Chức Năng Enzim Adn Polimeraza / TOP 12 # Xem Nhiều Nhất & Mới Nhất 5/2023 # Top View

ID [53790]

Khi nói về hoạt động của enzim ADN pôlimeraza trong quá trình nhân đôi ADN. Có các nội dung sau: I. ADN pôlimeraza tham gia nối các đoạn Okazaki để thành một mạch hoàn chỉnh. II. ADN pôlimeraza di chuyển trên mạch khuôn theo chiều từ 3’→5′ và tổng hợp mạch mới theo chiều 5’→3′. III. ADN pôlimeraza di chuyển trên mạch khuôn theo chiều từ 5’→ 3′ để tổng hợp mạch mạch mới theo chiều 3’→ 5′. IV. ADN pôlimeraza tham gia tháo xoắn và tách các mạch đơn của ADN mẹ. V. ADN pôlimeraza chỉ tác dụng lên một trong hai mạch đơn của ADN mẹ. Số nội dung đúng là:

Xét các nội dung trên: Đáp án CNội dung 1: ADN pôlimeraza tham gia nối các đoạn Okazaki để thành một mạch hoàn chỉnh. Nội dung này sai vì ADN polimeraza có chức năng tổng hợp mạch mới có chiều từ 5′ → 3′ còn chức năng nối các đoạn okazaki là vai trò của enzim ligaza.Nội dung 2: ADN pôlimeraza di chuyển trên mạch khuôn theo chiều từ 3’→5′ và tổng hợp mạch mới theo chiều 5’→3′. Nội dung này đúng vì ADN di chuyển trên mạch khuôn theo chiều từ 3′ → 5′ và chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5′ → 3′ nên trên mạch khuôn 3′ → 5′, mạch bổ sung được tổng hợp liên tục, còn trên mạch khuôn 5′ → 3′, mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki). Sau đó các đoạn okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối.Nội dung 3: ADN pôlimeraza di chuyển trên mạch khuôn theo chiều từ 5’→ 3′ để tổng hợp mạch mạch mới theo chiều 3’→ 5′. Nội dung này sai (xem giải thích ở nội dung 2).Nội dung 4: ADN pôlimeraza tham gia tháo xoắn và tách các mạch đơn của ADN mẹ. Nội dung này sai vì trong quá trình nhân đôi ADN, ADN được tháo xoắn nhờ enzim tháo xoắn chứ không phải nhờ ADN polimeraza.Enzim tháo xoắn có tên là Helicasa.Nội dung 5: ADN pôlimeraza chỉ tác dụng lên một trong hai mạch đơn của ADN mẹ. Nội dung này sai vì ADN polỉmeraza tác động lên cả 2 mạch ADN chứ không phải chỉ tác động lên 1 mạch.Vậy chỉ có nội dung 2 đúng → chọn đáp án C

ADN là gì? Mô tả cấu trúc không gian của ADN

Khái niệm ADN

ADN là viết tắt của từ Axit Deoxyribonucleic. Đây là một loại axit nucleic và được cấu tạo chủ yếu từ các nguyên tố như Cacbon, Photpho, Oxi hay Nitơ… ADN hay ADN thực chất là cùng chỉ một khái niệm, đó là các phân tử gồm hàng triệu đơn phân mang thông tin di truyền từ thế hệ trước đến thế hệ sau. Để thực hiện chức năng này, ADN sẽ được phân đôi trong quá trình sinh sản và truyền lại cho những thế hệ sau.

Mô tả cấu trúc không gian của ADN

Chính vì thế, các ADN thường được biết tới như một hình xoắn. Mỗi hình xoắn ở cơ thể mỗi người là khác nhau. Từ đó thể hiện đặc điểm riêng biệt của mỗi người. Trong đó, có 4 loại khối tạo thành ADN, đó là A, T, G, X. Các khối này được liên kết với nhau trong phân tử ADN thông qua các Nucleotit. Trong đó, A sẽ liên kết với T và G liên kết với X.

Tính chất và chức năng của ADN

ADN ở mỗi loài và khác nhau và đặc trưng cho từng loài. Các ADN có 2 tính chất đặc trưng, tiêu biểu, đó là tính đa dạng và tính đặc thù.

Tính đa dạng: ADN vô cùng đa dạng, khi ta thay đổi số lượng hay thành phần và trình tự sắp xếp các nucleotit sẽ tạo ra các ADN khác nhau với số lượng vô cùng lớn.

Tính đặc thù: các ADN khác nhau sẽ có đặc trưng khác nhau. Đặc trưng đó được thể hiện thông qua số lượng, trình tự sắp xếp hay thành phần của các nucleotit.

Chính nhờ hai tính chất này mà ADN có chức năng vô cùng quan trọng trong di truyền học, đặc biệt là việc xác định giống loài. Từ các phân tử ADN, các nhà khoa học có thể khám phá ra lịch sử phát triển của mỗi loài, cũng như tìm kiếm được các phương pháp hiệu quả để phòng tránh hoặc điều trị các bệnh do biến đổi gen.

Cấu trúc và chức năng của ARN

ARN là một bản sao được tạo ra từ ADN. Chính vì thế, khi mô tả cấu trúc không gian của ADN, chúng ta không thể bỏ qua ARN. Vậy, ARN có cấu trúc và chức năng thế nào?

Cấu trúc của ARN

ARN cũng là một đại phân tử sinh học và được cấu tạo dựa trên nguyên tắc đa phân. Mỗi phân tử ARN sẽ được tạo nên từ các đơn phân là các nucleotit.

Cấu trúc của ARN là cấu trúc mạch đơn và ngắn hơn nhiều so với một ADN thông thường. Cụ thể, từng loại ARN khác nhau sẽ có cấu trúc khác nhau.

ARN thông tin (hay mARN): được tạo nên từ một chuỗi polinucleotit dưới dạng mạch thẳng có cấu trúc theo nguyên tắc bổ sung, dựa trên việc sao chép một đoạn ADN nhưng A được thay cho T.

ARN riboxom (rARN): là thành phần cấu tạo nên các riboxom với các vùng xoắn kép cục bộ.

ARN vận chuyển (tARN): có cấu trúc 3 thùy. Trong đó, có một thùy mang bộ 3 đối mã có trình tự bổ sung với bộ 3 đối mã có trên phân tử ARN thông tin.

Chức năng của ARN

ARN thông tin: truyền đạt thông tin di truyền từ ADN tới các riboxom.

ARN riboxom: liên kết với protein, qua đó tạo thành các riboxom.

ARN vận chuyển: vận chuyển các axit amin tới các riboxom tương ứng, từ đó tạo nên các polipeptit.

ADN là đại phân tử hữu cơ cấu tạo theo nguyên tắc đa phân , các đơn phân là các chúng tôi gồm hai chuỗi polinucleotit liên kết với với nhau theo nguyên tắc bổ sung Chức năng của ADN là mang , bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền

ADN là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các nucleotit. Mỗi nucleotit cấu tạo gồm 3 thành phần :

Các loại nucleotit chỉ khác nhau ở bazo nito nên người ta đặt tên các loại nucleotit theo tên của bazo nito.

Nucleotit liền nhau liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị (phospho dieste) để tạo nên chuỗi polinucleotit.

Liên kết hóa trị là liên kết giữa gốc đường đêoxiribôzơ ((C_5H_{10}O_{4})) của nucleotit này với gốc axit photphoric ((H_{3}PO_{4})) của nucleotit khác .

Hình 1 : Cấu tạo của một chuỗi polinucleotit

2. Cấu trúc không gian của phân tử ADN

Mỗi phân tử ADN gồm có hai chuỗi polinucleotit song song ngược chiều nhau( chiều 3′(rightarrow)5′ và chiều 5′(rightarrow)3′) . Các nucleotit của hai mạch liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung.

– A – T liên kết với nhau bằng 2 liên kết H

– G – X liên kết với nhau bằng 3 liên kết H

Từ hệ quả của nguyên tắc bổ sung thì ta có thể suy ra được số lượng nucleotit và thành phần của nucleotit ở mạch còn lại.

Hình 2 : Cấu tạo hóa học và cấu trúc không gian của phân tử ADN

Khoảng cách giữa hai cặp bazo là 3,4A 0

Một chu kì vòng xoắn có 10 cặp nucleotit ( 20 nucleotit)

Đường kính của vòng xoắn là 20 A 0

3. Chức năng của phân tử ADN

ADN có chức năng lưu giữ truyền đạt và bảo quản thông tin di truyền giữa các thế hệ.

Gen là một đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho một chuỗi pôlipeptit hay ARN.

Từ định nghĩa gen ta thấy :

Gen có bản chất là ADN, trên một phân tử ADN chứa rất nhiều gen ,

Nhưng điều kiện đủ để 1 đoạn ADN dược gọi là một gen khi nó mang thông tin mã hóa cho một sản phẩm nhất định .

Gen cấu trúc mang thông tin mã hoá cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng của tế bào.

Gen điều hoà :mang thông tin tạo ra sản phẩm kiểm soát hoạt động các gen khác.

2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc

Mỗi gen có hai mạch polinucleotit , nhưng chỉ có mạch gốc ( 3 ‘(rightarrow)5’)mang thông tin mã hóa cho các axit amin, mạch còn lại được gọi là mạch bổ sung

Mỗi gen mã hóa prôtêin gồm 3 vùng trình tự nuclêôtit

Hình 3 : Cấu trúc chung của một gen điển hình

Vùng điều hòa Nằm ở đầu 3’của gen,mang tín hiệu đặc biệt giúp ARN polimeraza nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã và chứa trình tự nucleotit điều hòa quá trình phiên mã.

Vùng kết thúc nằm ở đầu 5 ‘ của mạch mã gốc mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

3.Phân biệt gen ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực .

Hình 4: Sự khác nhau của vùng mã hóa của SV nhân sơ và SV nhân thực

Gen ở SVNS và SVNT đều có cấu tạo 3 phần như nhau nhưng chúng phân biệt với nhau bởi cấu tạo vùng mã hóa :

Vùng mã hóa liên tục mã hóa axit amin có ở sinh vật nhân sơ nên được gọi là gen không phân mảnh.

Vùng mã hóa không liên thục có ở sinh vật nhân thực . Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục , các đoạn mã hóa axit amin(exon) và không mã hóa axit amin (intron) xen kẽ nhau nên được gọi là gen phân mảnh.

III. CÁC CÔNG THỨC LIÊN QUAN ĐẾN CẤU TẠO CỦA ADN.

Tính số lượng các loại nucleotit trong phân tử ADN.

Theo nguyên tắc boror sung ta có : A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro và G liên kết với X bằng 3 liên kết H

Tính số liên kết hiđrô của gen: H = 2A + 3G ( lk)

Tính số liên kết phôtphođieste .

Trong phân tử ADN : liên kết PHOTPHODIESTE gồm có liên kết giữa các gốc đường và gốc axit của cùng một nucleotit và liên kết cộng hóa trị giữa hai nucleotit.

+ Số lượng liên kết HÓA TR Ị giữa các nucleotit: HT = N – 2.

+ Số lượng liên kết giữa các gốc đường và gốc axit trong mỗi nucleotit = N

Ví dụ 1 : Một gen có chiều dài là 5100 A 0, số nuclêôtit loại Adenin chiếm 20%. Hãy xác định:

1. Số lượng từng loại nuclêôtit trên gen.

2. Số liên kết hydro của gen

3. Số chu kỳ xoắn của gen.

4. Số liên kết photphodieste trên mỗi mạch và trên phân tử ADN.

1.Số nuclêôtit của gen (N) N = (frac{L}{3,4})×2 = ( (frac{5100}{3,4}) )×2 = 3000 (nu)

Số nuclêôtit từng loại (A, T, G, X)

→ G = X = %G × N = 3000 × 30% = 900 (nu)

2. Số liên kết hyđrô trên gen

H = 2A + 3G = (2A + 2 G) + G = Nu + G = 3000 + 600 = 3600

3. Số chu kỳ xoắn = (frac{N}{20}) = (frac{3000}{2}) = 1500.

4. Số liên kết photphodieste

Trên mỗi mạch = N – 1 = 2999.

Trên phân tử ADN = 2N-2 = 5998.

Bài 1. Một gen có chiều dài là 4080 A 0, số nuclêôtit loại Adenin chiếm 20%.

1. Xác định số lượng từng loại nuclêôtit trên gen.

2. Xác định số liên kết hydro của gen

3. Xác định số ribonucleotit trên mARN do gen phiên mã

4. Xác định số chu kỳ xoắn của gen.

5. Xác định số liên kết photphodieste trên mỗi mạch và trên phân tử ADN.

ĐA :

1 . A = T = 480 ; G = X = 720

2. 3120 liên kết H

3. 1200 ribonucleotit

4. 120 chu kì xoắn

Bài 2. Một gen có 3120 liên kết hiđrô và có 480 Adenin.

1. Tính số lượng và tỷ lệ nuclêôtit của mỗi loại của gen.

2. Xác định chiều dài gen.

3. Xác định số liên kết hóa trị giữa các nucleotit .

ĐA :

1. G = X = 720; 30% và A = T = 480 ; 20% .

3. 2398 liên kết

I. ENZIM VÀ CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA ENZIM

Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống. Enzim chỉ làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.

1. Cấu trúc của enzim

– Enzim có bản chất là prôtêin hoặc prôtêin kết hợp với chất khác không phải là prôtêin (coenzim).

– Chất chịu sự tác động của enzim gọi là cơ chất.

– Trong phân tử enzim có vùng cấu trúc không gian đặc biệt liên kết với cơ chất gọi là trung tâm hoạt động của enzim. Thực chất đó là một chỗ lõm hoặc một khe nhỏ trên bề mặt enzim. Cấu hình không gian trung tâm hoạt động của enzim tương thích với cấu hình không gian của cơ chất. (Ảnh: Internet)

2. Cơ chế tác động của enzim

– Enzim liên kết với cơ chất → Phức hợp Enzim – Cơ chất → Enzim tương tác với Cơ chất tạo ra sản phẩm → giải phóng Enzim và Sản phẩm mới.

– Liên kết Enzim – Cơ chất có tính đặc thù (do cấu trúc của trung tâm hoạt động của enzim của mỗi loại enzim chỉ tương thích với 1 hoặc 1 số1 loại cơ chất nhất định).

3. Đặc tính của enzim

– Hoạt tính mạnh: enzim có hoạt tính xúc tác cao hơn so với chất xúc tác hóa học.

– Tính đặc hiệu cao: mỗi enzim chỉ tác dụng với 1 hoặc 1 số loại cơ chất nhất định  mỗi enzim thường xúc tác cho một hoặc một loại phản ứng nhất định. Ví dụ: amilaza phân giải tinh bột thành mantôzơ, nhưng không phân giải được xenlulozơ, còn saccaraza phân giải saccarozơ thành glucozơ và fructozơ.

4. Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim

Hoạt tính của enzim được xác định bằng lượng sản phẩm được tạo thành từ một lượng cơ chất trên một đơn vị thời gian. Hoạt tính của enzim chịu tác động của nhiều yếu tố.

– Mỗi enzim có một nhiệt độ hoạt động tối ưu, tại đó enzim có hoạt tính tối đa làm cho tốc độ phản ứng xảy ra nhanh nhất.

– Trong giới hạn nhiệt độ hoạt động, hoạt tính của enzim tỷ lệ thuận với nhiệt độ.

– Nhiệt độ cao: enzim bị biến tính (do prôtêin bị biến tính).

– Nhiệt độ thấp: enzim ngừng hoạt động.

– Ví dụ: đa số enzim trong cơ thể người hoạt động tối thích ở khoảng 40oC, trong khi các enzim của vi khuẩn sống ở các suối nước nóng thì có nhiệt độ hoạt động ở khoảng 70oC.

c. Nồng độ enzim và nồng độ cơ chất:

– Mỗi enzim chỉ hoạt động trong 1 giới hạn pH xác định. Ví dụ: Enzim pepsin ở dạ dày hoạt động ở pH 2, enzim trypsin của dịch tụy hoạt động ở pH 7.

(Ảnh: Internet)

d. Chất ức chế và chất hoạt hoá enzim:

– Hoạt tính của enzim thường tỷ lệ thuận với nồng độ enzim và nồng độ cơ chất: Với một lượng enzim nhất định, nếu tăng dần lượng cơ chất trong dung dịch thì thoạt đầu hoạt tính của enzim tăng dần, nhưng đến một lúc nòa đó, tăng nồng độ cơ chất cũng không làm tăng hoạt tính enzim vì tất cả các trung tâm hoạt động của enzim đã liên kết hết với cơ chất.

– Đồ thị trang 76.

– Một số hoá chất có thể làm tăng hoặc giảm hoạt tính của enzim.

– Ví dụ: NaCl với nồng độ phù hợp (0,9-1%) có thể làm tăng hoạt tính của enzim Amilaza nước bọt. Ngược lại CuSO4 1-5% cũng có thể làm giảm hoạt tính của Amilaza.

II. VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QÚA TRÌNH CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT

– Sự chuyển hóa vật chất trong tế bào gồm rất nhiều các phản ứng sinh hóa khác nhau. Các enzim trong tế bào có vai trò xúc tác các phản ứng này, enzim có thể làm tăng tốc độ phản ứng hàng triệu lần. Vì vậy, nếu không có enzim thì hoạt động sống không thể duy trì vì tốc độ phản ứng diễn ra rất chậm.

– Tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hoá vật chất bằng các chất hoạt hoá và ức chế enzim nhằm điều chỉnh hoạt tính của enzim.

– Ức chế ngược: là kiểu điều hoà trong đó sản phẩm của con đường chuyển hoá có vai trò là chất ức chế quay lại làm bất hoạt enzim.

– Con đường chuyển hóa vật chất trong tế bào diễn ra theo chu trình. Khi một enzim nào đó trong tế bào không được tổng hợp hoặc tổng hợp quá ít hay bị bất hoạt thì gây nên các rối loạn về chuyển hóa, có thể gây nên các triệu chứng bệnh lí: ví dụ bệnh phêninkêto niệu, thiếu enzim chuyển hóa phêninalanin thành tirôzin làm cho phêninalanin bị ứ đọng, chuyển lên não, đầu độc não, làm mất trí nhớ.