Bài 9: Thực hành xem phim về cơ chế nhân đôi ADN, phiên mã và dịch mã | Bài giải SINH HỌC 12 (Nâng Cao) | PHẦN 5. DI TRUYỀN HỌC - CHƯƠNG I. CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ - Lớp 12 - Giáo Dục Việt Nam

Bài thu hoạch

Mô tả, nhận xét các quá trình: 1. Nhân đôi ADN; 2. Phiên mã; 3. Dịch mã.

Lời giải chi tiết

1. Nhân đôi ADN:

- Các enzim tháo xoắn phân tử ADN tạo chạc chữ Y, để lộ 2 mạch đơn trong đó một mạch có đầu 3’ – OH và mạch kia có đầu 5’ – P.

- ADN pôlimeraza chỉ có thể bổ sung nuclêôtit vào nhóm 3’ – OH nên tổng hợp mạch đó liên tục. Mạch bổ sung thứ 2 tổng hợp từng đoạn ngắn ngược với chiều phát triển chạc chữ Y, sau đó được nối lại nhờ enzim nối ligaza.

- Kết thúc: ADN được nhân đôi theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo toàn. Nhờ đó, 2 phân tử ADN con được tạo ra giống nhau và giống với ADN mẹ.

- Nhân đôi ở sinh vật nhân chuẩn giống cơ chế nhưng sự nhân đôi xảy ra ở nhiều điểm tạo nhiều đơn vị nhân đôi và nhiều loại enzim tham gia.

2. Phiên mã:

- Giai đoạn khởi đầu: Enzim ARN pôlimeraza bám vào vùng khởi đầu làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch mã gốc có chiều 3'→ 5' và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu (khởi đầu phiên mã).

- Giai đoạn kéo dài: ARN pôlimeraza trượt dọc mạch mã gốc để tổng hợp nên phân tử mARN theo nguyên tắc bổ sung (A với U, T với A, G với X và X với G).

Chiều tổng hợp của mARN là: 5’ → 3’.

- Giai đoạn kết thúc: Khi enzim gặp tín hiệu kết thúc thì nó dừng phiên mã và phân tử mARN vừa tổng hợp được giải phóng. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn đóng xoắn ngay lại.

Ở tế bào nhân sơ, mARN sau phiên mã được trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp prôtêin. Ở tế bào nhân thực, mARN sau phiên mã phải được sửa đổi, cắt bỏ các intron, nối các êxôn lại với nhau rồi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp prôtêin.

→ Kết quả: thông tin di truyền trên mạch mã gốc của gen được phiên mã thành phân tử mARN theo nguyên tắc bổ sung.

3. Dịch mã:

* Hoạt hóa axit amin:

Trong tế bào chất, nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các axit amin được hoạt hóa và gắn với tARN tương ứng tạo nên phức hợp axit amin – tARN (aa – tARN).

* Tổng hợp chuỗi pôlipeptit:

- Giai đoạn khởi đầu:

    + Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu. Bộ ba đối mã của phức hợp mở đầu Met – tARN (UAX) bổ sung chính xác với côđon mở đầu (AUG) trên mARN.

    + Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp tạo ribôxôm hoàn chỉnh sẵn sàng tổng hợp chuỗi pôlipeptit.

- Giai đoạn kéo dài:

    + Tiếp theo tARN mang axit amin thứ nhất (aa1-tARN) tới vị trí bên cạnh, anticôđon của nó khớp bổ sung với côđon của axit amin thứ nhất ngay sau côđon mở đầu trên mARN.

    + Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit giữa axit amin mở đầu và axit amin thứ nhất (met-aa1).

    + Ribôxôm dịch chuyển đi một bộ ba trên mARN theo chiều 5’ → 3’, đồng thời tARN (đã mất axit amin mở đầu) rời khỏi ribôxôm.

    + Sau đó, phức hợp aa2-tARN tiến vào ribôxôm, anticôđon của nó khớp bổ sung với côđon của axit amin thứ hai trên mARN. Liên kết peptit giữa axit amin thứ nhất và axit amin thứ hai (aa1- aa2) được tạo thành. Sự dịch chuyển của ribôxôm tiếp tục theo từng bộ ba trên mARN.

- Giai đoạn kết thúc:

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

    + Ribôxôm tách ra khỏi mARN và chuỗi pôlipeptit được giải phóng, đồng thời axit amin mêtiônin mở đầu cũng tách ra khỏi chuỗi pôlipeptit.

+ Chuỗi pôlipeptit sau đó hình thành phân tử prôtêin hoàn chỉnh.