Hay cho biết quá trình phiên mã và dịch mã

• Tải app VietJack. Xem giải thuật nhanh hơn !

Tải xuống
Nhằm mục tiêu giúp học viên ôn luyện, nắm vững được những kỹ năng và kiến thức kim chỉ nan quan trọng môn Sinh học để chuẩn bị sẵn sàng cho kì thi THPT Quốc gia năm 2021, VietJack biên soạn Tổng hợp kỹ năng và kiến thức Phiên mã và Dịch mã khá đầy đủ, chi tiết cụ thể. Hi vọng với loạt bài này học viên sẽ có thêm tài liệu ôn tập và đạt tác dụng cao trong kì thi THPT Quốc gia môn Sinh học.

I. TRỌNG TÂM LÝ THUYẾT

1. Kiến thức về phiên mã

– Phiên mã là quy trình tổng hợp ARN dựa trên mạch gốc của gen .
– Phiên mã diễn ra ở kì trung gian của quy trình phân bào ( ở pha G1 của chu kì tế bào ). Ở đâu có gen thì ở đó có phiên mã. Vì vậy, trong tế bào chất của tế bào nhân thực có gen ở ti thể, lục lạp do đó phiên mã cũng diễn ra ở ti thể, lục lạp. Do đó, ở tế bào nhân thực, phiên mã không riêng gì diễn ra ở trong nhân mà còn diễn ra ở cả tế bào chất .
– Phiên mã chỉ sử dụng enzym ARN pôlimeraza. Do đó, enzym này vừa tháo xoắn ADN để lộ mạch khuôn, vừa xúc tác để tổng hợp mạch pôlinuclêôtit mới .
– Gen có 2 mạch nhưng chỉ có mạch gốc ( mạch có chiều 3 ’ → 5 ’ so với chiều trượt của enzym tháo xoắn ) được dùng để làm khuôn tổng hợp ARN .
– Một gen thực thi phiên mã 10 lần thì sẽ tổng hợp được 10 phân tử mARN. Vì quy trình phiên mã diễn ra theo nguyên tắc bổ trợ nên những phân tử mARN này đều có cấu trúc trọn vẹn giống nhau .
– Trên mỗi phân tử ADN có nhiều gen nhưng không phải gen nào cũng phiên mã. Sự phiên mã của gen tùy thuộc vào nhu yếu tổng hợp prôtêin của tế bào. Do đó những gen khác nhau thường có số lần phiên mã khác nhau .
– Ở sinh vật nhân sơ, đang phiên mã tổng hợp mARN, mARN được tiến hành dịch mã ngay. Ở sinh vật nhân thực, mARN được vô hiệu những đoạn intron, sau đó nối những đoạn exon lại với nhau tạo ra mARN trưởng thành, mARN trưởng thành đi ra tế bào chất tham gia dịch mã tổng hợp prôtêin .

2. Kiến thức về mã di truyền và dịch mã

a) Mã di truyền (MDT): là trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong gen quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong chuỗi pôlipeptit (prôtêin).

– MDT là mã bộ ba, cứ 3 nuclêôtit lao lý 1 aa. ( Nếu chỉ có 2 loại A và G thì có số loại bộ ba là : 23 = 8 loại ; Nếu có 3 loại A, U và X thì sẽ có 33 = 27 loại bộ ba ). Nếu chỉ tính bộ ba mã hóa aa thì có 61 loại bộ ba .
– MDT được đọc liên tục, từ một điểm xác lập trên mARN và không gối lên nhau. Vì vậy, trên mỗi loại phân tử mARN thì mã di truyền chỉ được đọc từ một điểm cố định và thắt chặt ( trừ bộ ba mở màn ) .
– MDT có tính phổ cập ( trừ một vài ngoại lệ ), có tính đặc hiệu và có tính thoái hóa. Trong 64 mã di truyền thì có 2 bộ ba không có tính thoái hóa, đó là AUG và UGG .

b) Dịch mã: (Dịch mã là quá trình chuyển thông tin từ các bộ ba trên mARN thành trình tự các axit amin trên chuỗi pôlipeptit).

– Có 4 thành phần tham gia dịch mã, đó là : mARN, tARN, ribôxôm, axit amin. Trong đó tARN đóng vai trò là tác nhân tiến hành dịch mã ( dịch bộ ba trên mARN thành axit amin ) .
– Dịch mã có 2 quy trình tiến độ chính là tiến trình hoạt hóa axit amin và quy trình tiến độ tổng hợp chuỗi pôlipeptit .
– Ở tiến trình hoạt hóa axit amin, sử dụng nguồn năng lượng ATP để hoạt hóa axi amin và gắn axit amin với tARN ( ATP + aa + tARN → aa ~ tARN ) .
– Ở quy trình tiến độ tổng hợp chuỗi pôlipeptit, mỗi bộ ba trên mARN được dịch thành 1 axit amin. Trong đó, bộ ba đối mã của tARN khớp bổ trợ với bộ ba mã hóa trên mARN .
– Ở sinh vật nhân sơ, aa khởi đầu chuỗi pôlipeptit là focmin Metiônin ; Ở sinh vật nhân thực, aa khởi đầu là Metiônin .
– Khi dịch mã, ribôxôm trượt từ bộ ba mở màn ( AUG ) ở đầu 5 ’ của mARN cho đến khi gặp bộ ba kết thúc ở đầu 3 ’ của mARN thì dừng lại. Trên mỗi mARN hoàn toàn có thể có nhiều bộ ba AUG nhưng chỉ có một bộ ba làm trách nhiệm khởi đầu dịch mã .
– Số lượng chuỗi pôlipeptit nhờ vào vào số lượng ribôxôm tham gia dịch mã và số phân tử mARN. Ví dụ, nếu có x phân tử mARN và có y ribôxôm thì số chuỗi pôlipeptit được tạo ra = x. y .
* Sơ đồ diễn đạt chính sách di truyền ở cấp phân tử :
* Như vậy, thông tin di truyền ở trên gen được bộc lộ thành tính trạng trên khung hình sinh vật trải qua chính sách phiên mã và dịch mã .

3. Kiến thức về điều hòa hoạt động gen

* Điều hòa hoạt động giải trí gen là điều hòa lượng loại sản phẩm của gen được tạo ra. Ở sinh vật nhân sơ, sự điều hòa hoạt động giải trí của gen là điều hòa quy trình phiên mã theo quy mô operon Lac .
– Operon Lac có 3 thành phần, đó là : Vùng khởi động ( P ), vùng quản lý và vận hành ( O ), những gen cấu trúc Z, Y, A. Vùng khởi động là vị trí để enzym bám vào khởi động phiên mã ; Vùng quản lý và vận hành là vị trí để chất ức chế bám vào ức chế phiên mã. Các gen cấu trúc ( Z, Y, A ) lao lý tổng hợp prôtêin tham gia chuyển hóa và sử dụng đường lactozơ .
– Các gen trong một operon có chung một vùng khởi động, một vùng quản lý và vận hành cho nên vì thế sẽ có số lần phiên mã bằng nhau. Ví dụ, nếu gen Z phiên mã 10 lần thì gen A cũng phiên mã 10 lần .
– Operon Lac sẽ không phiên mã khi có chất ức chế bám vào vùng quản lý và vận hành ( vùng O ) ; Hoặc khi có đột biến làm mất vùng khởi động ( P ) của operon .
– Operon Lac sẽ phiên mã khi : Vùng quản lý và vận hành ( O ) được tự do và vùng khởi động ( P ) hoạt động giải trí thông thường .

4. Kiến thức về mối quan hệ giữa gen, mARN, prôtêin

– tin tức di truyền ở trên gen được bộc lộ thành tính trạng trên khung hình trải qua 2 quy trình là phiên mã và dịch mã. Cả phiên mã và dịch mã đều diễn ra theo nguyên tắc bổ trợ .
– Một đặc thù chỉ có ở phiên mã ở sinh vật nhân thực mà không có ở sinh vật nhân sơ, đó là sau phiên mã có sự hoàn thành xong ARN ( cắt bỏ những đoạn intron và nối những đoạn exon để tạo nên mARN trưởng thành … ) .
– Trong những enzym tham gia chính sách di truyền ở cấp phân tử thì chỉ có enzym ARN pôlimeraza có năng lực tháo xoắn phân tử ADN và tổng hợp mạch pôlinuclêôtit mới .
– Vì mã di truyền có tính đặc hiệu do đó biết được trình tự những bộ ba trên mARN sẽ suy ra trình tự những axit amin trên chuỗi pôlipeptit. Ngược lại, vì mã di truyền có tính thoái hóa cho nên vì thế biết được trình tự những axit amin trên chuỗi pôlipeptit không hề suy ra trình tự những bộ ba ở trên mARN .
– Quá trình phiên mã không theo nguyên tắc bổ trợ thì sẽ tổng hợp ra phân tử ARN có cấu trúc khác với ARN lúc thông thường nhưng không làm phát sinh đột biến gen ( vì không làm biến hóa cấu trúc của gen ). Tải xuống Xem thêm những bài tổng hợp, tóm tắt kiến thức và kỹ năng trọng tâm môn Sinh học lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia hay, chi tiết cụ thể khác :

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

• Hỏi bài tập, thầy cô VietJack vấn đáp không tính tiền !

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án

Đã có app VietJack trên điện thoại cảm ứng, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi trực tuyến, Bài giảng …. không lấy phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS .

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.

I. PHIÊN MÃ

1. Khái niệm

– Là quá trình truyền thông tin di truyền từ ADN mạch kép sang ARN mạch đơn.

– 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.

2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN

– ARN thông tin (mARN): là phiên bản của gen, mang các bộ 3 mã sao, làm nhiệm vụ khuôn mẫu cho dịch mã ở ribôxôm.

– ARN vận chuyển (tARN): có chức năng vận chuyển axit amin và mang bộ 3 đối mã tới ribôxôm để dịch mã. Trong tế bào có nhiều loại tARN khác nhau, mỗi loại tARN vận chuyển một loại axit amin tương ứng.

– ARN ribôxôm (rARN): kết hợp với prôtêin tạo thành ribôxôm là nơi tổng hợp chuỗi pôlipeptit.

3. Cơ chế phiên mã

– Quá trình phiên mã được bắt đầu khi enzim ARN pôlimeraza bám vào vùng khởi đầu làm gen tháo xoắn và tách 2 mạch đơn, ARN pôlimeraza di chuyển dọc theo mạch khuôn giúp cho các ribônuclêôtit 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’ → 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 êxôn với nhau thành mARN trưởng thành.

4. So sánh giữa tự nhân đôi ADN và phiên mã:

a) Khác nhau

– Tự nhân đôi ADN:

+ Chịu sự điều khiển của enzim 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.

– Phiên mã:

+ Chịu sự điều khiển của enzim 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.

b) Giống nhau

– 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 thi trong nhân tế bào với khuôn mẫu là ADN.

– Mạch mới luôn được tổng hợp theo chiều 5’ → 3’.

II. CƠ CHẾ DỊCH MÃ

1. Khái niệm

– Là quá trình chuyển mã di truyền chứa trong mARN thành trình tự các axit amin trong chuỗi pôlipeptit của prôtêin.

2. Diễn biến

a) Hoạt hóa axit amin (aa)

– Nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các aa được hoạt hóa và gắn với tARN tạo nên phức hợp aa – tARN.

b) Tổng hợp chuỗi pôlipeptit

– Giai đoạn mở đầu:

+ tARN mang aa mở đầu tiến vào vị trí côđon mở đầu sao cho anticôđon trên tARN của nó khớp bổ sung với côđon mở đầu trên mARN.

– Giai đoạn kéo dài chuỗi pôlipeptit:

+ tARN mang aa thứ nhất đến côđon thứ nhất sao cho anticôđon của nó khớp bổ sung với côđon thứ nhất trên mARN. Enzim xúc tác tạo liên kết peptit giữa aa1 và aa mở đầu.

+ Ribôxôm dịch chuyển đi 1 bộ ba đồng thời tARN mang aa mở đầu rời khỏi ribôxôm.

+ tARN mang aa thứ hai đến côđon thứ hai sao cho anticôđon của nó khớp bổ sung với côđon thứ hai trên mARN. Enzim xúc tác tạo liên kết peptit giữa aa2 và aa1.

+ Sự dịch chuyển của ribôxôm lại tiếp tục theo từng bộ ba trên mARN.

– Giai đoạn kết thúc chuỗi pôlipeptit:

+ Quá trình dịch mã tiếp diễn cho đến khi ribôxôm gặp côđon kết thúc trên mARN thì quá trình dịch mã dừng lại.

+ Ribôxôm tách khỏi mARN và chuỗi pôlipeptit được giải phóng, aa mở đầu cũng rời khỏi chuỗi pôlipeptit để trở thành prôtêin hoàn chỉnh.

3. Pôliribôxôm (pôlixôm)

– Trên mỗi phân tử mARN thường có một số ribôxôm cùng hoạt động được gọi là pôliribôxôm. Như vậy, mỗi một phân tử mARN có thể tổng hợp được từ 1 đến nhiều chuỗi pôlipeptit cùng loại rồi tự hủy.

– Ribôxôm có tuổi thọ lâu hơn và đa năng hơn.

4. Mối liên hệ ADN – mARN – prôtêin – tính trạng:

– Cơ chế của hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử:

ADN → ( Nhân đôi ) ADN → ( Phiên mã ) mARN → ( Dịch mã ) Prôtêin → Tính trạng

+ 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.

+ tin tức di truyền trong ADN được biểu lộ thành tính trạng của khung hình trải qua những chính sách phiên mã và dịch mã.

Page 2

SureLRN