Hiểu được sự khó khăn trong quá trình tự học của học sinh hiện nay, bài viết dưới đây sẽ tổng hợp lý thuyết cũng như hướng dẫn giải đáp câu hỏi sách giáo khoa sinh học 12 bài 2.
Ở sinh học 2 bài 2 lý thuyết sẽ được chia thành 2 phần là Phiên mã và Dịch mã. Trước hết, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu phần Phiên mã dưới đây:
1.1 Cấu trúc và chức năng của ARN
ARN có cấu trúc gần giống với ADN và được chia thành 3 loại với 3 chức năng khác nhau:
- ARN thông tin [ hay còn gọi là mARN]
mARN có cấu trúc dạng mạch đơn thẳng với đầu 5’ có trình tự nu đặc hiệu nằm gần codon mở đầu. Cấu trúc này nhằm để các riboxom có thể nhận biết và gắn vào. Về chức năng thì mARN được dùng làm khuôn mẫu cho quá trình dịch mã.
- ARN vận chuyển [hay còn gọi là tARN]
tARN có cấu trúc dạng mạch đơn tự xoắn với 3 thùy và đầu 3’ mang axit amin có 1 bộ ba đối mã đặc hiệu riêng. Về chức năng thì tARN được dùng để vận chuyển các a.a tới riboxom, dịch chuyển thông tin di truyền.
- ARN Riboxom [hay còn gọi là rARN]
rARN có cấu trúc mạch đơn với nhiều vùng ribôxôm liên kết với nhau tạo thành vùng xoắn cục bộ. Về chức năng thì chúng kết hợp với protein để cấu tạo nên riboxom.
Có 3 loại ARN trong cơ thể.
1.2 Cơ chế của quá trình phiên mã
a. Khái niệm
Phiên mã là quá trình tổng hợp ARN trên mạch khuôn ADN và chúng sẽ diễn ra trong nhân tế bào tại kỳ trung gian giữa 2 lần phân bào.
b. Quá trình phiên mã
Phiên mã được diễn ra thông qua 3 bước:
- Tháo xoắn ADN: Enzim Polimeraza bám vào vùng khởi đầu làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch khuôn gốc có chiều 3’->5’.
- Tổng hợp và kéo dài ARN: Enzim Pôlimeraza sẽ trượt dài theo mạch gốc và tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung cho đến khi nhận được tín hiệu kết thúc tại cuối mã gen.
- Kết thúc phiên mã: Enzim Pôlimeraza sẽ nhận được tín hiệu kết thúc và giải phóng mạch ARN có chiều 5’->3’ ra rồi 2 mạch ADN lại kết hợp với nhau.
Quá trình phiên mã trong sinh học 12 bài 2.
=>> Ngoài kiến thức bổ ích ở trên, bạn có thể xem thêm kiến thức trọng tâm ở đây nhé : =>> Sinh học lớp 12
2. Lý thuyết sinh học lớp 12 bài 2 – Dịch mã
Sau khi tìm hiểu về Phiên mã thì tiếp theo của bài 2 sinh học 12 thì chúng ta sẽ tìm hiểu về quá trình dịch mã.
2.1 Khái niệm
Dịch mã là quá trình tổng hợp protein được diễn ra tiếp theo ngay sau khi kết thúc quá trình phiên mã ở tế bào chất.
2.2 Cơ chế dịch mã
Về dịch mã trong sinh học 12 bài 2 thì chúng ta sẽ có 2 giai đoạn gồm:
2.3 Giai đoạn 1: Hoạt hóa axit amin.
Nhờ enzym đặc hiệu và năng lượng ATP nên mỗi axit amin được hoạt hóa tạo thành các a.a-tARN.
2.4 Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi polipeptit
Ở giai đoạn này sẽ được chia thành 3 bước nhỏ gồm:
- Mở đầu: Tiểu đơn vị bé của riboxom sẽ gắn với mARN ở vị trí đặc hiệu ở gần codon mở đầu với bộ ba đối mã phức hợp là Met-tARN.
- Kéo dài chuỗi polipeptit: Codon thứ 2 trên mARN sẽ gắn bổ sung với anticodon của phức hợp Glu-tARN. Riboxom tạo vai trò là khung đỡ và a.a Met và a.a Glu sẽ tạo ra liên kết peptit giữa chúng. Riboxom sẽ dịch chuyển như một codon cho đến khi kết thúc.
- Kết thúc: Khi Ribôxôm tiếp xúc với mã UAG thì kết thúc và tách khỏi mARN để giải phóng chuỗi polipeptit. Và nhờ một loại enzym đặc hiệu mà a.a Met được cắt ra khỏi chuỗi vừa được tổng hợp.
Quá trình dịch mã trong sinh học 12 bài 2.
=>> Bài viết xem thêm: Tổng hợp lý thuyết sinh học 12 bài 1 – Gen, Mã Di Truyền và quá trình nhân đôi ADN
3. Hướng dẫn giải đáp câu hỏi sách giáo khoa sinh học 12 bài 2
Sau khi tổng hợp được lý thuyết của sinh học 12 bài 2 thì ắt hẳn bạn đã có cái nhìn tổng quan hơn về bài học. Và để hiểu rõ hơn cũng như củng cố thêm kiến thức thì chúng ta sẽ giải đáp các câu hỏi trong sách giáo khoa nhé.
a. Câu 1: Hãy trình bày diễn biến quá trình phiên mã và kết quả của nó.
Đáp án: Quá trình phiên mã được xảy ra qua 3 bước:
- Bước 1: Tháo xoắn ADN: Enzim Pôlimeraza làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’->5’.
- Bước 2: Tổng hợp và kéo dài chuỗi ARN: Theo nguyên tắc : A-U, T-A,G-X,X-G theo chiều từ 5’->3’ dựa trên mạch gốc 3’->5’.
- Bước 3: Kết thúc: Enzim Pôlimeraza gặp tín hiệu kết thúc khi di chuyển đến cuối gen thì ARN được giải phóng.
- Kết quả: Tạo ra 1 phân tử ARN có trình tự giống với mARN bổ sung nhưng thay T bằng U.
b. Câu 2: Quá trình dịch mã tại ribôxôm diễn ra như thế nào?
Đáp án: Quá trình dịch mã được xảy ra qua 2 giai đoạn với giai đoạn 2 gồm 3 bước nhỏ:
- Giai đoạn 1: Hoạt hóa axit amin nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP.
- Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi polipeptit với mở đầu là tiểu đơn vị bé của riboxom gắn với mARN, a.a mở đầu tiến vào mARN bổ sung mã mở đầu rồi tiểu phần lớn liên kết với tiểu phần bé. Tiếp theo sẽ kéo dài chuỗi polipeptit. Và cuối cùng 2 tiểu phần riboxom sẽ tách nhau ra và loại bỏ axit amin mở đầu khi dịch mã dừng lại.
c. Câu 3: Nêu vai trò của poliriboxom trong quá trình tổng hợp prôtêin?
Đáp án: Poliriboxom có vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp protein vì chúng giúp đảm bảo tăng năng suất tổng hợp các protein cùng loại. Cụ thể quá trình này là trên mỗi mARN có một số riboxom cùng hoạt động và chúng được gọi là các pôliribôxôm. Poliriboxom được hình thành sau khi riboxom thứ nhất dịch chuyển được 1 đoạn thì riboxom thứ hai liên kết vào mARN. Và quá trình này cứ tiếp tục đến riboxom thứ 3,4,…Nên mARN có thể tổng hợp được nhiều chuỗi polipeptit cùng loại rồi tự hủy trong thời gian ngắn.
Vai trò của poliriboxom.
d. Câu 4: Một số đoạn gen có trình tự các nucleotit như sau:
3′ XGA GAA TTT XGA 5′ [mạch mã gốc]
5′ GXT XTT AAA GXT 3′
a, Hãy xác định trình tự các axit amin trong chuỗi pôlipeptit được tổng hợp từ đoạn gen trên.
b, Một đoạn phân tử prôtêin có trình tự axit amin như sau: – lơxin – alanin – valin – lizin –. Hãy xác định trình tự các cặp nuclêôtit trong đoạn gen mang thông tin quy định cấu trúc đoạn prôtêin đó.
Đáp án:
- Câu a: Trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit trên là: Ala-Leu-Lys-Ala
- Câu b: Trình tự mARN là: UUA-GXU-GUU-AAA và trình tự của ADN là:
3‘ AAT XGA XAA TTT 5‘ [mạch mã gốc]
5‘ TTA GXT GTT AAA 3‘
e. Câu 5: Các protein được tổng hợp trong tế bào nhân thực đều
A. Bắt đầu bằng axit amin Met.
B. Bắt đầu bằng axit amin foocmin mêtiônin.
C. Có Met ở vị trí đầu tiên bị cắt bởi enzim.
D. Cả A và C.
Đáp án: D. Bởi vì các protein được tổng hợp trong tế bào nhân thực đều bắt đầu bằng các axit amin methionine [Met]. Và chúng sẽ được cắt bỏ khi quá trình dịch mã được hoàn thành để thực hiện các chức năng sinh học tiếp theo.
4. Kết luận
- Phiên mã là quá trình phiên mã mạch mã gốc của ADN thành mARN theo nguyên tắc bổ sung với sự hỗ trợ của Enzim Pôlimeraza.
- Dịch mã là quá trình tổng hợp protein khi các a.a được đặt đúng vị trí trên mARN để tổng hợp nên các chuỗi polipeptit.
Trên đây là các thông tin tổng quan cũng như cách giải chi tiết về bài học sinh học 12 bài 2. Mong rằng với những thông tin trên có thể giúp ích được cho quá trình học tập của bạn được tốt hơn.
=>> Các bạn hãy theo dõi Kiến Guru để cập nhật bài giảng và kiến thức các môn học khác nhé!