Bài giảng môn Sinh học Lớp 12 - Bài 2: Phiên mã và dịch mã (Bản hay)

Cơ chế di truyền ở cấp độ phõn tử 
tiết 2 – bài 2: phiên mã và dịch mã 
Cơ chế di truyền ở cấp độ phõn tử 
Phiên mã là qu á trình tổng hợp ARN trên mạch khuôn ADN 
i. phiên mã 
1. Cấu trỳc và chức năng của ARN 
ARN 
Cấu trỳc 
Chức năng 
mARN 
(ARN thụng tin) 
tARN 
(ARN vận chuyển ) 
rARN 
(ARN Ribụxụm ) 
A, U, G, X 
A, T, G, X 
ARN 
ADN 
mARN 
1 mạch polinuclờụtit thẳng 
gồm hàng trăm đến hàng nghỡn đơn phõn 
Bazơ Nitơ 
5’ 
3’ 
Trình tự nucleotit đ ặc hiệu 
tARN 
1 mạch polinuclờụtit cú những đoạn cỏc cặp nuclờụtit liờn kết hiđrụ theo nguyờn tắc bổ sung (A – U, G – X). 
1 đầu mang axit amin , 1 đầu mang bộ ba đối mó . 
Gồm 80 – 100 đơn phõn . 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
GXX 
Bộ ba mó sao (codon) 
Liờn kết hiđrụ 
Anticodon 
(Bộ ba đối mó) 
rARN 
1 mạch polinuclờụtit cú 70% số nuclờụtit 
cú liờn kết hiđrụ theo nguyờn tắc bổ sung. 
Gồm hàng trăm hàng nghỡn đơn phõn . 
1. Cấu trỳc và chức năng của ARN 
ARN 
Cấu trỳc 
Chức năng 
mARN 
(ARN thụng tin) 
tARN 
(ARN vận chuyển ) 
rARN 
(ARN Ribụxụm ) 
2. cơ chế phiên mã 
Nguyên tắc 
Thành phần 
Diễn biến 
Mở đ ầu 
Kéo dài 
Kết thúc 
Kết qu ả 
3’ 
3’ 
5’ 
5’ 
Enzim tháo xoắn 
adn 
Mở đầu 
A 
A 
T 
T 
A 
X 
X 
G 
G 
G 
T 
X 
T 
T 
A 
G 
A 
X 
X 
G 
A 
A 
T 
T 
U 
U 
X 
G 
G 
X 
A 
G 
A 
G 
U 
U 
A 
A 
G 
X 
G 
A 
A 
A 
A 
X 
X 
U 
U 
5’ 
3’ 
5’ 
3’ 
5’ 
3’ 
ARN polimeraza 
adn 
arn 
Kéo dài 
A 
A 
T 
T 
A 
X 
X 
G 
G 
G 
T 
X 
T 
T 
A 
G 
A 
X 
X 
G 
A 
A 
T 
T 
X 
G 
A 
A 
A 
X 
X 
U 
U 
A 
adn 
arn 
3’ 
5’ 
5’ 
3’ 
5’ 
3’ 
Kết thúc 
2. cơ chế phiên mã 
Nguyên tắc : Nguyên tắc bổ sung ( A – U), (G – X) 
Thành phần : 
ADN ( gen cấu trúc ): Làm khuôn 
Các nucleotit tự do: A, U, G, X 
Enzim : Enzim tháo xoắn, 
 ARN polimeraza ( liên kết các nucleotit ở đ ầu 3’ của gen ) 
Diễn biến : 
Mở đầu : ADN tháo xoắn , enzim nhận biết mạch gốc của gen chiều 3’ – 5 ’ 
Kéo dài : Enzim ARN polimeraza liên kết các nucleotit trong môi trường 
 với các nucleotit của mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung tạo 
 mạch polinucleotit chiều 5’ – 3’ 
Kết thúc : Enzim nhận biết tín hiệu kết thúc trên mạch gốc của gen , 
 qu á trình phiên mã dừng lại, chuỗi poli nucleotit giải phóng , 
 2 mạch ADN xoắn lại 
Kết qu ả: 
 Mạch gốc của gen phiên mã thành ARN mạch đơn 
 Tùy theo chức năng hình thành mARN . tARN , rARN 
Sự khác nhau cơ bản giữa sinh vật nhân sơ 
và nhân thực trong qu á trình phiên mã 
Nhân thực : 
Phiên mã tạo mARN sơ khai ( gồm cả exon và intron ) sau đ ó cắt bỏ 
intron tạo mARN trưởng thành làm khuôn tổng hợp protein 
Nhân sơ: 
Phiên mã tạo ngay ra mARN trưởng thành làm khuôn tổng hợp protein 
Cơ chế di truyền ở cấp độ phõn tử 
ii. dịch mã 
Dịch mã là qu á trình tổng hợp protein ( giai đoạn kế tiếp phiên mã) 
ii. dịch mã 
Dịch mã là qu á trình tổng hợp protein ( giai đoạn kế tiếp phiên mã) 
dịch mã 
Hoạt hóa axit amin 
Tổng hợp chuỗi poli peptit 
ii. dịch mã 
1. Hoạt hóa axit amin 
Arg 
ATP 
aa 
aa 
Hoạt hoỏ 
aa + ATP aa hoạt hóa 
Enzim 
aa hoạt hóa + tARN aa_tARN 
Enzim 
Phức hệ aa_tARN 
ii. dịch mã 
2. Tổng hợp chuỗi polipeptit 
 Mở đầu chuỗi 
 Kéo dài chuỗi 
 Kết thúc chuỗi 
ii. dịch mã 
2. Tổng hợp chuỗi polipeptit 
Mở đ ầu chuỗi 
- Riboxom tiếp xúc với mARN tại codon mở đ ầu (5’ AUG 3’) 
 tARN mang aa mở đ ầu (Met hoặc f-Met) tới riboxom . 
 anticodon (3’ UAX 5 ’) khớp với codon (5’ AUG 3’) trên mARN 
 theo nguyên tắc bổ sung 
Phức hệ aa 1 _tARN tiến vào riboxom , anticodon trên tARN khớp với codon trên mARN theo nguyên tắc bổ sung 
Enzim xúc tác hình thành liên kết peptit giữa aa mở đ ầu với aa 1 
Riboxom di chuyển đi 1 bộ ba trên mARN 
- tARN giải phóng aa mở đ ầu và dời khỏi riboxom 
b. Kéo dài chuỗi 
Phức hệ aa 2 _tARN tiến vào riboxom , qu á trình trên lại tiếp tục diễn ra 
c. Kết thúc chuỗi 
Riboxom tiếp xúc với bộ ba kết thúc ( UAA , hoặc UAG hoặc UGA) 
qu á trình dịch mã dừng lại, chuỗi polipeptit đư ợc giải phóng 
Enzim xúc tác cắt bỏ aa mở đầu 
chuỗi polipeptit hình thành cấu trúc bậc cao hơn tạo protein hoàn chỉnh 
Trong qu á trình dịch mã có nhiều riboxom cùng tham gia gọi là 
 poliriboxom ( polixom ) 
Kết qu ả: 
 1 riboxom trượt 1 lần trên mARN tổng hợp đư ợc 1 phân tử protein 
 Sơ đồ hoạt động của polixom 
Cơ chế di truyền ở cấp độ phõn tử 
Cấu trúc của protêin 
Cấu trúc bậc 1 
Cấu trúc bậc 2 
Cấu trúc bậc 3 
Cấu trúc bậc 4 
Gấp nếp 
Xoắn 
Cấu trúc chung của gen cấu trúc 
Vùng đ iều hoà 
Vùng mã hoá 
Vùng kết thúc 
Mạch mã gốc 
Mạch bổ sung 
3' 
5' 
5' 
3' 
Intron 
Exôn 
Intron 
Exôn 
Intron 
Exôn 
Sinh vật nhân sơ 
Sinh vật nhân thực 
Gen không phân mảnh 
( vùng mã hoá liên tục ) 
Gen phân mảnh 
( vùng mã hoá không liên tục ) 
Mã hoá axit amin 
Không mã hoá axit amin 
2. Cấu trỳc và chức năng của ARN 
ARN 
Cấu trỳc 
Chức năng 
mARN 
(ARN thụng tin) 
1 mạch polinuclờụtit thẳng gồm hàng trăm đến hàng nghỡn đơn phõn 
Truyền đạt thông tin di truyền từ ADN đ ến protein 
tARN 
(ARN vận chuyển ) 
1 mạch polinuclờụtit cú những đoạn cỏc cặp nuclờụtit liờn kết hiđrụ theo nguyờn tắc bổ sung 
(A – U, G – X). 
1đầu mang axit amin , 1 đầu mang bộ ba đối mó . 
 Gồm 80 – 100 đơn phõn . 
Vận chuyển axit amin đến Ribụxụm để tổng hợp prụtờin 
rARN 
(ARN Ribụxụm ) 
1 mạch polinuclờụtit cú 70% số nuclờụtit cú liờn kết hiđrụ theo nguyờn tắc bổ sung. Gồm hàng trăm hàng nghỡn đơn phõn . 
Cấu tạo nờn Ribụxụm