Bài giảng Sinh học Lớp 12 - Tiết 3, Bài 2: Phiên mã và dịch mã - Nguyễn Diểm My

Chủ đề: 
Phiên mã- Dịch mã 
PHIÊN MÃ & DỊCH MÃ 
 TIẾT 3: BÀI 2 
GV: Nguyễn Diểm My 
I. PHIÊN MÃ 
Thành phần cấu tạo của ARN 
 * ARN : - có mạch đơn , cấu tạo theo nguyên tắc đa phân , đ ơn phân là các ribonucleotid . 
- Trong mỗi ribonucleotid gồm 
đường riboz ơ 
phân tử axit phosphoric 
1 trong 4 loại bazo nito A,U,G,X 
Tên gọi khác của phiên mã là sao mã 
5’ ATG XAT GTA X G A XTG 3 ’ mạch bổ sung 
3’ TAX GTA XAT GX T GAX 5 ’ mạch mã gốc 
Phiên mã 
 5’ AUG XAU GUA XGA XUG 3’ .... 
 m ARN 
I. PHIÊN MÃ 
1. Khái niệm 
Là quá trình truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang phân tử ARN mạch đơn. 
	ADN	 ARN 
- Phiên mã là quá trình tổng hợp ARN trên mạch khuôn ADN được gọi là quá trình phiên mã 
- Xảy ra ở nhân tế bào 
Là quá trình tổng hợp ARN trên mạch khuôn ADN theo nguyên tắc bổ sung. 
I. PHIÊN MÃ 
2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN: 
Các loại ARN 
mARN 
tARN 
rARN 
Cấu trúc 
Chức năng 
mARN 
Cấu trúc 1 mạch thẳng , làm khuôn mẫ u cho quá trình dịch mã ở ribôxôm . 
Đầu 5', có vị trí đặc hiệu gần mã mở đầu để ribôxôm nhận biết và gắn vào. 
Làm khuôn dịch mã để tổng hợp Prôtêin. 
( - Là bản sao mã, mang TTDT từ trong mạch gốc của gen (nhân) sang phân tử protein (tế bào chất).) 
tARN 
Cấu trúc 1 mạch , có 3 thùy , một thùy mang bộ 3 đối mã đặc hiệu (anticôđôn) nhận ra và có liên kết bổ sung với bộ 3 tương ứng trên mARN. Có 1 đầu gắn với a.a. 
Vận chuyển a.a đến ribôxôm tham gia dịch mã (tổng hợp chuỗi pôlipeptit. 
( Là người phiên dịch ) 
 rARN 
Có cấu trúc 1 mạch , xoắn kép cục bộ. có liên kết bổ sung giữa các nuclêôtit, có kích thước lớn nhất và có liên kết hiđro bền nhất 
Kết hợp với prôtêin tạo nên ribôxôm (nơi tổng hợp prôtêin) 
I. PHIÊN MÃ 
2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN: 
I. Phiên mã 
2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN 
a.mARN (ARN thông tin) 
Cấu trúc 
Là 1 chuỗi pôlinuclêôtít có từ hàng trăm tới hàng nghìn nu, mạch thẳng ( không có liên kết bổ sung ) 
Chức năng: 
+ truyền TTDT từ AND tới riboxom 
+ Làm nhiệm vụ khuôn mẫu cho dịch mã ở riboxom 
I. Phiên mã 
b. tARN (ARN vận chuyển) 
Cấu tạo 
Chức năng: 
Vận chuyển axit amin tới riboxom để dịch mã 
-Là một mạch polinucleotit có từ 80-100 nu, xoắn cuộn tạo 3 thùy. 
- 1 Thùy mang bộ ba đối mã 
2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN 
Bộ ba đối mã 
Thùy tròn 
aa 
Lk hidro 
I. Phiên mã 
Cấu tạo: 
c. rARN (ARN riboxom) 
Chức năng: Cấu tạo nên ribôxôm. 
Là một mạch pôlinuclêôtít có hàng ngàn nu, có tới 70% số nu có liên kết bổ sung với nhau=> tạo xoắn kép cục bộ 
2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN 
3. Cơ chế phiên mã 
I. Phiên mã 
a. Nguyên tắc 
- Mạch gốc của ADN có chiều 3’ – 5 làm mạch khuôn . 
 - Phân tử mARN được tổng hợp theo chiều 5’ – 3’. 
- Nguyên tắc bổ sung 
- Enzim sử dụng: ARN Polimeraza 
3. Cơ chế phiên mã 
I. Phiên mã 
Điểm bắt đầu 
- GĐ khởi động: ARN Polimeraza nhận biết và bám vào vùng điều hòa làm gen tháo xoắn để lộ mạch mã gốc của gen có chiều 3’-5’ 
* Các giai đoạn của quá trình phiên mã 
b . Diễn biến 
GĐ kéo dài : ARN- polymeraza trượt dọc trên mạch mã gốc 3’-5’ để tổng hợp phân tử ARN theo NTBS: A- U ; T- A , G- X , X- G . 
- GĐ kết thúc: Khi ARN-polymeraza gặp dấu hiệu kết thúc phiên mã sẽ dừng lại, mARN được giải phóng. 
3. Cơ chế phiên mã 
c. Kết quả 
TB nhân sơ : mARN sau phiên mã được trực tiếp làm khuôn để tổng hợp Pr 
TB nhân thực : Phiên mã hình thành nên mARN sơ khai (gồm các đoạn Intron nối với Êxôn), sau phiên mã cắt bỏ các đoạn intron và nối Êxôn lại => mARN trưởng thành => làm khuôn cho dịch mã 
3. Cơ chế phiên mã 
II. DỊCH MÃ 
1. Khái niệm: 
Thế nào là quá trình dịch mã? 
Là quá trình tổng hợp prôtêin . 
Xảy ra ở tế bào chất 
2. Cơ chế dịch mã: 
a. Hoạt hóa các axít amin: 
 Enzim 
Axít amin + tARN Phức hợp: aa – tARN 
 ATP 
Hoạt hóa các axít amin. 
Tổng hợp chuỗi pôlipeptit. 
gồm 2 giai đoạn 
b.Tổng hợp chuỗi pôlipeptit 
Mở đầu 
- Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu ( gần codon mở đầu ) và di chuyển đến bộ ba mở đầu AUG. 
- aa mở đầu – tARN (Met-tARN) tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã UAX của nó khớp với mã mở đầu trên mARN AUG theo NTBS). 
- Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp tạo ribôxôm hoàn chỉnh 
Kéo dài chuỗi polipeptit 
- Côđon thứ 2 trên mARN gắn bổ sung với anticodon của phức hợp aa 1 - tARN , tạo liên kết peptit được hình thành từ aa mở đầu và aa tạo thành Met- aa 1 . 
- Tiếp đến, tARN vận chuyển aa mở đầu được giải phóng. Côđon thứ 3 trên mARN tiếp tục gắn bổ sung Cứ thế Ribôxôm liên tục dịch chuyển đến cuối mARN. Và hình thành liên kết peptit: Met-aa 1 -aa 2 -aa 3 - -aa n 
b.Tổng hợp chuỗi pôlipeptit 
Mở đầu 
Kết thúc 
- Ribôxôm tiếp xúc với 1 trong 3 mã kết thúc (1 trong 3 bộ 3 này: UAG , UGA, UAA ) 
- Nhờ 1 loại enzim đặc hiệu loại bỏ aa , cắt Met khỏi chuổi polipeptit vừa được tổng hợp và giải phóng chuỗi pôlipeptit 
- Chuỗi pôlipeptit tiếp tục hình thành cấu trúc bậc cao hơn, trở thành Pr có hoạt tính sinh học 
Kéo dài chuỗi polipeptit 
b.Tổng hợp chuỗi pôlipeptit 
Mở đầu 
AUG 
AUX 
XAU 
GXU 
XAU 
UGA 
 .. 
ARN m 
LIÊN KẾT PEPTIT 
UAX 
UAG 
GUA 
XGA 
GUA 
ENZYM CẮT 
BỘ BA KẾT THÚC 
CHUỖI POLYPEPTIT ĐƯỢC HÌNH THÀNH 
BỘ BA MỞ ĐẦU 
b. TỔNG HỢP CHUỖI POLIPEPTIT 
G 
A 
U 
X 
X 
G 
U 
G 
U 
X 
X 
G 
A 
X 
U 
U 
A 
G 
A 
U 
X 
A 
U 
X 
G 
G 
X 
MET 
PRO 
m ARN 
t ARN 
Codon 
Riboxom 
t ARN 
Acticodon 
Codon 
G 
A 
U 
X 
X 
G 
U 
G 
U 
X 
X 
G 
A 
X 
U 
U 
A 
G 
A 
X 
A 
G 
G 
X 
MET 
PRO 
CYS 
mARN 
Riboxom 
tARN 
Acticodon 
Codon 
G 
A 
U 
X 
X 
G 
U 
G 
U 
X 
X 
G 
A 
X 
U 
U 
A 
G 
A 
X 
A 
G 
G 
X 
MET 
PRO 
CYS 
PRO 
m ARN 
Riboxom 
tARN 
Acticodon 
Codon 
G 
A 
U 
X 
X 
G 
U 
G 
U 
X 
X 
G 
A 
X 
U 
U 
A 
G 
A 
U 
G 
G 
G 
X 
MET 
PRO 
CYS 
PRO 
THR 
m ARN 
Riboxom 
tARN 
Acticodon 
Codon 
G 
A 
U 
X 
X 
G 
U 
G 
U 
X 
X 
G 
A 
X 
U 
U 
A 
G 
A 
U 
G 
MET 
PRO 
CYS 
PRO 
THR 
m ARN 
Riboxom 
tARN 
Acticodon 
Codon 
G 
A 
U 
X 
X 
G 
U 
G 
U 
X 
X 
G 
A 
X 
U 
U 
A 
G 
MET 
PRO 
CYS 
PRO 
THR 
m ARN 
Riboxom 
Codon 
G 
A 
U 
X 
X 
G 
U 
G 
U 
X 
X 
G 
A 
X 
U 
U 
A 
G 
men 
MET 
PRO 
CYS 
PRO 
THR 
G 
U 
A 
X 
G 
A 
G 
G 
U 
A 
G 
U 
A 
X 
G 
A 
G 
G 
U 
A 
G 
U 
A 
X 
G 
G 
U 
A 
X 
G 
A 
G 
G 
U 
A 
G 
U 
A 
U 
II . DỊCH MÃ 
 3. Poliribôxôm 
Thường mARN cùng 1 lúc tiếp xúc với nhiều Ribôxôm -> pôliriboxôm giúp tăng hiệu suất tổng hợp Pr. 
I I I I I I I AUG GAA XGA AXU AAU AAA GGU XUU UXU 
UGG UGA I I I I I 
UAX 
Met 
XUU 
Glu 
GXU 
Arg 
UGA 
Thr 
UUA 
Asn 
UUU 
Lys 
mARN 
XXA 
Gly 
GAA 
Leu 
AGA 
Ser 
AXX 
Trp 
Gly 
Met 
Glu 
Arg 
Thr 
Asn 
Lys 
Leu 
Ser 
Gly 
Val 
Phe 
Thr 
Asn 
Lys 
Gly 
Val 
Phe 
Thr 
Asn 
Lys 
Trp 
Gly 
Met 
Glu 
Arg 
Thr 
Asn 
Lys 
Leu 
Ser 
Val 
Phe 
Thr 
Asn 
Lys 
Gly 
Val 
Phe 
Thr 
Asn 
Lys 
Trp 
Gly 
Glu 
Arg 
Thr 
Asn 
Lys 
Leu 
Ser 
Gly 
Val 
Phe 
Thr 
Asn 
Lys 
Gly 
Val 
Phe 
Thr 
Asn 
Lys 
Trp 
Gly 
Glu 
Arg 
Thr 
Asn 
Lys 
Leu 
Ser 
Gly 
Val 
Phe 
Thr 
Asn 
Lys 
Gly 
Val 
Phe 
Thr 
Asn 
Lys 
Trp 
Gly 
Phe 
Thr 
Asn 
Lys 
Gly 
Val 
Phe 
Thr 
Asn 
Lys 
Gly 
Glu 
Arg 
Thr 
Asn 
Lys 
Leu 
Ser 
Val 
diễn biến và kết quả của quá trình dịch mã 
3’ 
Cơ chế dịch mã 
3’ 
Hoạt động của chuỗi Pôliribôxôm 
5’ 
TỔNG HỢP CHUỖI PÔLIPEPTIT 
5’ 
3’ 
LƯU Ý 
Axit amin mở đầu ( Met) không nằm trong 
 phân tử Protein 
- Bộ kết thúc không mã hoá axit amin 
G 
A 
U 
X 
X 
G 
U 
G 
U 
X 
X 
G 
A 
X 
U 
U 
A 
G 
PRO 
CYS 
PRO 
THR 
ADN 
PHIÊN MÃ 
mARN 
DỊCH MÃ 
PRÔTÊIN 
TÍNH TRẠNG 
NHÂN ĐÔI 
SƠ ĐỒ CƠ CHẾ PHÂN TỬ CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN 
+ Vật liệu di truyền là ADN trong mỗi tế bào được truyền lại cho đời sau thông qua cơ chế nhân đôi ADN. 
+ Thông tin di truyền trong ADN biểu hiện thành tính trạng của cơ thể thông qua cơ chế phiên mã và dịch mã. 
BÀI 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ 
Vị trí, thời điểm: 
Vị trí:+ TB nhân thực: Phiên mã diễn ra trong nhân tế bào của tế bào chất. Dịch mã diễn ra ở tế bào chất 
 + TB nhân sơ: phiên mã và dịch mã diễn ra ở tế bào chất . 
- Thời điểm: phiên mã diễn ra vào kì trung gian giữa 2 lần phân bào , lúc NST đang tháo xoắn . Dịch mã diễn ra ngay sau khi phiên mã kết thúc. 
Thành phần tham gia: 
Mạch mã gốc, 
 ribinucleotit tự do, 
enzim ARN-polimeraza. 
CỦNG CỐ KIẾN THỨC 
Acginin 
HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ 
1. Bài tập: 
Giả sử một phần đoạn ADN có trình tự các nuclêôtit như sau: 
3' XGA GAA TTT XGA 5' (mạch mã gốc) 
5' GXT XTT AAA GXT 3‘ 
Xác định trình tự các axít amin trong chuỗi pôlipeptit được tổng hợp từ đoạn gen nói trên? 
2. Đọc bài mới trước khi tới lớp. 
Củng cố 
Củng cố 
1. Phiên mã là quá trình tổng hợp nên phân tử: 
ADN.	 
ARN.	 
Prôtêin.	 
ADN và ARN. 
 2. Đối mã đặc hiệu trên phân tử tARN được gọi là: 
codon.	 
axit amin.	 
anticodon. 	 
triplet. 
Củng cố 
3. Giả sử mạch mã gốc có bộ ba 5’-TAG-3’ thì codon tương ứng trên mARN là: 
3’- XUA - 5’.	 
3’- AUX - 5’.	 
5’- UGA -3’.	 
5’ – TAG - 3’ 
4. Enzim chính tham gia vào quá trình phiên mã là: 
A. ADN-polimeraza.	 B. Restrictaza.	 
C. ADN-ligaza.	 D. ARN-polimeraza. 
10 
9 
8 
7 
6 
5 
4 
3 
2 
1 
0 
Củng cố 
5. Trong quá trình dịch mã, polixôm có vai trò: 
Tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin cùng loại.	 
Tăng hiệu suất tổng hợp ribôxôm. 
C. Tổng hợp các prôtêin khác loại.	 
D. Tăng hiệu suất tổng hợp ARN. 
6. Quá trình dịch mã kết thúc khi ribôxôm: 
A. di chuyển đến mã bộ ba AUG. 
B. rời khỏi mARN và trở lại dạng tự do với 2 tiểu phần lớn và bé. 
C. tiếp xúc với một trong các bộ ba AAG, AUG, AGA. 
D. tiếp xúc với một trong các bộ ba UAA, UAG, UGA. 
Câu1 . Cho dữ kiện về các diễn biến trong quá trình dịch mã: 
1- Sự hình thành liên kết peptiet giữa axit amin mở đầu với axit amin thứ nhất 
2 – Hạt bé của riboxom gắn với mARN tại mã mở đầu 
3 – tARN có anticodon là 3’ UAX 5’ rời khỏi riboxom 
4 – Hạt lớn của riboxom gắn với hạt bé 
5 – Phức hợp [Met – tARN] đi vào vị trí mã mở đầu 
6 – Phức hợp [aa2 – tARN] đi vào riboxom 
7 – Metionin tách rời khỏi chuỗi polipeptit 
8 – Hình thành liên kết peptit giữa aa1 và aa2 
9 – Phức hợp [aa1 – tARN] đi vào riboxom 
A. 2 – 5 – 4 – 9 – 1 – 3 – 6 – 8 – 7 	 
B. 2 – 4 – 5 – 1 – 3 – 6 – 7 – 8 –9 
C. 2 – 5 – 1 – 4 – 6 – 3 – 7 – 9 – 8 	 
D. 2 – 4 – 1 – 5 – 3 – 6 – 8 – 7 – 9 
Câu 2 . Cho các sự kiện diễn ra trong quá trình phiên mã: 
(1) ARN pôlimeraza bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu. 
(2) ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3' → 5'. 
(3) ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc trên gen có chiều 3' → 5'. 
(4) Khi ARN pôlimeraza di chuyển tới cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì nó dừng phiên mã. 
Trong QT phiên mã, các sự kiện trên diễn ra theo trình tự đúng là 
A. (2) → (1) → (4) → (3). B. (2) → (4) → (3) → (1).	 
C. (2) → (3) → (1) → (4). D. (2) → (1) → (3) → (4).