Dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit dựa trên trình tự các nuclotit trên phân tử mARN. Nhờ có quá trình dịch mã mà các thông tin di truyền trong các phân tử axit nucleotit được biểu hiện thành các tính trạng biểu hiện ở bên ngoài kiểu hình.Quá trình dịch mã diễn ra như thế nào chúng ta cùng tìm hiểu trong bài viết sau.
I.Nơi xảy ra
Quá trình dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn ra trong tế bào chất
II. Các thành phần tham gia và quá trình dịch mã .
- Mạch khuôn mARN mang thông tin mã hóa aa
- Nguyên liệu gồm 20 loại aa tham gia vào quá trình trổng hợp chuỗi polipeptit
- t ARN và riboxom hoàn chỉnh ( tiểu phần bé , tiểu phấn lớn liên kết với nhau)
- Các loại enzyme hình thành liên kết gắn aa với nhau và aa với tARN
III. Diến biến quá trình dịch mã.
Quá trình dịch mã có thể chia ra làm hai giai đoạn
Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin
- Dưới tác động của 1 số enzim, các a.a tự do trong môi trường nội bào được hoạt hoá nhờ gắn với hợp chất ATP
aa + ATP → aa hoạt hoá
- Nhờ tác dụng của enzim đặc hiệu, a.a được hoạt hoá liên kết với tARN tương ứng→ phức hợp a.a – tARN.
aa hoạt hoá + tARN → Phức hợp aa – tARN Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi pôlipeptit
Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn ra theo ba bước:
Hình 1 : Sơ đồ mô tả quá trình tổng hợp chuỗi pôlipeptit
Bước 1. Mở đầu
- Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu (gần bộ ba mở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG).Ở sinh vật nhân thực bộ ba AUG mã hóa cho axit amin Met còn ở sinh vật nhân sơ mã AUG mã hóa cho axit amin f-Met
- aamở đầu – tARN tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nó – UAX- khớp với mã mở đầu – AUG – trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo ribôxôm hoàn chỉnh.
Bước 2. Kéo dài chuỗi polipeptit
- Phức hợpaa1 – tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon tiếp sau mã mở đầu trên mARN, 1 liên kết peptit được hình thành giữa aa mở đầu và 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 côđon đó, 1 liên kết peptit nữa được hình thành giữa aa1 và aa2.
- Quá trình cứ tiếp diễn như vậy cho đến khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc (UGA, UAG hay UAA).
Bước 3. Kết thúc
- Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dịch mã ngừng lại, 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu và giải phóng chuỗi pôlipeptit, quá trình dịch mã hoàn tất.
Kết quả
- Từ một phân tử mARN trưởng thành có 1 riboxom trượt qua sẽ tạo thành một chuỗi polipeptit cấu trúc bậc 1 hoàn chỉnh .
- Chuỗi polipeptit sau khi được tổng hợp thì tiếp tục biến đổi để hình thành các cấu trúc bậc 2 , 3 ,4 để thực hiện các chức năng sinh học
Chú ý: Trong dịch mã, mARN thường không gắn với từng riboxom riêng rẽ mà đồng thời gắn với một nhóm ribôxôm (pôliribôxôm hay pôlixôm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp .
Hình 2 : Các polixom cùng tổng hợp trên một phân tử mARN
Ý nghĩa
- Từ trình tự sắp xếp các nucleotit trên mARN được chuyển đổi thành trình tự sắp xếp các aa trong chuỗi polipeptit.
- Từ thông tin di truyềntrong axit nucleotit được biểu hiện thành các tính trạng biểu hiện ở bên ngoài kiểu hình.
III. Công thức liên quan đến quá trình dịch mã .
Xét trong một chuỗi polipeptit thì ta có :
- Số axit amin của phân tử prôtêin là: (frac{rN}{3}) – 2.
- Số axit amin môi trường cung cấp (số axit amin cần)= (số bộ ba -1)
- Số liên kết peptit được hình thành trong quá trình dịch mã là = Số phân tử nước = (số bộ ba -2)
Nếu có x riboxom trượt qua (Leftrightarrow) x lần dịch mã (Leftrightarrow) x chuỗi polipeptit.
IV. Mối quan hệ của ADN → ARN → Prôtêin → tính trạng.
- Trình tự các nuclêôtit trên ADN qui định trình tự các ribônuclêôtit trên mARN nên phân tử mARN là bản mã sao của gen cấu trúc. Enzim ARN – pôlimeraza tách 2 mạch đơn của gen đồng thời liên kết các ribônuclêôtit tự do trong môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mạch mã gốc của gen theo NTBS (A-U,G-X) tạo ra phân tử mARN.
- Trình tự các ribônuclêôtit trên mARN qui định trình tự các axit amin trong prôtêin. Các ribôxôm tiếp xúc với mARN ở tế bào chất, tại từng bộ ba mã sao mà ribôxôm trượt qua trên mARN, các phức hợp aa – tARN vào ribôxôm so đối mã theo NTBS để gắn axit amin tạo thành chuỗi pôlipeptit. Sau đó chuỗi pôlipeptit hình thành các bậc cấu trúc cao hơn để trở thành phân tử prôtêin có hoạt tính sinh học.
- Prôtêin thực hiện chức năng theo từng loại và biểu hiện thành tính trạng
- Khi ADN thay đổi cấu trúc do đột biến sẽ dẫn tới thay đổi cấu trúc của mARN và của prôtêin tương ứng rồi có thể kéo theo sự thay đổi tính trạng tương ứng.
Câu 2:Khi nói về bộ ba mở đầu trên mARN hãy chọn kết luận đúng
A. (3) → (1) → (2) → (4) → (6) → (5).
Câu 5: Bộ ba mã sao nào sau đây không có bộ ba đối mã tương ứng?
A. 3/UAG5/. B. 5/AGU3/. C. 3/UAA5/. D. 5/UGA3/.
Câu 9: Hoạt động của pôlixôm trong quá trình dịch mã có vai trò:
A. 499 B. 498 C. 500 D. 998
Câu 11 : Trên một phân tử mARN có trình tự các nu như sau :
A. 10 aa và 10 bộ ba đối mã
A. Gly-Pro-Ser-Arg.
Câu 13 : Phân tử m ARN thứ nhất dài 2550 Ao và gấp 1,25 lần so với chiều dài phân tử m ARN thứ hai. Quá trình giải mã của 2 phân tử mARN trên đã cần môi trường cung cấp 1593 axit amin. Số protein được tổng hợp từ cả hai mARN nói trên là :
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
Câu 14 :Khối lượng của một gen là 372600 đvc, gen sao mã 5 lần, mỗi bản sao mã đều có 8 riboxom đều giải mã 2 lượt. Số lượt phân tử tARN tham gia quá trình giải mã là
A. 16560 B. 16480 C. 16400 D. 3296
C âu 15: Phân tử mARN dài 2312A0 có A= 1/3 U = 1/7 X = 1/9 G. Mã kết thúc trên mARN là UAG Khi tổng hợp 1 protein, mỗi tARN đều giải mã 1 lần số ribonucleotit, mỗi loại A, U, G, X môi trường cần cung cấp cho các đối mã của các tARN lần lượt là:
A. 102, 34, 238, 306 B. 34, 102, 306, 238
A. 2 và 776 aa B. 3 và 776 aa
Câu 17: Một phân tử mARN trưởng thành có chiều dài 4080A0, phân tử prôtêin tổng hợp từ mARN đó có:
A. 400 axit amin. B. 399 axit amin. C. 398 axit amin. D. 397axit amin.
Câu 18: Chiều dài cuả một gen của sinh vật nhân sơ là bao nhiêu A0 để mã hóa một mạch polipeptit hoàn chỉnh có 300 axit amin ?
Câu 19 : Cho biết các bộ ba đối mã tương ứng với các loại axit amin như sau:
A….UUX-XGG-UGG-GAA-AXX…. B…AAG-GXX-AXX-XUU-UGG…
Câu 20: Các bộ ba nào sau đây khi thay một bazơ nitric này bằng một bazơ nitric khác sẽ trở thành bộ ba kết thúc?
A. 1, 2, 4, 5, 6. B. 2, 4, 5, 6. C. 1, 2, 3, 4. D. 1, 2, 4.
ĐA : 1C – 2 A – 3C – 4 A -5 D – 6D – 7 A – 8 C – 9 C – 10 B -11 C – 12 D – 13 B – 14 A – 15 B – 16D – 17C – 18 C -19A- 20 D
Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Sinh lớp 12 – Xem ngay
