Tổng hợp Công thức về Protein đầy đủ, chi tiết

Việc nhớ chính xác một công thức Sinh học lớp 12 trong hàng trăm công thức không phải là việc dễ dàng. Tuy nhiên, để giúp học sinh dễ dàng hơn trong việc nhớ Công thức, VietJack đã biên soạn bản tóm tắt Tổng hợp Công thức về Protein đầy đủ, chi tiết. Hy vọng loạt bài này sẽ như là cuốn sổ tay công thức giúp bạn nắm vững kiến thức môn Sinh học để tự tin bước vào kì thi tốt nghiệp THPT.

A. CẤU TRÚC PROTEIN

I. Tính số bộ ba mật mã, số axit amin

• Cứ 3 nu kế tiếp nhau trên mạch 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 bằng số bộ ba mã sao trong mARN.
• Trong mạch gốc của gen cũng như trong số mã sao của mARN, có 1 bộ ba mã kết thúc không mã hoá axit amin (aa). Các bộ ba còn lại mã hoá aa.
• Số bộ ba có mã hoá aa (aa chuỗi polipeptit) = ?

Ngoài mã kết thúc không mã hóa aa, mã mở đầu tuy có mã hóa aa, nhưng aa này bị cắt bỏ không tham gia vào cấu trúc protein. Số aa của phân tử protein (aa protein hoàn chỉnh) = ?

II. Tính số liên kết peptit

• Số liên kết peptit hình thành = số phân tử H2O tạo ra.
• Hai aa nối nhau bằng 1 liên kết peptit, 3 aa có 2 liên kết peptit ... chuỗi polipeptit có m là aa thì số liên kết peptit là: ?

III. Tính số cách mã hóa ARN và số cách sắp xếp aa trong chuỗi polypeptit

Các loại aa và các bộ ba mã hoá: Có 20 loại aa thường gặp trong các phân tử protein như sau:

1. Glixêrin: Gly
2. Alanin: Ala
3. Valin: Val
4. Lơxin: Leu
5. Izolơxin: Ile
6. Xerin: Ser
7. Treoni: Thr
8. Xistein: Cys
9. Metionin: Met
10. A. aspartic: Asp
11. Asparagin: Asn
12. A 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: Pro

Bảng bộ ba mật mã: Kí hiệu : mã mở đầu ; ** mã kết thúc

I. Tính số aa tự do cần dùng

Trong quá trình giải mã, tổng hợp protein, chỉ bộ ba nào của mARN có mã hoá aa thì mới được ARN mang aa đến giải mã.

1. Giải mã tạo thành 1 phân tử protein:

• Khi riboxom chuyển dịch từ đầu này đến đầu nọ của mARN để hình thành chuỗi polipeptit thì số aa tự do cần dùng được ARN vận chuyển mang đến là để giải mã mở đầu và các mã kế tiếp, mã cuối cùng không được giải. Vì vậy số aa tự do cần dùng cho mỗi lần tổng hợp chuỗi polipeptit là: ?

Khi rời khỏi riboxom, trong chuỗi polipeptit không còn aa tương ứng với mã mở đầu. Do đó, số aa tự do cần dùng để cấu thành phân tử protein (tham gia vào cấu trúc protein để thực hiện chức năng sinh học) là: ?

2. Giải mã tạo thành nhiều phân tử protein:

• Trong quá trình giải mã, tổng hợp protein, mỗi lượt chuyển dịch của riboxom trên mARN sẽ tạo thành 1 chuỗi polipeptit.

• Có n riboxom chuyển dịch qua mARN và không trở lại là có n lượt trượt của riboxom. Do đó số phân tử protein (gồm 1 chuỗi polipeptit) = số lượt trượt của riboxom.

• Một gen sao mã nhiều lần, tạo nhiều phân tử mARN cùng loại. Mỗi mARN đều có n lượt riboxom trượt qua thì quá trình giải mã bởi K phân tử mARN sẽ tạo ra số phân tử protein: ?

• Tổng số aa tự do thu được hay huy động vừa để tham gia vào cấu trúc các phần tử protein vừa để tham gia mã mở đầu. Vì vậy:

• Tổng số aa tự do được dùng cho quá trình giải mã là số aa tham gia vào cấu trúc phân tử protein và số aa tham gia vào việc giải mã mở đầu (được dùng 1 lần mở mà thôi).

II. Tính số phân tử nước và số liên kết peptit

• Trong quá trình giải mã khi chuỗi polipeptit đang hình thành thì cứ 2 aa kế tiếp nối nhau bằng liên kết peptit thì đồng thời giải phóng 1 phân tử nước, 3 aa 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 giải mã tạo 1 chuỗi polipeptit là ?

• Tổng số phân tử nước được giải phóng trong quá trình tổng hợp nhiều phân tử protein (mỗi phân tử protein là 1 chuỗi polipeptit).

• Khi chuỗi polipeptit rời khỏi riboxom tham gia chức năng sinh học thì aa mở đầu tách ra 1 mối liên kết peptit với aa đó không còn → số liên kết peptit thực sự tạo lập được là ?

Vì vậy tổng số liên kết peptit thực sự hình thành trong các phân tử protein là: ?

III. Tính số ARN vận chuyển (tARN)

• Trong quá trình tổng hợp protein, tARN mang aa đến giải mã. Mỗi lượt giải mã, tARN cung cấp 1 aa → một phần tử ARN giải mã bao nhiêu lượt thì cung cấp bấy nhiêu aa.
• Sự giải mã của tARN có thể không giống nhau: có loại giải mã 3 lần, có loại 2 lần, 1 lầ n.
• Nếu có x phân tử giải mã 3 lần → số aa do chúng cung cấp là 3x.   y phân tử giải mã 2 lần → ... là 2y   z phân tử giải mã 1 lần → ... là z
• Vậy tổng số aa cần dùng là do các phân tử tARN vận chuyển 3 loại đó cung cấp → phương trình: 3x + 2y + z = a tự do cần dùng

IV. Sự dịch chuyển riboxm trên mARN

1. Vận tốc trượt của riboxom trên mARN

• Khái niệm: Là độ dài mARN mà riboxom chuyển dịch được trong 1 giây.
• Có thể tính vận tốc trượt bằng cách chia chiều dài mARN cho thời gian riboxom trượt từ đầu nọ đến đầu kia. (trượt hết mARN) *Tốc độ giải mã của RB:
• Là số aa của chuỗi polipeptit kéo dài trong 1 giây (số bộ ba được giải trong 1 giây) = Số bộ ba mà RB trượt trong 1 giây.
• Có thể tính bằng cách chia số bộ ba của mARN cho thời gian RB trượt hết mARN.

2. Thời gian tổng hợp 1 phân tử protein (phân tử protein gồm 1 chuỗi polipeptit)

• Khi riboxom trượt qua mã kết thúc, rời khỏi mARN thì sự tổng hợp phân tử protein của riboxom đó được xem là hoàn tất. Vì vậy thời gian hình thành 1 phân tử protein cũng là thời gian riboxom trượt hết chiều dài mARN (từ đầu nọ đến đầu kia).

3. Thời gian mỗi riboxom trượt qua hết mARN (kể từ lúc riboxom 1 bắt đầu trượt) Gọi Δt: khoảng thời gian ribixom sau trượt chậm hơn riboxom trước

• Đối với RB1: t
• Đối với RB2: t + Δt
• Đối với RB3: t + 2Δt
• Tương tự đối với các RB còn lại

VI. Tính số aa tự do cần dùng đối với các riboxom còn tiếp xúc với mARN

• Tổng số aa tự do cần dùng đối với các riboxom có tiếp xúc với 1 mARN là tổng của các dãy polipepti mà mỗi riboxom đó giải mã được: ∑aatd = a1 + a2 + ......+ ax

Trong đó: x = số riboxom; a1, a2 ... = số aa của chuỗi polipeptit của RB1, RB2...

*Nếu trong các riboxom cách đều nhau thì số aa trong chuỗi polipeptit của mỗi riboxom đó lần lượt hơn nhau là 1 hằng số → số aa của từng riboxom họp thành 1 dãy cấp số cộng:

• Số hạng đầu a1 = số 1 aa của RB1
• Công sai d = số aa ở RB sau kém hơn số aa trước đó.
• Số hạng của dãy x = số riboxom có tiếp xúc mARN (đang trượt trên mARN) Tổng số aa tự do cần dùng là tổng của dãy cấp số cộng đó:

Xem thêm các công thức Sinh học lớp 12 ôn thi tốt nghiệp THPT hay khác:

• Công thức về Protein (tính số bộ ba mật mã, số axit amin, số liên kết peptit)
• Công thức về cơ chế tổng hợp Protein hay, chi tiết
• Công thức về cơ chế di truyền và biến dị hay, chi tiết

• Đồ dùng học tập giá rẻ
• Sữa dưỡng thể Vaseline chỉ hơn 40k/chai
• Tsubaki 199k/3 chai
• L'Oreal mua 1 tặng 3
• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán, Văn, Anh lớp 9 có đáp án