Chu kỳ tế bào, hay chu kỳ phân bào, là một vòng tuần hoàn các sự kiện xảy ra trong một tế bào từ lần phân bào này cho đến lần kế tiếp, trong đó bộ máy di truyền và các thành phần của tế bào được nhân đôi và sau đó tế bào phân chia làm hai tế bào con. Ở các sinh vật đơn bào (nấm men, vi khuẩn,...) một cá thể sau khi trải qua chu kỳ phân bào tạo ra hai cá thể mới; còn ở các sinh vật đa bào thì chu kỳ tế bào là một quá trình tối quan trọng để một hợp tử phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh và để cơ thể bổ sung số lượng tế bào thay cho số đã chết.[1] Trong các tế bào nhân sơ, chu kỳ tế bào trải qua một quá trình mang tên là trực phân. Trong các tế bào nhân chuẩn chu kỳ tế bào bao gồm hai giai đoạn: giai đoạn thứ nhất kỳ trung gian lúc tế bào phát triển, tích lũy vật chất và nhân đôi ADN; giai đoạn thứ hai là nguyên phân (mitosis - M), lúc này tế bào thực thi quá trình phân chia thành hai tế bào con. Nhìn chung, chi tiết của chu trình tế bào thay đổi tùy loại tế bào và tùy sinh vật, tuy nhiên chúng có cùng những điểm chung nhất định và có cùng mục tiêu là truyền đạt lại toàn bộ và chính xác thông tin di truyền của chúng cho các tế bào con. Chính vì vậy bộ ADN của tế bào mẹ phải được nhân đôi một cách chính xác và phải được chia đồng đều cho các tế bào con để mỗi tế bào con đều nhận được bộ
Chñ ®Ò riboxom vµ ho¹t ®éng tæng hîp protein RIBOXom Khái niệm: Riboxom máy phân tử lớn, phức tạp, có mặt tất tế bào sống, nơi xảy trình sinh tổng hợp protein CẤU TẠO HÌNH THÁI Riboxom khối cầu hay hình trứng có đường kính 150 Å. Riboxom đứng riêng lẻ liên kết với thành chuỗi sợi mảnh mARN có đường kính 15 Å . CẤU TẠO HÌNH THÁI Sự phân bố riboxom tế bào thay đổi tùy vùng, rải rác tự tế bào chất, hay dính vào mặt mạng lưới nội sinh chất mặt màng nhân. Riboxom hình thành từ phức hợp ARN vs protein. Mỗi riboxom chia thành tiểu đơn vị. Tiểu đơn vị nhỏ liên kết với mARN, tiểu đơn vị liên kết với tARN aa. CẤU TẠO HÓA HỌC Mỗi ribomxom chứa: rARN, enzin, protein cấu trúc nước. - Riboxom 70S chứa 50% nước, rARN 63% trọng lượng khô, protein 37% trọng lượng khô. - Riboxom 80S chứa 80% nước, rARN 50% trọng lượng khô, protein chiếm 50% trọng lượng khô Ngoài nhứng thành phần nói trên, riboxom có ion Mg2+, Ca2+ , enzim dạng không hoạt tính CHỨC NĂNG Chức chủ yếu riboxom nơi tổng hợp protein. Chính riboxom aa hoạt hóa tập hợp lại lắp ráp vị trí vào mạch polypeptid theo mật mã di truyền mạch mARN CHẤT NỀN TẢNG TẠO NÊN SỰ SỐNG Các bắp, xương cốt nội tạng thể chủ yếu protein tạo thành. Protein thứ vật chất phát huy tác dụng quan trọng hoạt động thể, đồng thời đóng vai trò chất kích thích miễn dịch thể, thành phần cung cấp vitamin, vật chất miễn dịch lượng cho thể. protein protein Protein (protit hay đạm) đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà đơn phân aa. Chúng kết hợp với thành mạch dài nhờ liên kết peptit (gọi chuỗi polypeptid). CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN LOẠI POTEIN CHỨC NĂNG VÍ DỤ Protein cấu trúc Cấu trúc, nâng đỡ Collagen Elastin tạo nên cấu trúc sợi bền mô liên kết, dây chằng, gân Protein enzim Xúc tác sinh học: tăng nhanh, Enzim amylaza nước bọt phân giải tinh chọn lọc p/ứ sinh hóa bột chín, enzim pepsin phân giải potein Protein Hoocmon Insulin Glucagon có tác dụng điều Điều hòa hoạt động sinh lý hoocmon hòa hàm lượng Glucozo máu Protein v/chuyển Vận chuyển chất Hemoglobin có chứa hồng cầu có vai trò vận chuyển O2 từ phổi theo máu nuôi TB Protein Tham gia vào chức vận Actinin, Myosin có vai trò vận động cơ. vận động động TB thể Protein thụ quan Cảm nhận, đáp ứng kích thích Thụ quan màng tế bào thần kinh tiết chất môi trường TG thần kinh truyền tín hiệu Protein dự trữ Dự trữ chất dinh dưỡng Albumin lòng trắng trứng nguồn cung cấp aa cho phôi phát triển CẤU TRÚC CỦA PROTEIN Đơn phân tạo nên protein aa. Chúng kết hợp với thành mạch dài nhờ liên kết peptit (gọi chuỗi polypeptid). Các chuỗi xoắn cuộn gấp theo nhiều cách để tạo thành bậc không gian khác nhau. Pr có cấu trúc không gian. Người ta phát 20 loại aa thành phần tất loại pr khác thể sống. CẤU TRÚC BẬC I Có cấu trúc mạch thẳng, trình tự xếp aa chuỗi polypeptid. Đầu mạch nhóm amin aa thứ cuối mạch nhóm cacboxyl aa cuối cùng. Có vai trò tối quan trọng trình tự aa thể tương tác phần chuỗi polypeptid, từ tạo nên hình dạng lập thể pr định tính chất vai trò pr. Sự sai lệch sựu xếp aa dẫn đến biến đổi cấu trúc tính chất pr. CẤU TRÚC BẬC II Là xếp đặn chuỗi polypeptid không gian. Chuỗi polypeptid thường không dạng thẳng mà xoắn lại tạo nên cấu trúc xoắn α cấu trúc nếp gấp β cố định liên kết hidro aa gần nhau. Các pr sợi (có lông, tóc, móng, sừng) gồm nhiều xoắn α, pr cầu có nhiều nếp gấp β hơn. CẤU TRÚC BẬC III Các xoắn α phiến nếp gấp β tiếp tục co xoắn tạo thành cấu trúc bậc III pr. Cấu trúc có vai trò định hoạt tính chức pr phụ thuộc vào nhóm – R chuỗi polypeptid từ xác định điểm gấp hình dạng pr. Khi protein có nhiều chuỗi polypeptid phối hợp với tạo nên cấu trúc bậc IV protein. Các chuỗi polypeptid liên kết với nhờ liên kết yếu liên kết hidro. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP PROTEIN (DỊCH MÃ) Quá trình dịch mã tổng hợp protein chặng cuối trình truyền đạt thông tin di truyền để từ biểu tính trạng. Quá trình diễn riboxom với tham gia nhiều thành phần. mARN mARN có cấu trúc mạch thẳng. Đầu 5’ có trình tự Nu đặc hiệu (không dịch mã) gần codon mở đầu để riboxom nhận biết gắn vào. Mỗi gen cấu trúc phiên mã mARN thực tổng hợp protein. Trên mARN chứa đựng mã ba, ba mã hóa, chúng từ ba mã gốc AND theo nguyên tắc bổ sung nguyên tắc bán bảo tồn. Sau tổng hợp protein, mARN enzim phân hủy tARN Làm nhiệm vụ vận chuyển acid amin từ tế bào chất đến riboxom, đồng thời nhận biết ba mã hóa mARN nhờ ba đối mã tARN để đặt vị trí acid amin chuỗi polypeptid. Là chuỗi polynucleotit cuộn xoắn tạo thành cấu trúc thùy. Đầu 3’ nơi liên kết với acid amin hoạt hóa chúng. Thùy tARN có chứa ba đối mã. rARN Có cấu trúc mạch thẳng, đôi chỗ cuộn xoắn lại. Tham gia cấu trúc riboxom. Trong riboxom có nhiều loại rARN khác để với protein cấu trúc nên phần riboxom. CƠ CHẾ CỦA DỊCH Mà Gồm giai đoạn: * Giai đoạn 1: Hoạt hóa acid amin * Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi polypeptit (3 bước) - Bước 1: Mở đầu - Bước 2: Kéo dài chuỗi polypeptit - Bước 3: Kết thúc HOẠT HÓA ACID AMIN Tự acid amin không di chuyển đến riboxom mà phải nhờ tARN => acid amin phải hoạt hóa. Sự hoạt hóa acid amin gồm giai đoạn: - Hoạt hoá acid amin, tạo aminoacyl - adenilat: Enzim Aa + ATP - Tạo aminoacyl – tARN: Aa ~ AMP + tARN aa ~ AMP + P-P Enzim AMP + aminoacyl – tARN Phức hệ aminoacyl – tARN di chuyển đến riboxom tham gia tổng hợp chuỗi polypeptid TỔNG HỢP CHUỖI POLYPEPTID BƯỚC 1: MỞ ĐẦU Tiểu đơn vị bé riboxom gắn với mARN vị trí đặc hiệu (gần ba mở đầu) di chuyển đến ba mở đầu (AUG). Aa mở đầu – tARN tiến vào ba mở đầu (bộ ba đối mã –UAX- khớp với mã mở đầu –AUG- mARN theo NTBS) tiểu phần lớn gắn vào tạo riboxom hoàn chỉnh. BƯỚC 2: KÉO DÀI CHUỖI POLYPEPTID aa1-tARN tiến vào riboxom (đối mã khớp với mã thứ mARN theo NTBS) liên kết peptid hình thành aaMĐ với aa1. Riboxom dịch chuyển sang aa2, tARN vận chuyển aa mở đầu giải phóng. Tiếp theo aa2-tARN tiến vào riboxom, liên kết peptid lại hình thành aa1 với aa2. Riboxom lại dịch chuyển sang ba tARN giải phóng. Quá trình tiếp tục đến ba tiếp giáp với ba kết thúc phân tử mARN. Như chuỗi polypeptid kéo dài. BƯỚC 3: KẾT THÚC Khi riboxom chuyển dịch sang ba kết thúc (UAG, UGA UAA) trình dịch mã dừng lại. Hai tiểu phần riboxom tách ra. Chuỗi polypeptid giải phóng, trình dịch mã hoàn tất. Ở sv nhân sơ, acid amin mở đầu f.Met nên acid amin cắt bỏ nhờ enzim peptidase. Ở sv nhân thực, acid amin mở đầu Met nên trình này. HOÀN THIỆN PHÂN TỬ PROTEIN Sau loại bỏ acid amin mở đầu, chuỗi polypeptid trở nên phân tử protein bậc I. Từ trở thành liên kết hidro để tạo nên cấu trúc bậc II => hình thành liên kết disunfit, liên kết ion, liên kết kỵ nước… để tạo thành cấu trúc bậc III theo nhu cầu tế bào. Phân tử protein hoàn thiện đưa đến nơi sử dụng nhờ đoạn ngắn polypeptid (dài khoảng 15-20 aa) đầu amin chuỗi polypeptid, trình tự tín hiệu. Khi protein đến nơi sử dụng, đoạn trình tự tín hiệu bị cắt bỏ, lúc protein trở thành protein trưởng thành. [...]... nên cấu trúc xoắn α và cấu trúc nếp gấp β được cố định bởi các liên kết hidro giữa những aa ở gần nhau Các pr sợi (có trong lông, tóc, móng, sừng) gồm nhiều xoắn α, trong khi các pr cầu có nhiều nếp gấp β hơn CẤU TRÚC BẬC III Các xoắn α và phiến nếp gấp β tiếp tục co xoắn tạo thành cấu trúc bậc III của pr Cấu trúc này có vai trò quyết định hoạt tính và chức năng của pr và phụ thuộc vào nhóm – R của chuỗi... codon mở đầu để riboxom nhận biết và gắn vào Mỗi gen cấu trúc phiên mã ra 1 mARN và thực hiện tổng hợp 1 protein Trên mARN chứa đựng các mã bộ ba, đó là các bộ ba mã hóa, chúng được sao từ bộ ba mã gốc của AND theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn Sau khi tổng hợp protein, mARN được các enzim phân hủy tARN Làm nhiệm vụ vận chuyển acid amin từ tế bào chất đến riboxom, đồng thời nhận... polypeptit - Bước 3: Kết thúc HOẠT HÓA ACID AMIN Tự acid amin không di chuyển được đến riboxom mà phải nhờ tARN => acid amin phải được hoạt hóa Sự hoạt hóa acid amin gồm 2 giai đoạn: - Hoạt hoá acid amin, tạo aminoacyl - adenilat: Enzim Aa + ATP - Tạo aminoacyl – tARN: Aa ~ AMP + tARN aa ~ AMP + P-P Enzim AMP + aminoacyl – tARN Phức hệ aminoacyl – tARN di chuyển đến riboxom và tham gia tổng hợp chuỗi... polypeptid Đầu mạch là nhóm amin của aa thứ 1 và cuối mạch là nhóm cacboxyl của aa cuối cùng Có Có vai trò tối quan trọng vì trình tự các aa sẽ thể hiện sự tương tác giữa các phần trong chuỗi polypeptid, từ đó tạo nên hình dạng lập thể của pr và do đó quyết định tính chất và vai trò của pr Sự sai lệch trong sựu sắp xếp aa có thể dẫn đến sự biến đổi cấu trúc và tính chất của pr CẤU TRÚC BẬC II Là sự... Tiểu đơn vị bé của riboxom gắn với mARN ở vị trí đặc hiệu (gần bộ ba mở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG) Aa mở đầu – tARN tiến vào bộ ba mở đầu (bộ ba đối mã –UAX- khớp với mã mở đầu –AUG- trên mARN theo NTBS) sao đó tiểu phần lớn gắn vào tạo riboxom hoàn chỉnh BƯỚC 2: KÉO DÀI CHUỖI POLYPEPTID aa1-tARN tiến vào riboxom (đối mã của nó khớp với mã thứ nhất trên mARN theo NTBS) một liên... thành cấu trúc 3 thùy Đầu 3’ là nơi liên kết với acid amin và hoạt hóa chúng Thùy giữa của tARN có chứa bộ ba đối mã rARN Có cấu trúc mạch thẳng, đôi chỗ cuộn xoắn lại Tham gia cấu trúc riboxom Trong riboxom có nhiều loại rARN khác nhau để cùng với protein cấu trúc nên các phần của riboxom CƠ CHẾ CỦA DỊCH Mà Gồm 2 giai đoạn: * Giai đoạn 1: Hoạt hóa acid amin * Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi polypeptit... liên kết peptid được hình thành giữa aaMĐ với aa1 Riboxom dịch chuyển sang aa2, tARN vận chuyển aa mở đầu được giải phóng Tiếp theo aa2-tARN tiến vào riboxom, liên kết peptid lại được hình thành giữa aa1 với aa2 Riboxom lại dịch chuyển sang bộ ba tiếp theo và tARN được giải phóng Quá trình cứ tiếp tục như vậy đến bộ ba tiếp giáp với bộ ba kết thúc của phân tử mARN Như vậy chuỗi polypeptid được kéo... (UAG, UGA hoặc UAA) thì quá trình dịch mã dừng lại Hai tiểu phần của riboxom tách nhau ra Chuỗi polypeptid được giải phóng, quá trình dịch mã hoàn tất Ở sv nhân sơ, acid amin mở đầu là f.Met nên acid amin này được cắt bỏ nhờ enzim peptidase Ở sv nhân thực, acid amin mở đầu là Met nên không có quá trình này HOÀN THIỆN PHÂN TỬ PROTEIN Sau khi loại bỏ acid amin mở đầu, chuỗi polypeptid trở nên phân... nên phân tử protein bậc I Từ đó trở thành liên kết hidro để tạo nên cấu trúc bậc II => hình thành các liên kết disunfit, liên kết ion, liên kết kỵ nước… để tạo thành cấu trúc bậc III theo nhu cầu của tế bào Phân tử protein hoàn thiện sẽ được đưa đến nơi sử dụng nhờ một đoạn ngắn polypeptid (dài khoảng 15-20 aa) ở đầu amin của chuỗi polypeptid, đó là trình tự tín hiệu Khi protein đã đến nơi sử dụng,... phiến nếp gấp β tiếp tục co xoắn tạo thành cấu trúc bậc III của pr Cấu trúc này có vai trò quyết định hoạt tính và chức năng của pr và phụ thuộc vào nhóm – R của chuỗi polypeptid từ đó xác định điểm gấp và hình dạng của pr Khi protein có nhiều chuỗi polypeptid phối hợp với nhau thì tạo nên cấu trúc bậc IV của protein Các chuỗi polypeptid liên kết với nhau nhờ các liên kết yếu như liên kết hidro QUÁ . phân bố của riboxom trong tế bào thay đổi tùy vùng, có thể rải rác tự do trong tế bào chất, hay dính vào mặt ngoài của mạng lưới nội sinh chất hoặc mặt ngoài của màng nhân. Riboxom được hình. vận động Tham gia vào chức năng vận động của TB và cơ thể Actinin, Myosin có vai trò vận động cơ. Protein thụ quan Cảm nhận, đáp ứng kích thích của môi trường Thụ quan màng của tế bào thần. BẬC III Các xoắn α và phiến nếp gấp β tiếp tục co xoắn tạo thành cấu trúc bậc III của pr. Cấu trúc này có vai trò quyết định hoạt tính và chức năng của pr và phụ thuộc vào nhóm – R của chuỗi