hoá axit amin,enzim peptitdaza
-Pr còn tham gia tạo nên các yếu tố mở đầu, kéo dài, kết thúc quá trình tổng hợp protein
-Sự phân huỷ Pr tạo nên các axit amin làm nguyên liệu tổng hợp Pr, tạo năng lượng ATP hoạthoá các nguyên liệu: Nucleotit, ribo Nucleotit, các axit amin là nguyên liệu tổng hợp ADN, ARN, Pr
-Pr là thành phần tạo nên trung thể → thoi tơ vô sắc đảm bảo cho quá trình phân li NST trongnguyên phân, giảm phân góp phần ổn định vật chất di truyền ở cấp độ tế bào
3 Tính đặc trưng và tính đa dạng của Protein
3.1 Tính đặc trưng
Mỗi loài SV đều có tính đặc trưng về Pr của chúng, thể hiện về số lượng, thành phần và trình tựsắp xếp của các axit amin của phân tử Pr, cũng như các bậc cấu trúc không gian của chúng
Trang 10-Tính đặc trưng của Pr là do tính đặc trưng của AND quyết định
3.2 Tính đa dạng
Pr được cấu tạo bởi 20 loại axit amin khác nhau tuỳ theo cách liên kết của các axit amin hìnhthành nên 1014 - 1015 loại Pr khác nhau Điều đó giúp cho Pr đảm bảo các chức năng khác nhau trong
sự sống cũng như trong vật chất di truyền
4 Những điểm giống và khác nhau giữa Protein và axit Nucleic về mặt cấu tạo và chức năng
a Về cấu tạo
*Giống nhau
-Đều là đại phân tử sinh học, có kích thước và khối lượng lớn
-Đều được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, do nhiều đơn phân hợp lại
-Về thành phần hoá học, mỗi đơn phân đều gồm có 3 thành phần
-Đều được cấu tạo bởi 4 nguyên tố chính C, H, O, N theo một cấu trúc nhất định: Axit Nucleiccấu tạo bởi Nu, còn Pr được cấu tạo bởi axit amin
-Cả hai đều được cấu tạo bởi các đơn phân, xếp theo trình tự nghiêm ngặt, trình tự sắp xếp các
Nu trong ADN, ARN quy định trình tự các axit amin trong Pr do nó chỉ huy tổng hợp
-Đều có các liên kết hoá học nối giữa các đơn phân để tạo thành mạch
-Cả hai đều là thành phần cấu tạo nên NST: Histon và các cặp Nucleotit
*Khác nhau
Chiều dài ADN lớn (hàng trăm μm) Lớn nhất chỉ dài 0,1 μm
Khối lượng ADN lớn (có thể đến hàng chục
Loại liên kết nối
- Cả 2 phối hợp tạo phức hợp Nucleoprotein
- Cả hai đều có tính đặc trưng và ổn định trong mỗi loài
- Cả hai đều tham gia và quá trình tổng hợp Pr: ADN là bản mật mã, mARN là bản sao mã, tARN giải
mã, rARN tổng hợp bào quan riboxom Còn Pr tạo ra riboxom, là địa điểm tổng hợp Pr, là các enzimxúc tác: ADN polymeraza, ARN polymeraza, enzim hoạt hoá axit amin, enzim gắn axit amin vàotARN, enzim tách axit amin ra khỏi tARN, enzim gắn axit amin vào chuỗi polypeptit, enzim xúc tác sựkhởi đầu, kết thúc quá trình tổng hợp Pr
- Cả hai đều góp phần vào cơ chế di truyền các tính trạng từ thế hệ này sang thế hệ khác
*Khác nhau
Trang 11Axit Nucleic Protein
Truyền đạt tính trạng di truyền Tham gia cấu trúc và các hoạt động sống của
tế bào, cơ thể sinh vậtADN có khả năng tự nhân đôi, một số ARN ở sinh vật
bậc thấp cũng có khả năng tự nhân đôi
Không có khả năng tự nhân đôi
Mã hoá việc tổng hợp protein
ADN nhân đôi là cơ sở sự di truyền và sinh sản
Pr quy định tính trạng của cơ thể sinh vật
Pr là cơ sở quy định các tính trạngADN, ARN tự sao và sao mã trong nhân Quá trình tổng hợp Pr (dịch mã) xảy ra ngoài
TBC
5 Mối quan hệ giữa ADN và Protein trong cấu trúc và cơ chế di truyền
5.1.Quan hệ giữa ADN và Protein trong cấu trúc di truyền
-ADN kết hợp với Pr theo tỷ lệ tương đương tạo nên hợp chất Nucleoprotein hình thành nên sợinhiễm sắc
-Sợi nhiễm sắc xoắn lại và lấy thêm chất nền là Pr hình thành cấu trúc NST
-ADN tạo thành lõi của NST, Pr bao xung quanh ADN và liên kết với các vòng xoắn của ADNgiữ cấu trúc ADN ổn định, TTDT được điều hoà
5.2 Quan hệ giữa ADN và Pr trong cơ chế di truyền
-Trình tự các bộ Nucleotit trên mạch gốc gen của phân tử ADN quy định trình tự axit amin củachuỗi polipeptit trong phân tử Pr được tổng hợp
-Sự biến đổi trong cấu trúc của ADN dẫn đến làm biến đổi cấu trúc gen tạo ra kết quả biến đổicác axit amin của phân tử Pr được tổng hợp
-Pr do gen trên ADN điều khiển tổng hợp, Pr tạo ra tham gia vào thành phần của các enzim, xúctác các cơ chế di truyền của ADN như:
+Enzim ADN-polimeraza xúc tác cho ADN tự sao
+Enzim ARN-polimeraza xúc tác cho sao mã
+Enzim còn xúc tác cho quá trình điều khiển giải mã của gen trên ADN
6 Cơ chế dịch mã
a Sự tiếp xúc các Riboxom với mARN
- Sau khi tổng hợp mARN, chúng được phóng thích khỏi nhân, ra TBC, đến tiếp xúc vớiriboxom và quá trình dịch mã bắt đầu
- Có nhiều riboxom cùng dịch mã cho một phân tử mARN
- Khi riboxom thứ nhất trượt một khoảng tử 50Å đến 100Å thì rboxom thứ hai mới tiếp xúc vớimARN, rồi riboxom thứ ba, thứ tư,…thứ n
- Mỗi riboxom trượt hết chiều dài một phân tử mARN một lần, sẽ tổng hợp được một phân tử