Tóm tắt lý thuyết Bài 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ - SINH HỌC 12

Chia sẻ

BÀI 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ

I. PHIÊN MÃ

1. Cấu trúc và chức năng của ARN

• ARN là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân. Đơn phân là các nucleotit. Mỗi nu cấu tạo gồm: 1 gốc bazơ nitơ (A, U, G, X), 1 gốc đường ribôzơ (C₅H₁₀O₅), 1 gốc axit phôtphoric (H₃PO₄).
• ARN có cấu trúc chỉ gồm một chuỗi poliribônuclêôtit. Số ribônuclêôtit trong ARN bằng một nửa nuclêôtit trong phân tử ADN phiên mã ra nó.
• Có 3 loại ARN là mARN, tARN và rARN thực hiện các chức năng khác nhau.

Loại ARN	mARN	tARN	rARN
Cấu trúc	Cấu tạo từ một chuỗi poliribônuclêôtit dưới dạng mạch thẳng	Cấu trúc với 3 thuỳ, trong đó có một thuỳ mang bộ ba đối mã có trình tự bổ sung với 1 bộ ba mã hóa axit amin trên phân tử mARN	Cấu trúc mạch đơn nhưng nhiều vùng các nuclêôtit liên kết bổ sung với nhau tạo các vùng xoắn kép cục bộ.
Chức năng	Truyền đạt thông tin di truyền từ mạch gốc trên ADN đến chuỗi polipeptit. Các chuỗi polipeptit sẽ tạo thành prôtêin (quy định trình tự aa)	Vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tổng hợp nên chuỗi polipetit	Liên kết với các protein tạo nên các riboxom. rARN là loại ARN có cấu trúc có nhiếu liên kết hidro trong phân tử nhất và chiếm số lượng lớn nhất trong tế bào. (Cấu tạo nên riboxom)

2. Phiên mã

• Phiên mã là quá trình tổng hợp phân tử ARN từ mạch mã gốc của gen. Bản chất của quá trình phiên mã là truyền đạt thông tin trên mạch mã gốc sang phân tử ARN.
• Nguyên tắc: bổ sung Agốc – Umôi trường, Tgốc – Amôi trường, Ggốc – Xmôi trường, Xgốc – Gmôi trường.
• Thành phần tham gia:

+ AND khuôn (chỉ có mạch mã gốc làm khuôn).

+ Các nu từ môi trường nội bào.

+ Các enzyme: ARN polimeraza (tháo xoắn và tổng hợp ARN)

• Quá trình:

+ Bước 1. Khởi đầu: Enzym ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’. ARN pôlimeraza bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu (khởi đầu phiên mã).

+ Bước 2. Kéo dài chuỗi ARN: Enzym ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và gắn các nuclêôtit trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung để tổng hợp nên mARN theo chiều  5’ → 3’.

+ Bước 3. Kết thúc: Khi enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử ARN được giải phóng.

Kết quả: 1 lần phiên mã 1 gen tổng hợp nên 1 phân tử ARN, có trình tự giống với mạch bổ sung của gen nhưng thay T bằng U.

• Ý nghĩa: hình thành các loại ARN tham gia trực tiếp vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin quy định tính trạng.
• Ở TBNS mARN sau khi phiên mã được trực tiếp dùng làm mạch khuôn tổng hợp protein. Còn ở TBNT mARN cắt bỏ intron, nối các exon lại thành mARN trưởng thành làm khuôn tổng hợp protein.

II. DỊCH MÃ

• Quá trình dịch mã (giải mã) là quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit (prôtêin) diễn ra trong tế bào chất nơi có riboxom.
• Các thành phần tham gia:
• Mạch khuôn mARN (5’ – 3’) mang thông tin mã hóa axit amin (a.a).
• Nguyên liệu gồm aa tham gia vào quá trình trổng hợp chuỗi polipeptit.
• tARN và riboxom (tiểu phần bé, tiểu phấn lớn liên kết với nhau).
• Các loại enzyme, ATP hình thành liên kết gắn a.a với nhau và a.a với tARN
• Diễn biến:

+ GĐ1: Hoạt hóa aa: các aa tự do được hoạt hóa bởi ATP và gắn với tARN.

+ GĐ2: Tổng hợp chuỗi polipeptit:

• Bước 1 – mở đầu: Tiểu phần bé của ribôxômgắn với mARN ở vị trí mở đầu (AUG). a mở đầu – tARN tiến vào bộ ba mở đầu, sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo ribôxôm hoàn chỉnh.
• Bước 2 – kéo dài chuỗi poilipeptit:
• Phức hợpaa1 – tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon tiếp sau mã mở đầu trên mARN, 1 liên kết peptit được hình thành giữa aa mở đầu và aa1.
• Ribôxôm dịch chuyển qua côđon tiếp theo, tARN mở đầurời khỏi ribôxôm, phức hợp aa2 – tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon (mã bộ ba) đó, 1 liên kết peptit nữa được hình thành giữa aa1 và aa2.
• Quá trình cứ tiếp diễn như vậy cho đến khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc (UGA, UAG hay UAA).
• Bước 3 – kết thúc: Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dịch mã ngừng lại, 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầuvà giải phóng chuỗi pôlipeptit, mARN bị phân giải, quá trình dịch mã hoàn tất.

Thông thường trên 1 mARN sẽ cùng lúc kết hợp với nhiều riboxom à poliriboxom giúp tăng hiệu suất tổng hợp protein.

• Ý nghĩa:
• Từ trình tự sắp xếp các nucleotit trên mARN được chuyển đổi thành trình tự sắp xếp các a.a trong chuỗi polipeptit.
• Từ thông tin di truyền trong nhânđược biểu hiện thành các tính trạng ở bên ngoài kiểu hình.

* Mối liên hệ giữa các quá trình

CÁC CÔNG THỨC LIÊN QUAN:

Số bộ ba mã hóa = Số mã di truyền – 1 (vì mã kết thúc không mã hoá)

Số aa trong chuổi protein hoàn chỉnh: rN/3 – 2      aa

Số liên kết peptit được hình thành = số aa – 1

Số nu môi trường cung cấp cho k lần phiên mã: rN tự do = k.rN  nu.