Sinh học online, giải trí hài hước

Bài giảng sinh học luyện thi đại học: Prôtêin và quá trình dịch mã

Prôtêin và quá trình dịch mã

I. Cấu trúc prôtêin

      quá trình dịch mã, cấu tạo protein

-         Định nghĩa: Prôtêin là đại phân tử hữu cơ có cấu trúc đa phân với đơn phân là các axit amin.
-         Có 20 loại axit amin khác nhau.
-         Số lượng, thành phần, trình tự sắp xếp của 20 axit amin khác nhau => các prôtêin khác nhau.
-         Cấu trúc bậc 1: Bậc thấp nhất, đơn giản nhất. Là trình tự sắp xếp các axit amin với nhau bằng liên kết peptit => chuỗi polipeptit.
-         Cấu trúc bậc 2: Cấu trúc bậc 1 co xoắn a hoặc gấp nếp b.
-         Cấu trúc bậc 3: Cấu trúc bậc 2 tiếp tục xoắn.
-         Cấu trúc bậc 4: Các chuỗi polypeptit liên kết với nhau, cuộn lại tạo cấu trúc bậc 4. Prôtêin nào cấu tạo từ 2 chuỗi pôlypeptit trở lên mới có cấu trúc bậc 4.

II. Quá trình tổng hợp prôtêin (dịch mã)

1. Khái niệm: là quá trình chuyển hóa thông tin di truyền từ mARN sang trình tự axit amin trong prôtêin (quá trình tổng hợp prôtêin)
2. Vị trí, thời điểm: Diễn ra ở ribôxôm ở ế bào chất, lúc tế bào có nhu cầu về loại prôtêin đó.
3. Nguyên tắc nhân đôi :Nguyên tắc bổ sung: bộ ba mã hóa (codon) trên mARN liên kết bổ sung với bộ ba đối mã (anticondon) trên tARN.
4. Thành phần tham gia:
-         mARN, tARN
-         Các axit amin tự do
-         Enzim, năng lượng
-         Ribôxôm: mỗi ribôxôm gồm 2 tiểu phần. Tiểu phần lớn và bé, bình thường hai tiểu phần này nằm tách nhau, khi có mặt mARN, chúng liên kết để hoạt động.
Ribôxôm  có 2 vị trí là vị trí peptit và vị trí amin
5. Diễn biến
a, Hoạt hóa axit amin
Nhờ enzim, các axit amin trong tế bào kết hợp với với ATP à dạng hoạt hóa à nhờ enzim khác à kết hợp với tARN à aa – tARN
5. Diễn biến
b, Tổng hợp chuỗi pôlipeptit
- Mở đầu:
+ Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn vào mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu.
+ tARN mang axit amin mở (met – tARN) đầu tiến vào vị trí codon mở đầu, bộ ba đối mã (anticodon) khớp bổ sung với bộ ba mã hóa (codon) 5’ –AUG –3’ trên mARN.
+ Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp với tiểu đơn vị bé thành ribôxôm hoàn chỉnh.
- Kéo dài:
  + tARN mang aa1 (aa1 – tARN) tới vị trí bên cạnh, anticondon của nó khớp bổ sung với codon 1. Enzim xúc tác tạo liên kết peptit giữa aamđ và aa1.
  + Ribôxôm dịch chuyển trên mARN qua 1 bộ ba theo chiều 5’ – 3’ .
+ tiếp theo aa2 – tARN tiến vào ribôxôm, aticondon của nó bổ sung với codon trên mARN, liên kết giữa aa1 và aa2 được tạo thành, sự dịch chuyển của ribôxôm cứ tiếp tục đến cuối mARN.
        Kết thúc:
  + Khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc thì dịch mã dừng lại, 2 tiểu phần ribôxôm tách khỏi mARN và chuỗi pôlipeptit được giải phóng đồng thời axit amin mở đầu được tách khỏi chuỗi pôlipeptit.
        Trên 1 mARN thường có nhiều ribôxôm cùng trượt gọi là poliriboxom (polixom)
III. Bài tập về cấu trúc prôtêin
Số liên kết peptit = Số axit amin – 1
Số cách sắp xếp axit amin trong phân tử prôtêin = Cm1m.Cm2(m – m1)Cm3(m-m1-m2)....
= m!/(m1!.m2!...)
Trong đó:
m1 là số axit amin loại 1
m2 là số axit amin loại 2
m là tổng số axit amin trong prôtêin
2. Bài tập về cơ chế dịch mã
Số axit amin môi trường cung cấp cho dịch mã
Ở nhân sơ = rN/3 – 1 = N/6 – 1 (trên mỗi chuỗi pôlipeptit)
Ở nhân thực = (rN – rNi)/3 – 1
rNi là số nuclêôtit trong các đoạn intron.
Số axit amin trong prôtêin hoàn chỉnh
Nhân sơ = rN/3 – 2
Nhân thực = (rN – rNi)/3 – 2

IV. Bài tập áp dụng
Bài tập phần ADN - ARN - phiên mã và dịch mã
Bài 1
Một gen dài 5100o. Trong gen có tỷ lệ A/ G là 3/ 2, trên một mạch của gen có Ađênin là 500 và guanin là 200.
1. Tính số lượng từng loại nuclêôtít của gen và trên mỗi mạch?
2. Tính số liên kết hiđrô của gen.
3. Tính số liên kết đieste trong gen.
4. Xác định trọng lượng phân tử của gen.
Bài 2
Một gen có tổng 2 loại nuclêôtít là 40%. Gen đó tái bản 2 lần đã đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp 9000 nuclêôtít tự do.
1 Tính chiều dài của gen trên (μm).
2. Xác định số lượng nuclêôtít từng loại của mỗi gen và số lượng nuclêôtít từng loại cần cho gen tự nhân đôi 2 lần trên.
3. Tính tổng liên kết hiđro bị phá vỡ và hình thành trong quá trình nhân đôi trên.
Bài 3
Một gen gồm 150 chu kì xoắn, trên mạch một của gen có A= 10 %, G= 30%, trên mạch hai của gen có A = 20%.
1. Tính số lượng từng loại nuclêôtít của gen và trên mỗi mạch.
2. Nếu gen tự nhân 3 lần liên tiếp thì số liên kết hiđrô bị phá vỡ và hình thành là bao nhiêu.
Bài 4
Một gen có 3120 liên kết hiđrô. Nếu gen trên tự nhân đôi một số lần môi trường nội bào đã cung cấp 2940A, trong đó có 2520 A cần để xây dựng nên các gen hoàn toàn mới. Hãy xác định số lần nhân đôi của gen và số lượng nuclêôtít tự do mỗi loại cần cho gen tự nhân số lần trên.
Bài 5
a. Một gen B dài 0,51 µm. Hãy xác định số lượng từng loại nuclêôtít trong gen và trên mỗi mạch.
b. Alen b có chiều dài bằng gen B trên một mạch của gen có A gấp 2 lần T, gấp 3 lần G, gấp 4 lần X . Hãy xác định số lượng từng loại nuclêôtít trong gen và trên mỗi mạch.
c. Nếu cặp gen trên tự nhân liên tiếp 3 lần thì môi trường nội bào cần cung cấp từng loại nuclêôtít tự do mỗi loại là bao nhiêu.
Bài 6
Một cặp gen mà mỗi gen đều dài 5100 A0 và đều có 3900 liên kết hiđrô.
1. Tính số lượng từng loại nuclêôtít của mỗi gen.
2. Cặp gen trên là đồng hợp  hay dị hợp? Làm thế nào để có thể khẳng định cặp gen trên là đồng hợp hay dị hợp. Biết mỗi gen qui định một tính trạng , gen trội là trội hoàn toàn.
Bài 7
Một gen có khối lượng phân tử 9.105 đvC. Gen này có hiệu % giữa A với loại khác là 30% số nuclêôtít của gen. Trên một mạch đơn của gen có Guanin = 14% số nuclêotít của mạch và Timin = 450. Phân tử mARN tổng hợp từ gen đó có Uraxin = 30% số  ribônuclêôtit của phân tử.
1. Xác định chiều dài và số lượng Nu của gen?
2. Xác đinh số lượng ribonuclêotit từng loại trên 1 mARN ?
3. Nếu cho rằng mọi bộ ba mARN đều có nghĩa, hãy xác định chiều dài, khối lưọng của 1 chuỗi polipeptit được tổng hợp từ gen trên?
Bài 8
Cho biết các phân tử  tARN (ARN vận chuyển) có bộ ba đối mã và mang axit amin tương ứng như sau:
Glixin: XXA; Valin: XAA; Lizin: UUU; Prolin: GGG; Alanin: XGG; Xistein: AXA; loxin AAX;
Khi giải mã tổng hợp 1 phân tử prôtêin hoàn chỉnh đã cần đến số lượng axit amin mỗi loại là : 10 glixin; 20 Alanin; 30 Valin; 40 Xisteein; 50 lizin; 60 lơxin; 70 prolin.
1. Tính chiều dài của gen điều khiển tổng hợp phân tử prrotêin nói trên?
2. Khi gen sao mã 5 lần đã cần số lượng từng loại ribo nuclêôtit của môi trừơng nội bào là bao nhiêu? Nếu mã mở đầu trên mARN là AUG và mã kết thúc trên mARN là UAA.
3. Số lượng từng loại Nu của gen?
Giả sử rằng mội bộ ba mã sao đều có nghĩa
Bài 9
Giả sử mARN chỉ có 3 loại ribo nuclêotit A, U, X thì có khả năng có bao nhiêu loại bộ ba mã gốc, bộ ba mã sao, bộ ba đối mã và các loại bộ ba này có thể nằm ở đâu trong tế bào.
Bài 10.
1. Giả sử mARN nhân tạo có 2 loại ribo nuclêotit là A và U với tỷ lệ A: U là 1: 2 thì mARN có khả năng có bao nhiêu bộ ba mã sao và tỷ lệ mỗi bộ ba mã sao là bao nhiêu?
2. Người ta tổng hợp các mARN nhân tạo có trình tự các bazo nitơ lặp lai ( có chu kì) để tổng hợp Prôtêin trong ống nghiệm với điều kiện sau
- Các mARN có (AGG)n và (GUA)n thì có khả năng tổng hợp mấy loại chuỗi polipeptit từ mỗi dạng mARN đó? Hãy giải thích? Biết mã kết thúc là UAG.
Bài 11
Khi tổng hợp 1 mARN, gen đã đứt 3600 liên kêt hiđrô. Môi trường tế bào đã cung cấp 155 G và 445 X, gen đó sao mã không vượt qua 4 lần đã cần tới 1500 ribo nuclêotit tự do loại U. Sau đó do nhu cầu tổng hợp thêm Prôtêin gen lại tiếp tục sao mã và tạo nên các mARN mới, môi trường nội bào cần cung cấp thêm 2625 U tự do.
1. Chiều dài và số lượng từng loại Nu của gen?
2. Số lượng từng loại ribo nuclêotit trên mỗi mARN?
Bài 12
Một gen điều khiển quá trình giải mã cần môi trường nội bào cung cấp 1660 axit amin. Phân tử mARN tổng hợp từ gen có A: U: G: X lần lượt theo tỷ lệ 5: 3: 3: 1
1. Tính số lượng từng loại ribo nuclêotit của một phân tử mARN?
2. Khi gen đó tự nhân 3 lần thì môi trường nội bào cần cung cấp từng loại Nu tự do là bao nhiêu.
3. Giả thiết mỗi phân tử tARN tham gia giải mã 2 lần. Hãy tính số lượng từng loại ribo nuclêotit trong các bộ ba đối mã của các tARN tham gia vào qua trình giải mã nói trên.
Biết mã kết thúc trên mARN là UAG. Số lượng axit amin trong 1 Prôtein hoàn chỉnh nằm trong khoảng 198 đến 498. Mọi bộ ba mã sao đều có nghĩa.
Bài 13.
Một phân tử mARN có Xm = Am + Gm và Um = 300 ribo nuclêotit. Gen sinh ra phân tử mARN đó có hiệu số G và loại nuclêotit khác là 12,5% số Nu của gen. Trên một mạch đơn của gen có G = 25% số Nu của mạch. Thời gian tổng hợp xong 1 phân tử prôtêin thứ nhất là 40 giây. Riboxom cuối cùng trượt qua mARN là 43,5 giây.
1. Xác định số lượng từng loại ribo nuclêotit trên 1 phân tử mARN.
2 Có bao nhiêu axit amin cần cung cấp cho quá trình giải mã trên.
3. Tính vận tốc trượt và khoảng cách 2 ribôxom kế tiếp nhau là bao nhiêu A0.
Bài 14
Hai phân tử mARN tổng hợp từ một gen đều tham gia vào quá trình giải mã đã cần 1125 axit amin tự do để cấu trúc nên các Prôtêin hoàn chỉnh ( cấu trúc bậc 1). Trong đó có 45 axit amin Alanin và 75 Valin.
1. Tính chiều dài của gen.
2. Tính số Ribôxom trượt trên mỗi mARNm?
3. Tính số Axit amin loại Alanin và valin trên mỗi phân tử Prôtêin
Bài 15
Một gen dài 3060A0 và có 2160 liên kết Hiđrô. Phân tử mARN do gen tổng hợp có U=15%, G = 30%. Khi sao mã để liên kết hết các ribô nuclêôtít loại G cần 0,54 giây. Thời gian hai lần sao mã kế tiếp nhau là 0,5 giây. Tổng thời gian hoàn tất sao mã là 11 giây. Tính số lượng từng loại Ribônuclêôtít tự do mà môi trường cần cung cấp cho gen sao.
Bài 16
Hai phân tử mARN được sao mã từ hai gen trong một tế bào. Phân tử mARN thứ nhất có U = 2G và A- X = 300 ribô nuclêôtít. Phân tử mARN thứ hai có X = 40% , U = 30% số ribô nuclêôtít của phân tử. Hai gen sao mã ra phân tử này đều dài 5100A0. Gen thứ nhất có hiệu giữa G với các loại khác là 10% số nuclêôtít của gen. Tổng số loại A của hai gen là 1650.
1. Tính số lượng các loại Nuclêôtít môi trường nội bào cần cung cấp để tạo nên các gen này trong các tế bào con, khi tế bào chứa các gen này thực hiện nguyên phân bình thường hai lần liên tiếp.
2. Tính số lượng mỗi loại ribô nuclêôtít trong mỗi phân tử mARN
3. Cho biết toàn bộ quá trình sao mã của hai gen đã lấy của môi trường nội bào 2550 U. Các phân tử mARN sao mã từ hai gen đều tiến hành giải mã và trên mỗi phân tử mARN đều có số Ribôxom tham gia giải mã một lần bằng nhau. Toàn bộ quá trình giải mã đã lấy môi trường nội bào 14970 Axit amin để tổng hợp nên các phân tử Prôtêin.
Tính số Ribôxom tham gia giải mã trên mỗi phân tử mARN
Bài 17
F1 chứa 2 cặp gen dị hợp, số nuclêôtít của mỗi alen trong mỗi cặp gen là như nhau, các gen trội liên kết hoàn toàn với nhau . Cặp gen thứ nhất có 1650 ađênin và 1350 guanin, số guanin của gen trội bằng 50% số xitôzin của gen lặn. Cặp gen thứ 2 có 675 ađênin và 825 guanin, số lượng từng loại nuclêôtít của gen lặn là bằng nhau. Cho F1 tự thụ phấn được F2.
1 Tính chiều dài của mỗi gen ( đơn vị tính micromét)
2. Tính số lượng và tỉ lệ phần trăm từng loại nuclêôtít của mỗi gen.
3. Tính số lượng từng loại nuclêôtít của toàn bộ các gen có trong mỗi loại hợp tử của F2 khi các gen chưa tự nhân đôi.
Bài 18
Trong nhân tế bào có 3 gen A, B, C đều dài bằng nhau. Gen A có tổng liên kết hiđrô là 1900. Gen B có Ađênin nhiều hơn số ađênin của gen A là 80 nuclêôtít và ít hơn của gen C là 10 nuclêôtít. Khi tế bào chứa 3 gen trên nguyên phân một số lần liên tiếp thì môi trường nội bào đã cung cấp cho qua trình tự nhân đôi của 3 gen là 67500 nuclêôtít tự do các loại.
1. Tính số lần nguyên phân của tế bào.
2. Tính chiều dài và số lượng từng loại nuclêôtít của mỗi gen.
    Bài 19
   1) Cho biết vật chất di truyền của vi khuẩn và virút.
   2) Phân tích thành phần nuclêotit của các axit nuclêic tách biệt từ ba chủng virút, người ta thu được kết quả sau:
   - Chủng A: A= U= G = X= 25%
   - Chủng B: A= T = 25%; G = X =25%
   - Chủng C: A = G =20%; X = U = 25%

Hãy xác định loại axit nuclêic của ba chủng virut trên.
 
Quá trình dịch mã sơ đồ tư duy
Quá trình dịch mã

4. Câu hỏi trắc nghiệm

Câu 1: Cho biết các cô đon mã hóa các axit amin tương ứng như sau: GGG – Gly; XXX – Pro; GXU – Ala; XGA – Arg; UXG – Ser; AGX – Ser. Một đoạn mạch gốc của một gen ở vi khuẩn có trình tự các nuclêôtit là 5’AGXXGAXXXGGG3’. Nếu đoạn mạch gốc này mang thông tin mã hóa cho đoạn pôlipeptit có 4 axit amin thì trình tự của 4 axit amin đó là




Câu 2: Một gen dài 0,51 micrômet, khi gen này thực hiện phiên mã 3 lần, môi trường nội bào đã cung cấp số ribônuclêôtit tự do là




Câu 3: Trong các bộ ba sau đây, bộ ba nào là bộ ba kết thúc?




Câu 4:Bộ ba đối mã (anticôđon) của tARN vận chuyển axit amin mêtiônin là




Câu 5: Một phân tử mARN dài 2040Å được tách ra từ vi khuẩn E. coli có tỉ lệ các loại nuclêôtit A, G, U và X lần lượt là 20%, 15%, 40% và 25%. Người ta sử dụng phân tử mARN này làm khuôn để tổng hợp nhân tạo một đoạn ADN có chiều dài bằng chiều dài phân tử mARN. Tính theo lí thuyết, số lượng nuclêôtit mỗi loại cần phải cung cấp cho quá trình tổng hợp một đoạn ADN trên là:




Câu 6: Khi nói về cơ chế dịch mã ở sinh vật nhân thực, nhận định nào sau đây không đúng?




Câu 7: : Cho các sự kiện diễn ra trong quá trình dịch mã ở tế bào nhân thực như sau: (1) Bộ ba đối mã của phức hợp Met – tARN (UAX) gắn bổ sung với côđon mở đầu (AUG) trên mARN. (2) Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp với tiểu đơn vị bé tạo thành ribôxôm hoàn chỉnh. (3) Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu. (4) Côđon thứ hai trên mARN gắn bổ sung với anticôđon của phức hệ aa1 – tARN (aa1: axit amin đứng liền sau axit amin mở đầu). (5) Ribôxôm dịch đi một côđon trên mARN theo chiều 5’ → 3’. (6) Hình thành liên kết peptit giữa axit amin mở đầu và aa1. Thứ tự đúng của các sự kiện diễn ra trong giai đoạn mở đầu và giai đoạn kéo dài chuỗi pôlipeptit là:




Câu 8: Biết các bộ ba trên mARN mã hoá các axit amin tương ứng như sau: 5'XGA3' mã hoá axit amin Acginin; 5'UXG3' và 5'AGX3' cùng mã hoá axit amin Xêrin; 5'GXU3' mã hoá axit amin Alanin. Biết trình tự các nuclêôtit ở một đoạn trên mạch gốc của vùng mã hoá ở một gen cấu trúc của sinh vật nhân sơ là 5'GXTTXGXGATXG3'. Đoạn gen này mã hoá cho 4 axit amin, theo lí thuyết, trình tự các axit amin tương ứng với quá trình dịch mã là




Câu 9: Biết các bộ ba trên mARN mã hoá các axit amin tương ứng như sau: 5'XGA3' mã hoá axit amin Acginin; 5'UXG3' và 5'AGX3' cùng mã hoá axit amin Xêrin; 5'GXU3' mã hoá axit amin Alanin. Biết trình tự các nuclêôtit ở một đoạn trên mạch gốc của vùng mã hoá ở một gen cấu trúc của sinh vật nhân sơ là 5'GXTTXGXGATXG3'. Đoạn gen này mã hoá cho 4 axit amin, theo lí thuyết, trình tự các axit amin tương ứng với quá trình dịch mã là




Câu 10: Ý nghĩa của polixom là




Câu 11: Quá trình dịch mã kết thúc khi




Câu 12: Một phân tử mARN có 10 riboxom cùng trượt qua 2 lần, số loại chuỗi polipeptit được tạo thành là




Câu 13: Để tổng hợp 1 chuổi polipeptit hoàn chỉnh có 400 aa thì môi trường nội bào phải cung cấp số aa là




Câu 14: Để tổng hợp 1 protein hoàn chỉnh gồm 3 chuổi polipeptit có 400 aa thì môi trường nội bào phải cung cấp số aa là




Câu 15: Trong tế bào




Câu 16: Quá trình hoạt hóa axit amin diễn ra ở




Câu 17: Phân tích thành phần hóa học của 1 protein hoàn chỉnh có số lượng các loại aa như sau: 3 Alanin; 4 prolin; 2 lizin; 2 serin. Số cách sắp xếp aa có thể có trong protein trong là




Câu 18: Một mARN có 1500 rN tham gia dịch mã. Số aa môi trường cần cung cấp là




Câu 19: Một phân tử mARN có 1500rN tham gia dịch mã, số aa trong protein hoàn chỉnh là




Câu 20: Một phân tử mARN có 1500rN tham gia dịch mã, tổng hợp nên protein hoàn chỉnh, số liên kết peptit trong protein đó là






Nếu bạn đạt số điểm thấp hơn 7 điểm, hãy xem lại bài giảng và tài liệu đính kèm để nắm chắc kiến thức.



Không có nhận xét nào:

Số lượt xem tháng trước

Bài đăng phổ biến

Bài đăng nổi bật

Shop hoa tươi Quận 1 (GIAO HOA NHANH)

Đà Lạt- xứ sở mộng mơ với biệt danh thành phố ngàn hoa là địa điểm lí tưởng mà nhiều người chọn đi du lịch. Đến đây ...