Giải Mã di Truyền: Khám phá quá trình quan trọng trong sinh học
Dịch mã (hay giải mã) là quá trình quan trọng trong sinh học, xử lí mã di truyền chứa trong phân tử mARN và tạo thành trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit của phân tử protein. Quá trình này diễn ra trong tế bào chất và bao gồm hai giai đoạn chính: tổng hợp chuỗi polipeptit và hoạt hóa axit amin.
Các thành phần tham gia vào quá trình dịch mã
Quá trình dịch mã có sự tham gia của các thành phần sau:
- Mạch khuôn: mARN chứa thông tin mã hóa axit amin.
- Nguyên liệu: gồm 20 loại axit amin tham gia vào quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit.
- tARN và riboxom: tARN có vai trò chuyển đạt thông tin từ mARN đến riboxom, trong khi riboxom là cấu trúc tạo nên các polipeptit và kết hợp với tARN.
- Các loại enzym: tham gia vào quá trình hình thành liên kết giữa các axit amin và tạo liên kết giữa axit amin và tARN.
Quá trình diễn ra ở đâu?
Quá trình diễn ra ở tế bào chất, trong sinh vật nhân thực, quá trình phiên mã diễn ra trong nhân tế bào. MARN mới tạo thành từ quá trình phiên mã phải trải qua quá trình cắt intron và nối exon để tạo thành mARN trưởng thành. Sau đó, mARN trưởng thành chui qua các lỗ nhân trên màng nhân và ra ngoài tế bào chất, bắt đầu quá trình dịch mã.
Vậy, quá trình dịch mã diễn ra ở tế bào chất.
Diễn biến quá trình dịch mã
Quá trình dịch mã có hai giai đoạn chính: giai đoạn hoạt hóa axit amin và giai đoạn tổng hợp chuỗi polipeptit.
Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin
Các axit amin tự do trong môi trường nội bào được hoạt hoá bằng cách gắn với hợp chất ATP thông qua tác động của enzym. Axit amin hoạt hoá sau đó liên kết với tARN tương ứng thông qua tác dụng của enzym đặc hiệu.
Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi polipeptit
Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn ra theo ba bước:
Bước 1: Mở đầu
Tiểu phần bé của riboxom gắn với mARN gần vị trí mã mở đầu (AUG). Sau đó, tiểu phần lớn gắn vào tạo thành riboxom hoàn chỉnh.
Bước 2: Kéo dài chuỗi polipeptit
Phức hợp aa1 – tARN vào riboxom và tiếp tục di chuyển qua côđon tiếp theo trên mARN. Sau đó, phức hợp aa2 – tARN vào riboxom và tiếp tục quá trình kéo dài chuỗi polipeptit. Quá trình này tiếp tục cho đến khi riboxom gặp một trong ba mã kết thúc (UGA, UAG hoặc UAA).
Bước 3: Kết thúc
Khi riboxom chuyển dịch đến bộ ba kết thúc, quá trình dịch mã dừng lại. Hai tiểu phần bé và lớn của riboxom tách ra. Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu và giải phóng chuỗi polipeptit, hoàn thành quá trình dịch mã.
Kết quả cuối cùng là từ một phân tử mARN trưởng thành, mỗi lần riboxom trượt qua sẽ tạo ra một chuỗi polipeptit. Chuỗi polipeptit này sau đó được cắt bỏ axit amin mở đầu để trở thành chuỗi polipeptit hoàn chỉnh cấu trúc bậc 1.
Chuỗi polipeptit cấu trúc bậc 1 sau khi được tổng hợp và hoàn thiện sẽ tiếp tục biến đổi để hình thành các cấu trúc bậc 2, 3, 4 để thực hiện các chức năng sinh học của protein.
Chú ý: Trong quá trình dịch mã, mARN thường không gắn riêng lẻ với từng riboxom. Thay vào đó, mARN sẽ gắn đồng thời với một nhóm riboxom (gọi là poliriboxom hoặc polixôm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp protein.
Ý nghĩa của quá trình dịch mã
Quá trình dịch mã chuyển từ trình tự nucleotit trên mARN thành trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit. Thông tin di truyền trong axit nucleotit được biểu hiện thành các tính trạng biểu hiện ở bên ngoài kiểu hình nhờ protein tương tác với môi trường ngoài.
Những câu hỏi trắc nghiệm và đáp án về dịch mã
-
Giai đoạn 1 của quá trình dịch mã là giai đoạn hoạt hoá axit amin diễn ra ở:
A. Nhân con
B. Tế bào chất
C. Nhân
D. Màng nhân
Đáp án: B -
Sản phẩm tạo thành sau khi kết thúc giai đoạn 1 hoạt hoá axit amin là:
A. Axit amin hoạt hoá
B. Axit amin tự do
C. Chuỗi polipeptit
D. Phức hợp aa-tARN
Đáp án: C -
Trong giai đoạn 1 của dịch mã (hoạt hóa axit amin) đã sử dụng năng lượng từ sự phân giải:
A. Lipit
B. ADP
C. ATP
D. Glucôzơ
Đáp án: C -
Trong giai đoạn 2 của dịch mã thì liên kết peptit đầu tiên được hình thành từ:
A. Giữa hai axit amin kế tiếp nhau.
B. Giữa axit amin thứ nhất và axit amin thứ hai.
C. Giữa axit amin mở đầu với axit amin thứ nhất.
D. Giữa hai axit amin cùng loại và khác loại.
Đáp án: B -
Đơn vị mã hoá thông tin dưới dạng mã bộ ba nằm trên phân tử mARN được gọi là:
A. Anticodon
B. Codon
C. Triplet
D. Axit amin
Đáp án: B -
Trình tự đúng của các sự kiện trong quá trình dịch mã là:
A. 2-4-1-5-3-6-8-7
B. 2-5-4-9-1-3-6-8-7
C. 2-5-1-4-6-3-7-8
D. 2-4-5-1-3-6-7-8
Đáp án: C -
Trong bảng mã di truyền, axit amin Valin có thể được mã hóa bởi 4 bộ ba, điều này có được là do tính:
A. Đặc trưng của mã di truyền.
B. Đặc hiệu của mã di truyền.
C. Phổ biến của bộ mã di truyền.
D. Thoái hóa của bộ mã di truyền.
Đáp án: A -
Mô tả nào sau đây khi nói về quá trình dịch mã là đúng?
A. Giai đoạn tổng hợp chuỗi pôlipeptit (dịch mã) chỉ thực sự được bắt đầu khi mARN có bộ ba đối mã là AUG liên kết được với bộ ba mã hóa khởi đầu trên mARN.
B. Giai đoạn tổng hợp chuỗi pôlipeptit (dịch mã) chỉ được kết thúc khi mARN mang một axit amin đặc biệt gắn vào với bộ ba kết thúc trên mARN.
C. Giai đoạn tổng hợp chuỗi pôlipeptit (dịch mã) chỉ thực sự được bắt đầu khi tARN có bộ ba đối mã là UAX liên kết được với bộ ba mã hóa khởi đầu trên mARN.
D. Giai đoạn tổng hợp chuỗi pôlipeptit (dịch mã) kết thúc khi tARN mang bộ ba đối mã đến khớp vào với bộ ba kết thúc trên mARN.
Đáp án: C -
Các chuỗi pôlipeptit mà cùng được tạo ra từ một khuôn mARN giống nhau về:
A. Cấu trúc chuỗi polipeptit.
B. Số lượng các axit amin.
C. Thành phần các axit amin.
D. Số lượng, thành phần các axit amin trong chuỗi polipeptit.
Đáp án: D -
Phát biểu nào sau đây không chính xác?
A. Đơn phân cấu trúc nên ADN là A, T, G, X.
B. Ở sinh vật nhân chuẩn, axit amin mở đầu cho chuỗi polipeptit là mêtiônin.
C. Ở sinh vật nhân sơ, kết thúc quá trình phiên mã phân tử mARN được cắt bỏ các đoạn intron.
D. Chiều dịch chuyển của riboxom trên mARN trong quá trình dịch mã là chiều 5’ → 3’.
Đáp án: A -
Những thành phần chính tham gia trực tiếp vào quá trình tổng hợp nên chuỗi pôlipeptit là:
-
gen
-
mARN
-
axit amin
-
tARN
-
riboxom
-
enzym
Phương án đúng là:
A. 1, 2, 3, 4, 5, 6
B. 2, 3, 4, 5
C. 2, 3, 4, 5, 6
D. 3, 4, 5, 6
Đáp án: C -
Giả sử có một gen có số lượng các cặp nucleotit ứng với mỗi đoạn exon và intron như sau:
Exon-Intron-Exon-Intron-Exon-Intron-Exon
90——130—-150——90——90——120——150
Phân tử protein có chức năng sinh học được hình thành từ gen này có thể chứa bao nhiêu axit amin?
A. 160
B. 159
C. 158
D. 76
Đáp án: B -
Trên phân tử mARN, axit amin Asparagin được mã hóa bởi bộ ba 5’GAU 3’, tARN mang axit amin này có bộ ba đối mã là:
A. 3 ́ XUA 5 ́
B. 3 ́ XTA 5 ́
C. 5 ́ XUA 3 ́
D. 5 ́ XTA 3 ́
Đáp án: A -
Một gen trên vi khuẩn E.coli đã tổng hợp ra một phân tử protein hoàn chỉnh có 298 axit amin. Phân tử mARN được tổng hợp từ gen của vi khuẩn này có tỷ lệ A:U:G:X là 1:2:3:4. Số lượng nucleotit từng loại cụ thể của gen trên là:
A. A = T = 270; G = X = 630
B. A = T = 630; G = X = 270
C. A = T = 230; G = X = 627
D. A = T = 627; G = X = 230
Đáp án: A -
Một mARN trưởng thành có chiều dài 0,408micromet tiến hành quá trình dịch mã. Tổng số liên kết peptit được hình thành trong chuỗi pôlipeptit hoàn chỉnh là:
A. 397
B. 797
C. 398
D. 798
Đáp án: A -
Một chuỗi polipeptit gồm 498 axit amin, gen cấu trúc mã hóa chuỗi polipeptit này dài 5610A°. Gen này có bao nhiêu nucleotit ở các đoạn intron?
A. 300
B. 3000
C. 301
D. 150
Đáp án: C -
Phân tử mARN có chiều dài 4488A° đã cho 6 riboxom trượt qua không lặp lại. Tổng số axit amin mà các phân tử tARN mang vào để giải mã là:
A. 4362 axit amin
B. 3426 axit amin
C. 2346 axit amin
D. 2634 axit amin
Đáp án: D -
Tổng số lượt phân tử tARN đã được sử dụng trong quá trình giải mã 10 chuỗi polipeptit từ một phân tử mARN là 2490. Khối lượng (đvC) của phân tử mARN nói trên bằng:
A. 250000 đvC
B. 225000 đvC
C. 275000 đvC
D. 300000 đvC
Đáp án: B -
Một chuỗi polipeptit có chứa các loại axit amin như sau: 100 alanin, 80 xistêin, 70 triptôphan, 48 lơxin. Chiều dài của đoạn gen đã điều khiển tổng hợp nên phân tử protein nói trên là:
A. 3060A°
B. 3570A°
C. 4080A°
D. 4590A°
Đáp án: D -
Một phân tử mARN đã cho 6 riboxom trượt qua nó một lần và đã có tất cả 1794 lượt phân tử tARN mang axit amin vào dịch mã. Phân tử mARN trên có khối lượng bằng:
A. 180000 đvC
B. 360000 đvC
C. 270000 đvC
D. 540000 đvC
Đáp án: C
Trên đây là toàn bộ những thông tin cần thiết về lý thuyết và một số câu hỏi trắc nghiệm về dịch mã. Đây là kiến thức quan trọng trong chương trình Sinh 12 đòi hỏi các em phải nắm chắc kiến thức để ôn tập tốt. Ngoài ra, hãy truy cập ngay LADEC để đăng ký tài khoản hoặc liên hệ trung tâm hỗ trợ để nhận thêm nhiều bài học hay và chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi THPT quốc gia sắp tới nhé!
Xem thêm: