Untitled Kết luận 1 Dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit dựa trên trình tự các ribonuclêôtit trên phân tử mARN Nhờ có quá trình dịch mã mà các thông tin di truyền trong các phân tử axit nucl[.]
Chuyên Tài Liệu ĐGNL - Luyện Thi Đánh Giá Năng Lực LÝ THUYẾT DỊCH MÃ - PROTEIN I QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ - Dịch mã q trình thơng tin di truyền chứa trình tự ribonuclêơtit mARN sử dụng để tạo chuỗi axit amin protein Sự tổng hợp protein riêng lẻ đòi hỏi tham gia 100 prôtêin ARN Bộ máy dịch mã bao gồm bốn thành phần quan trọng mARN, tARN, aminoacyl - tARN -synthetaza riboxôm Các mARN khn mẫu cho q trình dịch mã Dịch mã q trình có tính bảo thủ cao chiếm nhiều lượng tế bào Tuy nhiên, cấu trúc khác mARN prokaryote “sinh vật nhân sơ” eukaryote “sinh vật nhân thực” nên trình dịch mã chúng có điểm khác biệt quan trọng Khái niệm vị trí xảy q trình dịch mã Kết luận 1: Dịch mã trình tổng hợp chuỗi polipeptit dựa trình tự ribonuclêơtit phân tử mARN Nhờ có q trình dịch mã mà thơng tin di truyền phân tử axit nuclêic biểu thành tính trạng biểu bên ngồi kiểu hình - Q trình dịch mã q trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn tế bào chất Các thành phần tham gia trình dịch mã Kết luận 2: Có nhiều yếu tố tham gia q trình tổng hợp prơtêin Mỗi yếu tố có cấu trúc chức riêng tham gia vào vài khâu trình, tất yếu tố phối hợp nhịp nhàng, ăn khớp chặt chẽ bảo đảm cho q trình tổng hợp prơtêin xảy nhanh chóng, xác + Mạch khn mARN mang thơng tin mã hóa axit amin + Ngun liệu gồm 20 loại axit amin tham gia vào trình trổng hợp chuỗi polipeptit + tARN riboxom hoàn chỉnh (tiểu phần bé, tiểu phấn lớn liên kết với nhau) + Các loại enzyme hình thành liên kết gắn axit amin với axit amin với tARN + Các yếu tố tham gia dịch mã: Trong trình tổng hợp prơtêin có nhiều yếu tố tham gia vào chế dịch mã vai trị chất kích thích, chất hỗ trợ: Yếu tố mở đầu, yếu tố kéo dài, yếu tố kết thúc… Chú ý: ADN tham gia gián tiếp vào q trình dịch mã thơng qua ARN Phần nâng cao thành phần tham gia trình phiên mã cần xem qua để hiểu khơng thi - Các loại loại enzym xúc tác trình dịch mã: + Aminoacyl - tARN - synthetaza loại enzyme xúc tác q trình hoạt hóa axit amin, gắn axit amin vào với tARN tạo phức axit amin - tARN để đến ribơxơm Mỗi axit amin có loại enzyme tương ứng xúc tác Tuy nhiên, nhiều vi khuẩn có 20 synthetaza Trong trường hợp này, synthetaza chịu trách https://www.facebook.com/luyenthidanhgianangluc.DGNL Chuyên Tài Liệu ĐGNL - Luyện Thi Đánh Giá Năng Lực nhiệm cho loại axit amin + Peptidyl - transferaza enzyme xúc tác phản ứng cắt liên kết este chuỗi polypeptit tổng hợp với tARN vị trí P riboxom, đồng thời vận chuyển chuỗi polypeptid từ vị trí P sang vị trí A tổng hợp lại liên kết peptit chuỗi polypeptit với axit amin có vị trí A + Translocaza enzyme xúc tác di chuyển riboxom mARN theo chiều 5' - 3' Mỗi lần di chuyển riboxom nuclêôtit Sau ribôxôm di chuyển, phức hệ tARN mang chuỗi polypeptit từ vị trí A chuyển sang vị trí P, cịn vị trí A khơng có axit amin nên sẵn sàng tiếp nhận phức hệ tARN mang axit amin vào để tiếp tục trình tổng hợp - Trên ribxom chứa ba vị trí gắn tARN vị trí A, P E + A vị trí gắn axit amin - tARN (tARN có mang axit amin) + P vị trí gắn peptidyl - tARN (tARN có mang chuỗi polypeptit) + E vị trí gắn tARN mà phóng thích sau chuỗi polypeptit chuyển sang axit amin – tARN + Chỉ có phức hợp Met - tARN liên kết với ribơxơm vị trí P, cịn tất acid amine khác liên kết vị trí A Cơ chế dịch mã Kết luận 3: Quá trình dịch mã chia làm hai giai đoạn: Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin - Tự axit amin không di chuyển đến ribôxôm mà phải nhờ tARN Để gắn vào tARN, axit amin phải hoạt hố Sự hoạt hố axit amin nhờ có ATP cung cấp lượng, enzyme (aminoacyl - tARN – synthetaza) xúc tác ▪ Dưới tác động enzim, axit amin tự mơi trường nội bào hoạt hố nhờ gắn với hợp chất ATP Axit amin + ATP → axit amin hoạt hoá ▪ Nhờ tác dụng enzim đặc hiệu, axit amin hoạt hoá liên kết với tARN tương ứng→ phức hợp axit amin – tARN Axit amin hoạt hoá + tARN → Phức hợp axit amin – tARN Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi pôlipeptit: Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn theo ba bước - Bước 1: Mở đầu + Tiểu đơn vị bé ribơxơm gắn với mARN vị trí nhận biết đặc hiệu (gần ba mở đầu) di chuyển đến ba mở đầu (AUG) + Axit amin mở đầu - tARN tiến vào ba mở đầu (đối mã “trên tARN” – UAX– khớp với mã mở đầu – AUG – mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau tiểu phần lớn gắn vào tạo ribơxơm hồn chỉnh https://www.facebook.com/luyenthidanhgianangluc.DGNL Chun Tài Liệu ĐGNL - Luyện Thi Đánh Giá Năng Lực - Bước 2: Kéo dài chuỗi polipeptit + Phức hợp aa1 - tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon tiếp sau mã mở đầu mARN, liên kết peptit hình thành aa mở đầu aa1 + Ribôxôm dịch chuyển qua côđon tiếp theo, tARN mở đầu rời khỏi ribôxôm, phức hợp aa2 - tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với cơđon đó, liên kết peptit hình thành aa1 aa2 + Quá trình tiếp diễn ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc (UGA, UAG hay UAA) - Bước 3: Kết thúc Khi ribôxôm chuyển dịch sang ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) trình dịch mã ngừng lại, tiểu phần ribôxôm tách Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu giải phóng chuỗi pơlipeptit, q trình dịch mã hồn tất https://www.facebook.com/luyenthidanhgianangluc.DGNL Chun Tài Liệu ĐGNL - Luyện Thi Đánh Giá Năng Lực Chú ý: Các em cần quan tâm kênh chữ chị ghi không cần xem chữ kênh hình nhé!! Kết quả: - Từ phân tử mARN trưởng thành có riboxom trượt qua tạo thành chuỗi polipeptit cấu trúc bậc hoàn chỉnh - Chuỗi polipeptit sau tổng hợp tiếp tục biến đổi để hình thành cấu trúc bậc 2, 3, để thực chức sinh học Chú ý: Trong dịch mã, mARN thường không gắn với ribôxôm riêng rẽ mà đồng thời gắn với nhóm ribơxơm (pơliribơxơm hay pơlixơm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp Ý nghĩa: - Từ trình tự xếp ribonucleotit mARN chuyển đổi thành trình tự xếp axit amin chuỗi polipeptit - Từ thông tin di truyền axit nuclêic biểu thành tính trạng biểu bên ngồi kiểu hình II NHẮC LẠI KIẾN THỨC VỀ PRƠTÊIN Cấu trúc hóa học prơtêin Kết luận 4: Ngồi ADN ARN prơtêin đại phân tử sinh học cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mà đơn phân prôtêin axit amin Mỗi axit amin gồm thành phần: ▪ Nhóm cacboxyl (-COOH) ▪ Nhóm amin (-NH2) ▪ Gốc hữu R (gồm 20 loại khác nhau) nên có 20 loại axit amin khác - Khối lượng phân tử axit amin 110 đvC - Các axit amin liên kết với liên kết peptit (nhóm amin axit amin liên kết với nhóm cacboxyl axit amin giải phóng phân tử nước) tạo thành chuỗi polipeptit Mỗi phân tử prôtêin gồm hay nhiều chuỗi pôlipeptit https://www.facebook.com/luyenthidanhgianangluc.DGNL Chuyên Tài Liệu ĐGNL - Luyện Thi Đánh Giá Năng Lực Cấu trúc không gian prôtêin Kết luận 5: Chú ý cần học dòng chữa in nghiêng Cấu trúc bậc 1: “Các axit amin nối với liên kết peptit hình thành nên chuỗi polypeptit Đầu mạch polypeptit nhóm amin axit amin thứ cuối mạch nhóm cacboxyl axit amin cuối cùng” Cấu trúc bậc protein thực chất trình tự xếp axit amin chuỗi polypeptit Cấu trúc bậc protein có vai trị tối quan trọng trình tự axit amin chuỗi polypeptit thể tương tác phần chuỗi polypeptit, từ tạo nên hình dạng lập thể protein định tính chất vai trị protein Sự sai lệch trình tự xếp axit amin dẫn đến biến đổi cấu trúc tính chất protein Cấu trúc bậc 2: “Là xếp đặn chuỗi polypeptit (cấu trúc bậc 1) không gian Chuỗi polypeptit thường không dạng thẳng mà xoắn lại tạo nên cấu trúc xoắn α cấu trúc nếp gấp β, cố định liên kết hyđro axit amin gần nhau” Các protein sợi keratin, Collagen (có lơng, tóc, móng, sừng) gồm nhiều xoắn α, protein hình cầu có nhiều nếp gấp β Cấu trúc bậc 3: “Các xoắn α phiến gấp nếp β cuộn lại với thành búi có hình dạng lập thể đặc trưng cho loại protein Cấu trúc khơng gian có vai trị định hoạt tính chức protein” Cấu trúc lại đặc biệt phụ thuộc vào tính chất nhóm -R mạch polypeptit Chẳng hạn nhóm -R cystein có khả tạo cầu đisulfur (-S-S-), nhóm -R prolin cản trở việc hình thành xoắn, từ vị trí chúng xác định điểm gấp, hay nhóm -R ưa nước nằm phía ngồi phân tử, cịn nhóm kị nước chui vào bên phân tử Các liên kết yếu liên kết hyđro hay điện hóa trị có nhóm -R có điện tích trái dấu https://www.facebook.com/luyenthidanhgianangluc.DGNL Chuyên Tài Liệu ĐGNL - Luyện Thi Đánh Giá Năng Lực Cấu trúc bậc 4: Khi protein có nhiều chuỗi polypeptit phối hợp với tạo nên cấu trúc bậc bốn protein Các chuỗi polypeptide liên kết với nhờ liên kết yếu liên kết hyđro Chú ý: - Prôtêin thực chức cấu trúc không gian (cấu trúc bậc bậc 4) - Cấu trúc bậc có cấu tạo từ chuỗi pơlipeptit trở lên, cịn bậc 1, 2, cấu tạo từ chuỗi pôlipeptit - Cấu trúc bậc vừa có chuỗi xoắn hay nếp gấp hay hai loại Tính chất chức prôtêin Kết luận 6: - Prơtêin có tính đa dạng đặc thù: Được quy định số lượng + thành phần + trật tự xếp axit amin chuỗi pôlipeptit - Chức prôtêin: + Thành phần cấu tạo chủ yếu tế bào + Xúc tác cho phản ứng sinh hóa + Điều hịa trao đổi chất + Bảo vệ thể Prôtêin đảm nhiệm nhiều chức liên quan đến toàn hoạt động sống tế bào, quy định tính trạng tính chất thể sống https://www.facebook.com/luyenthidanhgianangluc.DGNL