Chuyên đề 3: Protein_ Giải mã protein

Chuyên đề 3: Protein_ Giải mã proteinI. Protein: - Là thành phần cấu trúc bắt buộc của tế bào, được cấu tạo từ các nguyên tố: C,H,O,N,P, S … - Là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phân là các Acid amin. Có 20 loại acid amin khác nhau. Từ 20 loại này có thể cấu tạo nên vô số các protein khác nhau về thành phần, số lượng, và trình tự các acid amin, đảm bảo tính đa dạng và đặc thù của từng loại protein. - Cấu tạo mỗi đơn phân...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề 3: Protein_ Giải mã protein Chuyên đề 3: Protein_ Giải mã proteinI. Protein:- Là thành phần cấu trúc bắt buộc của tế bào, được cấu tạo từ các nguyên tố:C,H,O,N,P, S …- Là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phân là cácAcid amin. Có 20 loại acid amin khác nhau. Từ 20 loại này có thể cấu tạo nênvô số các protein khác nhau về thành phần, số lượng, và trình tự các acidamin, đảm bảo tính đa dạng và đặc thù của từng loại protein.- Cấu tạo mỗi đơn phân gồm có3 thành phần chính: Nhóm COOH, nhómNH2 và gốc R liên kết với cacbon trung tâm (Cả COOH và NH2 , cả 1ngtử Hđều lk với C - C này gọi là C alpha). Sự khác nhau về thành phần cấu trúc củanhóm R chia 20 loại aicd amin làm 4 nhóm: Acid, Bazo, Phân cực, Khôngphân cực.Cấu trúc 4 bậc của phân tử Protein:Bậc 1: Các đơn phân acid amin của protein liên kết với nhau bằng liên kếtpeptit loại một nước, tạo thành chuỗi polipeptit mạch thẳng.Bậc 2: Cấu trúc bậc 2 là cấu trúc vòng xoắn lò xo đều đặn hoặc gấp nếp beta,các nếp gấp và vòng xoắn được cố định bởi các liên kết hidro giữa các acidamin gần nhau.Bậc 3: Chuỗi xoắn cuộn xếp tạo thành cấu trúc đặc thù trong không gian 3chiều, tạo nên tính đặc trưng cho từng loại protein bằng các liên kết đisunfua,liên kết ion, vander_van… tăng tính bền vững của phân tử proteinBậc 4: 2 hay nhiều chuỗi cuộn xếp bậc 3 liên kết với nhau tạo thành phầnphân tử protein hoàn chỉnh, có cấu hình không gian đặc trưng cho từng loạiprotein, giúp nó thực hiện được chức năng hoàn chỉnh.II. Vai trò của ARN trong dịch mã:Các loại ARN tham gia vào quá trình dịch mã đó là: mARN, rARN, vàtARN.- mARN: là bản phiên mã từ mã gốc của gen chứa đựng thông tin giải mãtrình tự, số lượng, thành phần của các acid amin trong phân tử protein.- tARN: là ARN vận chuyển có 2 đầu, 1 đầu mang bộ 3 đối mã và đầu còn lạimang các acid amin tương ứng làm chức năng vận chuyển các acid amin đếnmARN để tổng hợp protein.- rARN: tham gia vào thành phần của Riboxom, nơi tổng hợp nên chuỗipolipeptit.III. Dịch mã:Dịch mã hay còn gọi là giải mã được thực hiện ở ngoài tế bào chất, giúp tếbào tổng hợp nên các loại protein khác nhau tham gia vào chức năng và cấutrúc tế bào.Lí thuyết cơ bản cần nắm:Gồm 2 giai đoạn:Giai đoạn 1: Tổng hợp ARN để chuyển thông tin di truyền từ gen sang sảnphẩm prôtêin (xem phần tổng hợp ARN)Giai đoạn 2: Tổng hợp prôtêin ở tế bào chất gồm 4 bước cơ bản: (Một số sáchchia là 2 giai đoạn: khởi đầu, kéo dài và kết thúc)+ Bước 1: Hoạt hoá axit amin. Các axit amin tự do có trong bào chất đượchoạt hoá nhờ gắn với hợp chất giàu năng lượng ađenôzintriphôtphat (ATP)dưới tác dụng của một số loại enzim. Sau đó, nhờ một loại enzim đặc hiệukhác, axit amin đã được hoạt hoá lại liên kết với tARN tương ứng để tạo nênphức hợp axit amin – tARN (aa – tARN).+ Bước 2: Mở đầu chuỗi pôlipeptit có sự tham gia của ribôxôm , bộ ba mởđầu AUG(GUG ở sinh vật nhân sơ), tARN axit amin mở đầu tiến vàoribôxôm đối mã của nó khớp với mã mở đầu trên mARN theo NTBS. Kếtthúc giai đoạn mở đầu+ Bước 3: Kéo dài chuỗi pôlipeptit, tARN vận chuyển axit amin thứ nhất tiếnvào ribôxôm đối mã của nó khớp với mã mở đầu của mARN theo nguyên tắcbổ sung. aa1 – tARN tới vị trí bên cạnh, đối mã của nó khớp với mã của axitamin thứ nhất trên mARN theo nguyên tắc bổ sung. Enzim xúc tác tạo thànhliên kết peptit giữa axit amin mở đầu và axit amin thứ nhất. Ribôxôm dịchchuyển đi một bộ ba trên mARN (sự chuyển vị) làm cho tARN mở đầu rờikhỏi ribôxôm. Tiếp đó, aa2 – tARN tiến vào ribôxôm, đối mã của nó khớpvới mã của axit amin thứ hai trên mARN theo nguyên tắc bổ sung.Liên kết peptit giữa aa1 và aa2 được tạo thành. Sự chuyển vị lại xảy ra, và cứtiếp tục như vậy cho đến khi ribôxôm tiếp xúc với bộ ba tiếp giáp với bộ bakết thúc phân tử chuỗi polipeptit lúc này có cấu trúcaaMĐ – aa1 – aa2 ... aan vẫn còn gắn với tARN axit amin thứ n.+ Bước 4: Kết thúc chuỗi pôlipeptit, Ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kếtthúc lúc này ngừng quá trình dịch mã 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ratARN, axit amin cuối cùng được tách khỏi chuỗi polipeptit. Một enzim khácloại bỏ axit amin mở đầu giải phóng chuỗi pôlipeptit.Cần lưu ý trên mỗi mARN cùng lúc có thể có nhiều ribôxôm trượt qua vớikhoảng cách là 51Å ® 102Å. Nghĩa là trên mỗi mARN có thể tổng hợp nhiềuprôtêin cùng loại.Sự tổng hợp prôtêin góp phần đảm bảo cho prôtêin thực hiện chức năng biểuhiện tính trạng và cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên các bào quan va` đảmnhận nhiều chức năng khác nhau.Những điểm cần lưu ý:- Dịch mã bắt đầu khi tARN đặc biệt cho khởi sự gắn với đơn vị nhỏ củaroboxom, phức hợp sẽ bám vào các trình tự nhận biết đặc biệt của roboxom ởđầu 5’ của mARN phía trước đoạn mã hoá cho protein. Nhờ đó anticodon (bộ3 đối mã) của tARN-methionine khở sự bắt cặp với codon(bộ 3 mã hoá) xuấtphát AUG trên mARN, ở điểm P (P-site). Sau đó các đơn vị lớn và nhỏ gắnvào nhau tạo thành roboxom nguyê ...