- Ñoái vôùi moãi laàn sao maõ : laø thôøi gian ñeå maïch goác cuûa gen tieáp nhaän vaø lieân keát caùc riboânu töï do thaønh caùc phaân töû ARN.. + Khi bieát thôøi gian ñeå tieáp nhaän[r]
(1)PHẦN IV CƠ CHẾ TỔNG HỢP ARN I TÍNH SỐ RIBƠNUCLÊOTIT TỰ DO CẦN DÙNG
1 Qua lần mã :
Khi tổng hợp ARN , mạch gốc ADN làm khuôn mẫu liên ribônu tự theo NTBS :
AADN noái U ARN ; TADN noái A ARN
GADN noái X ARN ; XADN nối G ARN
Vì :
+ Số ribônu tự loại cần dùng số nu loại mà bổ sung mạch gốc ADN
rAtd = Tgoác ; rUtd = Agoác
rGtd = Xgoác ; rXtd = Ggốc
+ Số ribơnu tự loại cần dùng số nu mạch ADN
rNtd = N2
2 Qua nhiều lần mã ( k lần )
Mỗi lần mã tạo nên phân tử ARN nên số phân tử ARN sinh từ gen số lần mã gen
Số phân tử ARN = Số lần mã = K
+ Số ribônu tự cần dùng số ribơnu cấu thành phân tử ARN Vì qua K lần mã tạo thành phân tử ARN tổng số ribơnu tự cần dùng là:
∑❑ rNtd = K rN
+ Suy luận tương tự , số ribônu tự loại cần dùng :
∑❑ rAtd = K rA = K Tgoác ; ∑❑ rUtd = K rU = K Agoác
∑❑ rGtd = K rG = K Xgoác ; ∑❑ rXtd = K rX = K
Ggoác
* Chú ý : Khi biết số ribônu tự cần dùng loại :
+ Muốn xác định mạch khn mẫu số lần mã chia số ribơnu cho số nu loại bổ sung mạch mạch ADN => Số lần mã phải ước số số ribbônu số nu loại bổ sung mạch khn mẫu
+ Trong trường hợp vào loại ribônu tự cần dùng mà chưa đủ xác định mạch gốc , cần có số ribơnu tự loại khác số lần mã phải ước số chung só ribơnu tự loại cần dùng với số nu loại bổ sung mạch gốc II TÍNH SỐ LIÊN KẾT HIĐRƠ VÀ LIÊN KẾT HOÁ TRỊ Đ – P :
1 Qua lần mã : a Số liên kết hidro :
(2)b Số liên kết hoá trị :
HT hình thành = rN –
2 Qua nhiều lần mã ( K lần ) : a Tổng số liên kết hidrô bị phá vỡ
∑❑ H phá vỡ = K H
b Tổng số liên kết hoá trị hình thành :
∑❑ HT hình thành = K ( rN – 1)
III TÍNH THỜI GIAN SAO MÃ :
* Tốc độ mã : Số ribônu tiếp nhận liên kết giây *Thời gian mã :
- Đối với lần mã : thời gian để mạch gốc gen tiếp nhận liên kết ribônu tự thành phân tử ARN
+ Khi biết thời gian để tiếp nhận ribơnu dt thời gian mã :
TG maõ = dt rN
+ Khi biết tốc độ mã ( giây liên kết ribơnu ) thời gian mã :
TG mã = r N : tốc độ mã
- Đối với nhiều lần mã ( K lần ) :
+ Nếu thời gian chuyển tiếp lần mã mà không đáng kể thi thời gian mã nhiều lần :
TG maõ nhiều lần = K TG mã lần
+ Nếu TG chuyển tiếp lần mã liên tiếp đáng kể t thời gian mã nhiều lần :
TG mã nhiều lần = K TG mã lần + (K-1) t
PHẦN IV CẤU TRÚC PRÔTÊIN I TÍNH SỐ BỘ BA MẬT MÃ - SỐ AXIT AMIN
+ Cứ nu mạch gốc gen hợp thành ba mã gốc , ribônu mạch ARN thông tin ( mARN) hợp thành ba mã Vì số ribơnu mARN với số nu mạch gốc , nên số ba mã gốc gen số ba mã mARN
Số ba mật mã = 2 3N = rN3
+ Trong mạch gốc gen số mã mARN có ba mã kết thúc khơng mã hố a amin Các ba cịn lại co mã hố a.amin
(3)+ Ngồi mã kết thúc khơng mã hóa a amin , mã mở đầu có mã hóa a amin , a amin bị cắt bỏ không tham gia vào cấu trúc prôtêin
Số a amin phân tử prơtêin (a.amin prơ hồn chỉnh )= 2 3N - = rN3 -
II TÍNH SỐ LIÊN KẾT PEPTIT
- Số liên kết peptit hình thành = số phân tử H2O tạo
- Hai a amin noái liên kết péptit , a amin có liên kết peptit …… chuỗi polipeptit có m a amin số liên kết peptit :
Số liên kết peptit = m -1
III. TÍNH SỐ CÁCH MÃ HÓA CỦA ARN VÀ SỐ CÁCH SẮP ĐẶT A AMIN TRONG CHUỖI POLIPEPTIT
Các loại a amin ba mã hoá: Có 20 loại a amin thường gặp phân tử prơtêin sau :
1) Glixêrin : Gly 2) Alanin : Ala 3) Valin : Val ) Lôxin : Leu
5) Izolôxin : Ile ) Xerin : Ser ) Treonin : Thr ) Xistein : Cys
9) Metionin : Met 10) A aspartic : Asp 11)Asparagin : Asn 12) A glutamic : Glu
13) Glutamin :Gln 14) Arginin : Arg 15) Lizin : Lys 16) Phenilalanin :Phe
17) Tirozin: Tyr 18) Histidin : His 19) Triptofan : Trp 20) Proâlin : pro
Bảng ba mật mã
U X A G
U
U U U
U U X phe U U A
U U G Leu
U X U U X X U X A Ser U X G
U A U Tyr U A X
U A A ** U A G **
U G U
U G X Cys U G A ** U G G Trp
U X A G
X
X U U X U X Leu X U A X U G
X X U
X X X Pro X X A
X X G
X A U His X A X
X A A
X A G Gln
X G U X G X
X G A Arg X G G
U X A G
(4)A U X He A U A
A U G * Met
A X X Thr A X A
A X G
A A X A A A
A A G Lys
A G X Ser A G A
A G G Arg X A G
G
G U U
G U X Val G U A
G U G * Val
G X U G X X
G X A Ala G X G
G A U
G A X Asp G A A
G A G Glu
G G U G G X
G G A Gli G G G
U X A G
Kí hiệu : * mã mở đầu ; ** mã kết thúc
PHẦN V CƠ CHẾ TỔNG HỢP PRÔTÊIN I TÍNH SỐ AXIT AMIN TỰ DO CẦN DÙNG :
Trong q tình giải mã , tổng hợp prơtein, ba mARN có mã hố a amin ARN mang a amin đến giải mã
1 ) Giải mã tạo thành phân tử prôtein:
Khi ribôxôm chuyển dịch từ đầu đến đầu mARN để hình thành chuỗi polipeptit số a amin tự cần dùng ARN vận chuyển mang đến để giải mã mở đầu mã , mã cuối khơng giải Vì số a amin tự cần dùngh cho lần tổng hợp chuỗi polipeptit :
Số a amin tự cần dùng : Số aatd = 2 3N - = rN3 -
Khi rời khỏi ribơxơm , chuỗi polipeptit khơng cịn a amin tương ứng với mã mở đầu Do , số a amin tự cần dùng để cấu thành phân tử prôtêin ( tham gia vào cấu trúc prôtêin để thực chức sinh học ) : Số a amin tự cần dùng để cấu thành prơtêin hồn chỉnh :
Số aap = 2 3N - = rN3 -
2 ) Giải mã tạo thành nhiều phân tử prơtêin :
Trong q trình giải mã , tổng hợp prôtêin , lượt chuyển dịch ribôxôm mARN tạo thành chuỗi polipeptit
(5)- Một gen mã nhiều lần, tạo nhiều phân tử mARN loại Mỗi mARN có n lượt ribơxơm trượt qua trình giả mã K phân tử mARN tạo số phân tử prôtêin :
∑❑ số P = tổng số lượt trượt RB = K n
Tổng số axit amin tự thu hay huy động vừa để tham gia vào cấu trúc phần từ protein vừa để tham gia mã mở đầu Vì :
-Tổng số axit amin tự dùng cho trình giải mã số axit amin tham gia vào cấu trúc phần tử protein số axit amin thjam gia vào việc giải mã mở đầu (được dùng lần mở mà )
∑❑ aatd = Soá P ( rN
3 - 1) = Kn ( rN
3 - 1)
- Tổng số a amin tham gia cấu trúc prôtêin để thực chức sinh học ( không kể a amin mở đầu ) :
∑❑ aaP = Soá P ( rN
3 - )
II TÍNH SỐ PHÂN TỬ NƯỚC VÀ SỐ LIÊN KẾT PEPTIT
Trong trình giải mãkhi chuỗi polipeptit hình thành axit amin nối liên kết peptit đồng thời giải phóng phân tử nước, axit amin nối liên kết paptit, đồng thời giải phóng phân tử nước… Vì :
Số phân tử nứơc giải phóng q trình giải mãtạo chuỗi polipeptit
Số phân tử H2O giải phóng = rN3 - 2
Tổng số phân tử nước giải phóng q trình tổng hợp nhiều phân tử protein (mỗi phân tử protein chuỗi polipeptit )
∑❑ H2O giải phóng = số phân tử prơtêin rN
3 - 2
Khi chuỗi polipeptit rời khỏi riboxom tham gia chức sinh học axit amin mở đầu tách mối liên kết peptit với axit amin khơng cịn số liên kết peptit thực tạo lập rN3 -3 = số aaP -1 tổng số liên kết peptit thực hình thành phân tử protein :
∑❑ peptit = Tổng số phân tử protein ( rN
3 - ) = Soá P(soá aaP - )
(6)Trong trình tổng hợp protein, tARN nang axit amin đến giải mã Mỗi lượt giải nã, tARN cung cấp axit amin phần tử ARN giải mã lượt cung cấp bay nhiêu axit amin
Sự giải mã tARN khơng giống : có loại giải mã lần, có loại lần, lần
- Nếu có x phân tử giải mã lần số aado chúng cung cấp 3x y phân tử giải mã lần … y
z phân tư’ giải mã lần … z
-Vậy tổng số axit amin cần dùng phân tử tARN vận chuyển loại cung cấp phương trình
3x + 2y + z = ∑❑ aa tự cần dùng
IV SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA RIBOXOM TRÊN ARN THÔNG TIN 1.Vận tốc trượt riboxom mARN
- Là độ dài mARN mà riboxom chuyển dịch tron giây
- Có thể tính vận tốc trượt cách cia chiều dài mARN cho thời gian riboxom trượt từ đầu đến đầu (trượt hết Marn )
v = tl (A0/s ) * Tốc độ giải mã RB :
- Là số axit amin chuỗi polipeptit kéo dài giây (số ba giải giây ) = Số ba mà RB trượt giây
- Có thể tính cách chia số ba mARN cho thời gian RB trượt hết mARN
Tốc độ giải mã = số mARN : t
2 Thời gian tổng hợp phân tử protein (phân tử protein gồm chuỗi polipeptit )
- Khi riboxom trượt qua mã kết thúc, rời khỏi mARN tổng hợp phân tử protein riboxom xem hồn tất Vì thời gian hình thành phân tử protein thời gian riboxom trượt hết chiều dài mARN ( từ đầu nọđến đầu )
t = tl
3 Thời gian riboxom trượt qua hết mARN ( kể từ lúc ribôxôm bắt đầu trượt )
Gọi t : khoảng thời gian ribôxôm sau trượt chậm ribôxôm trước - Đối với RB : t
(7)- Tương tự RB cịn lại
VI TÍNH SỐ A AMIN TỰ DO CẦN DÙNG ĐỐI VỚI CÁC RIBƠXƠM CỊN TIẾP XÚC VỚI mARN
Tổng số a amin tự cần dùng riboxom có tiếp xúc với mARN tổng dãy polipepti mà riboxom giải mã :
∑❑ aatd = a1 + a2 + ……+ ax
Trong : x = số ribơxơm ; a1 , a2 … = số a amin chuỗi polipeptit RB1 , RB2 …
* Nếu riboxom cách số a amin chuỗi polipeptit riboxom số : số a amin riboxom họp thành dãy cấp số cộng :
- Số hạng đầu a1 = số a amin RB1
- Công sai d = số a amin RB sau số a amin trước - Số hạng dãy x = số riboxom có tiếp xúc mARN ( trượt mARN )