Một số công thức giải nhanh bài toán Protein và quá trình dịch mã Sinh 12

CÔNG THỨC TÍNH PROTEIN VÀ QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ

+ Cứ 3 nu kết tiếp nhau trên mạch mã gốc của gen hợp thành 1 bộ ba mã gốc 3 ribônu kế tiếp của mạch ARN thông tin (mARN ) hợp thành 1 bộ ba mã sao.Vì số ribônu của mARN bằng với số nu của mạch gốc, nên số bộ ba mã gốc trong gen bằn số bộ ba mã sao trên mARN.

Số bộ ba  = \(\frac{N}{{2.3}}\) = \(\frac{{rN}}{3}\)

+ Trong mạch gốc của gen cũng như trong số mã sao của mARN thì có 1 bộ ba mã kết thúc không mã hoá axit amin. Các bộ ba còn lại đều mã hoá a xit amin.

Số bộ ba mã hó axit amin( chuỗi pôlipettit) = \(\frac{N}{{2.3}}\) - 1 = \(\frac{{rN}}{3}\) - 1

+ Ngoài mã kết thúc không mã hoá axit amin mã mở đầu tuy có mã hoá axit amin , nhưng amin này bị cắt bỏ không tham gia vào cấu trúc prôtein.

Số axit amin của phân tử prôtein (a amin  prôtein hồn chỉnh) = \(\frac{N}{{2.3}}\) - 2 = \(\frac{{rN}}{3}\)  - 2

- Số liên kết peptit hình thành = số phân tử H₂O tạo ra

- Hai a amin nối nhau bằng 1 liên kết peptit, 3 a amin có 2 liên kết pepetit….chuỗi poolipeptit có m là a amin thì số liên kết peptit là:

Số liên kết peptit = m- 1

Các loại amin và các bộ ba mã hoá của nó : Có 20 loại a min thường gặp trong phân tử prôtein như sau:

1)Glixêrin: Gly            2) Alanin: Ala 3) Valin: Val.        4)Lơxin: Leu         6) Xeri : Ser     7)Treonin : Thr

8) Xisterin: Cys           9) Metionin: Met         10)Aspratic: Asp         11)Asparagin: Asn     

12)Glutamic: Glu        13)Glutamin: Gln 14)Arginin: Arg     15)Lizin: Lys   16)Phenilalanin: Phe

17)Tirozin: Tyr            18)Histidin: His          19)Triptofan: Trp        20)Prôlin: Prô

1) Giải mã tạo thành một phân tử prôtein :

- Khi ribôxôm chuyển dịch từ đầu này đến đầu nọ của mARN để hình thành chuỗi pôlipeptit thì số a amin tự do cần dùng được ARN mang đến là để dịch mã mở đầu và các mã kế tiếp, mã cuối cung không được giải. Vì vậy số a min tự do cần dung để tổng hợp chuỗi pôlipeptit la:

Số a min tự do cần dùng:        Số aa_td  = \(\frac{N}{{2.3}}\) - 1 = \(\frac{{rN}}{3}\) - 1

- Khi rời khỏi ribôxôm

Trong chuỗi pôlipeptit không còn amin tương ứng với mã mở đầu.

Do đó số a min tự do cần dung để cấu thành phân tử prôtein(tham gia vào cấu trúc prôtein thể hiện chức năng sinh học) là

Số a min tự do cần dùng để cấu thành  prôtein hoàn chính

Số aa_prôtein =  \(\frac{N}{{2.3}}\) - 2 = \(\frac{{rN}}{3}\)  - 2

2) Dịch mã tạo thành nhiều phân tử prôtein:

- Trong quá trình phiên mã, tổng hợp prôtein,mỗi lượt chuyển dịch của ribôxôm trên phân tử mARN sẽ tạo thàn một chuỗi pôlipepttit

- có n ribôxôm chuyển dịch trên phân tử mARN và không trở lại là có n lượt trượt của ribôxôm.do đó số phân tử prôtein (gồ một chuỗi poolipeptit) = số lượt trượt của ribôxôm.

- Một gen phiên mã nhiều lần tạo nhiều phân tử mARN .Mỗi loại ARN đều có n lượt trượt qua thì quá trình dịch mã bởi K phân tử mARN sẽ tạo ra số prôtein:

∑Số prôtein = ∑số lượt trượt ribôxôm = Kn

- Tổng số amin tự do thu được hay huy động vừa để tham gia vào cấu trúc các phân tử prôtein vừa tham gia mã mở đầu)Vì vậy:

- Tổng số a min tự do được dùng cho quá trình dịch mã là số amin tham gia cấu trúc phân tử prôtein và số amin tham gia vào  việc dịch mã mở đầu(được dùng 1 lần mở mà thôi)

∑aa_td = Số prôtein .(\(\frac{{rN}}{3}\)- 1) = Kn (\(\frac{{rN}}{3}\)- 1)

- Tổng số amin tham gia cấu trúc prôtein để thực hiện chức năng sinh học (không kể amin mở đầu)

∑aa prôtein = Số prôtein .(\(\frac{{rN}}{3}\) - 2 )

- Trong quá trình dịch mã chuỗi pôlipeptit đang hình thành thì cứ 2 axit amin kế tiếp nhau nối nhau bằng liên kết peptit thì đồng thời giải phóng 1 phân tử nước,3 axit amin nối nhau bằng 2 liên kết peptit, đồng thời giải phóng 2 phân tử nước…Vì vậy:

- Số phân tử nước được giải phóng trong quá trình dịch mã tạo chuỗi pôlipeptit là:

Số phân tử H₂o giải phóng =\(\frac{{rN}}{3}\) - 2

- Tổng số phân tử nước được giải phóng trong quá trình tổng hợp nhiều phân tử prôtein (mỗi phân tử prôtein là chuỗi pôlipeptit)

∑H₂o giải phóng = Số phân tử prôtein . \(\frac{{rN}}{3}\) - 2

     -   Khi chuỗi pôlipeptit rời khỏi ribôxôm tham gia chức năng thì axit amin mở đầu tách ra 1 mố liên kết peptit với aix amin đó không còn

-> Số liên kết peptit thực sự tạo được là \(\frac{{rN}}{3}\) -3 = Số aa_{prôtein ­}– 1.Vì vậy tổng số liên kết peptit được hình thành trong các phân tử prôtein là:

∑Peptit =tổng số phân tử prôtein . (\(\frac{{rN}}{3}\) -3)  = số prôtein (số aa_prôtein - 1)

Gọi n là số ribôxôm trượt qua mARN 1 lần.

-> Số liên kết hidrô hình thành = đứt giữa các bộ ba đối mã với các bộ ba mã sao:

- Nếu mã kết thúc trên mARN là UAA: n[2.(U_m+A_m) + 3.(G_m+X_m) - 6]

- Nếu mã kết thúc trên mARN là UAG hoặc UGA: n[2.(U_m+A_m) + 3.(G_m+X_m) - 7]

L_p = aa . 3        (A⁰)

⇔   aa =      \(\frac{{{{\rm{L}}_{\rm{p}}}}}{3}\)     (aa)

                        M_p = aa . 110   (đvC)

⇔  aa =        \(\frac{{{M_{\rm{p}}}}}{{110}}\)  (aa)

Gọi số nu từng loại của mARN là mA, mU, mG, mX

Số nu từng loại của tARN là tA, tU, tG, tX

+ Trường hợp bộ ba kết thúc là UAA ta có

tA = mU -1

tU = mA -2

tG = mX

tX = mG

+ Trường hợp bộ ba kết thúc là UAG hoặc UGA ta có

tA = mU -1

tU = mA -1

tG = mX

tX = mG - 1

 

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Một số công thức giải nhanh bài toán Protein và quá trình dịch mã Sinh 12. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Phương pháp giải dạng Tính số loại kiểu gen của mỗi gen trong quần thể Sinh học 12

• Tổng hợp Một số công thức Đột biến số lượng nhiễm sắc thể Sinh học 12

​Chúc các em học tập tốt !