SGK Sinh Học 8 - Bài 17. Mối quan hệ giữa gen và ARN
Bài 17. MỐI QUAN HỆ CIỮA GEN VÀ ARN I-ARN ARN (axit ribônuclêic) cũng như ADN thuộc loại axit nuclêic. Tuỳ theo chức năng mà các ARN được chia thành các loại khác nhau như ARN thông tin (mARN), ARN vận chuyển (tARN), ARN ribôxôm (rARN), cụ thể là : mARN có vai trò truyền đạt thông tin quy định cấu trúc của prôtêin cần tổng hợp. tARN có chức năng vận chuyển axit amin tương ứng tới nơi tổng hợp prôtêin. rARN là thành phần cấu tạo nên ribôxôm - nơi tổng họp prôtêin. ARN cũng được cấu tạo từ các nguyên tô c, H, o, N và p thuộc loại đại phân tử nhưng có kích thước và khôi lượng nhỏ hơn nhiều so với ADN. ARN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm hàng trăm, hàng nghìn đơn phân. Đơn phân cấu tạo nên ARN cũng là nuclêôtit gồm 4 loại là A (ađênin), G (guanin), X (xitozin) và u (uraxin). Nhìn chung, phân tử ARN khi mới được tổng họp ở trong nhân tế bào có mô hình cấu trúc như hình 17.1. Hình 17.1. Mô hình cấu trúc bậc 1 của 1 đoạn phân tửARN Quan sát hình 17.1 và so sánh cấu tạo củaARN vàADN thông qua hảng 17. Bảng 17. So sánh ARN và ADN Đặc điểm ARN ADN Sô mạch đơn Các loại đơn phân n - ARN được tổng hợp theo nguyên tắc nào ? Nói chung, quá trình tổng hợp các loại ARN diên ra trong nhân, tại các NST thuộc kì trung gian đang ở dạng sợi mảnh chưa xoắn. Các loại ARN đều được tổng hợp dựa trên khuôn mầu là ADN dưới tác động của enzim. Khi bắt đầu tổng họp ARN, gen được tháo xoắn và tách dần 2 mạch đơn, đồng thời các nuclêôtit trên mạch vừa được tách ra liên kết với các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào thành từng cặp đê hình thành dần dần mạch ARN. Sự hình thành mạch ARN được thê hiện đơn giản hoá ở hình 17.2. Khi kết thúc, phân tử ARN được hình thành liền tách khỏi gen và sau đó rời nhân đi ra chất tê bào để thực hiện quá trình tổng hợp prôtêin. Phân tử ARN này được tổng họp dựa trên khuôn mẫu là gen mang thông tin cấu trúc của một loại prôtêin nên được gọi là mARN. Quá trình tổng hợp tARN và rARN cũng theo nguyên tắc tương tự, nhưng sau khi được hình thành, mạch nuclêôtit sẽ tiếp tục hoàn thiện đê hình thành phân từ tARN hay rARN hoàn chỉnh. Hình 17.2. Sơ đồ tổng họp phân tửAKN Quan sát hình 17.2 -và trả lời các câu hỏi sau : Một phân tử ARN được tổng hợp dựa vào một hay hai mạch đơn của gen ? Các loại nuclêôtit nào liên kết với nhau để tạo cặp trong quá trình hình thành mạch ARN ? Có nhận xét gì về trình tự các loại đơn phân trên mạch ARN so với mỗi mạch đơn của gen ? Như vậy, quá trình tổng hợp phân tử ARN dựa trên một mạch đon của gen với vai trò khuôn mẫu và sự liên kết giữa các nuclêôtit trên mạch khuôn với các nuclềôtit tự do của môi trường cũng diễn ra theo NTBS, trong đó A liên kết với u, T liên kết với A, G liên kết với X và X liên kết với G. Mạch ARN được tổng họp có trình tự các nuclêôtit tương ứng với trình tự các nuclêôtit trên mạch khuôn nhưng theo NTBS, hay giống như trình tự các nuclêôtit trên mạch bổ sung với mạch khuôn, chỉ khác T được thay thê bằng u. Qua đó cho thây trình tự các nuclêôtit trên mạch khuôn của gen quy định trình tự các nuclêôtit trong mạch ARN. ARN là đại phân tử được cáu tạo theo nguyên tác đa phân do nhiêu đơn phân là các nuclêôtỉt thuộc 4 loạỉA, u, G, X liên kết tạo thành một chuỗi xoán đon. ARN được tồng hợp dựa trên khuôn mău là một mạch cùa gen và dỉẻn ra theo nguyên tắc bổ sung. Do đó, trĩnh tự các nuclêôtit trên mạch khuôn cùa gen quy định trình tự các nuclêổtỉt trên mạch ARN. 1 cj âu hòi và bài tập Nêu những điểm khác nhau cơ bản trong cấu trúc của ARN và ADN. ARN được tổng hợp dựa trên những nguyên tắc nào ? Nêu bản chất của môi quan hệ theo sơ đồ gen -» ARN. Một đoạn mạch của gen có cấu trúc như sau : Mạch 1:-A-T-G-X-T-X-G- Mạch 2:-T-A-X-G-A-G-X- Xác định trình tự các đơn phân của đoạn mậch ARN được tổng hợp từ mạch 2. Một đoạn mạch ARN có trình tự các nuclêôtit như sau : -A-U-G-X-U-U-G-A-X- Xác định trình tự các nuclêôtit trong đoạn gen đã tổng họp ra đoạn mạch ARN trên. Loại ARN nào sau đây có chức năng truyền đạt thông tin di truyền ? tARN mARN rARN Axit amin Cả 3 loại ARN trên Đoạn ghép cặp câu trúc tống quát lá chẽ ba (phần tử ép phẳng) pm có biết một số tARN đê’ kẽt hợp với mARN 45 Cấu trúc lập thể Axit amin-Ị— Vùng ghép cặp vặn lạl đế tạo xoan kep ■ Vòng anticôđon Cấu trúc của tARN tARN tARN là một mạch đơn nuclêôtit được cuốn trở lại thành kiểu 3 thuỳ như lá chẽ ba. Trong 3 thuỳ này có : Một thuỳ mang đối mã (anticodon) sẽ bổ sung với mã sao (côđon) trên mARN. Một thuỳ gắn với ribôxôm. Một thuỳ có chức năng nhận diện enzim gắn axit amin tương ứng với tARN. tARN chiếm khoảng 10 - 20% tổng sô ARN của tế bào.