Lý thuyết KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 39: Quá trình tái bản, phiên mã và dịch mã

Với tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 39: Quá trình tái bản, phiên mã và dịch mã sách Chân trời sáng tạo hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn KHTN 9.

Lý thuyết KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 39: Quá trình tái bản, phiên mã và dịch mã

1. QUÁ TRÌNH TÁI BẢN DNA

- Khái niệm: Quá trình tái bản DNA là quá trình tạo ra hai DNA con giống hệt nhau từ một phân tử DNA mẹ ban đầu, có sự tham gia của nhiều enzyme.

- Vị trí diễn ra: Quá trình tái bản DNA diễn ra chủ yếu trong nhân tế bào ở sinh vật nhân thực (hoặc vùng nhân ở sinh vật nhân sơ).

- Thời điểm diễn ra: Quá trình tái bản DNA diễn ra trước mỗi lần phân bào.

- Diễn biến: Quá trình tái bản của DNA theo các giai đoạn:

Quá trình tái bản DNA ở một chạc sao chép

(1) Tách hai mạch đơn: Enzyme tháo xoắn, tách mạch giúp phá vỡ cấu trúc xoắn kép, tách mạch DNA thành hai mạch đơn.

(2) Tổng hợp chuỗi DNA mới theo nguyên tắc bổ sung: Enzyme DNA polymerase thực hiện lắp ghép các nucleotide theo nguyên tắc bổ sung với mạch khuôn (A liên kết với T bằng hai liên kết hydrogen, G liên kết với C bằng 3 liên kết hydrogen) để kéo dài chuỗi DNA mới.

(3) Kết thúc quá trình tái bản: Khi quá trình tổng hợp chuỗi DNA mới kết thúc, một phân tử DNA ban đầu sẽ tạo ra hai phân tử DNA mới có cấu tạo giống hoàn toàn so với DNA mẹ ban đầu.

- Kết quả của quá trình tái bản: Từ một phân tử DNA ban đầu, qua quá trình tái bản DNA tạo ra hai DNA con giống hệt nhau và giống hệt với DNA mẹ ban đầu, trong mỗi DNA con có một mạch mới được tổng hợp và một mạch cũ của DNA mẹ.

Mỗi DNA con có một mạch mới được tổng hợp và một mạch cũ của DNA mẹ

- Ý nghĩa của quá trình tái bản DNA: Quá trình tái bản DNA là một cơ chế sao chép các phân tử DNA trước mỗi lần phần bào, giúp truyền đạt thông tin di truyền cho thế hệ tế bào con một cách chính xác. Như vậy, tái bản DNA đảm bảo tính ổn định về vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và cơ thể.

2. QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ

- Khái niệm: Phiên mã là quá trình tổng hợp các phân tử RNA dựa trên mạch khuôn của gene → Quá trình phiên mã là quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ DNA sang RNA.

- Vị trí diễn ra: Quá trình phiên mã diễn ra chủ yếu trong nhân tế bào ở sinh vật nhân thực (hoặc vùng nhân ở sinh vật nhân sơ).

- Thời điểm diễn ra: Quá trình phiên mã diễn ra trước khi tế bào bước vào giai đoạn phân chia.

- Diễn biến: Quá trình phiên mã gồm ba giai đoạn:

Sơ đồ cơ chế phiên mã

+ Giai đoạn 1 (Khởi đầu): Enzyme RNA polymerase bám vào vị trí khởi đầu phiên mã trên DNA, thực hiện cắt đứt liên kết hydrogen tạo bóng phiên mã với hai mạch đơn tách nhau ra.

+ Giai đoạn 2 (Kéo dài): RNA polymerase lắp ghép các nucleotide tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung (A_gene liên kết với U_{tự do}, T_gene liên kết với A_{tự do}, G_gene liên kết với C_{tự do} và C_gene liên kết với G_{tự do}) với mạch khuôn trên phân tử DNA sợi kép để tạo phân tử RNA mạch đơn theo chiều 5’ → 3’. Phân tử RNA mới tổng hợp được tách dần ra khỏi mạch kép cho đến khi kết thúc quá trình phiên mã, vùng nào trên gene vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gene đóng xoắn ngay lại.

+ Giai đoạn 3 (Kết thúc): Khi enzyme di chuyển đến cuối gene, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử RNA được giải phóng gồm một mạch, có chiều từ 5’ → 3’.

- Kết quả: Quá trình phiên mã tạo ra các phân tử RNA, nếu RNA tạo ra là mRNA thì phân tử này được sử dụng để tổng hợp chuỗi polypeptide.

3. MÃ DI TRUYỀN

- Khái niệm: Mã di truyền là thông tin về trình tự amino acid được mã hóa dưới dạng trình tự các nucleotide trên mRNA.

Mã di truyền quy định thành phần hóa học và cấu trúc của protein

- Đặc điểm:

+ Mã di truyền là mã bộ ba (codon), tổ hợp 3 nucleotide liên tiếp quy định thông tin di truyền mã hoá một amino acid.

+ Mã di truyền được đọc liên tục và không gối lên nhau theo chiều 5' - 3' trên mRNA.

+ Mỗi bộ ba chỉ mã hoá một amino acid → Thông qua mã di truyền từ trình tự nucleotide trên mRNA có thể dự đoán được trình tự của các amino acid, từ đó có thể dự đoán được cấu trúc protein.

+ Một loại amino acid có thể được mã hóa từ nhiều bộ ba khác nhau → Những thay đổi làm bộ ba này biến đổi thành bộ ba khác nhưng hai bộ ba cùng mã hoá một loại amino acid thì không làm thay dôi trình tự amino acid.

+ Hầu hết các sinh vật đều có chung mã di truyền.

- Bảng mã di truyền: Có 64 loại codon được hình thành từ 4 loại nucleotide (A, U, G, C). Trong đó:

+ 61 codon mã hoá cho 20 loại amino acid.

+ 3 codon kết thúc (UAA, UAG và UGA) không quy định amino acid mà có vai trò là tín hiệu kết thúc tổng hợp chuỗi polypeptide.

+ Codon AUG vừa là codon mở đầu quá trình chuỗi polypeptide, vừa là codon mã hoá amino acid mở đầu methionine (Met).

Bảng mã di truyền

→ Số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các mã di truyền trên mRNA quy định số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các amino acid trên chuỗi polypeptide.

4. QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ

- Khái niệm: Dịch mã là quá trình tổng hợp phân tử protein từ việc giải mã thông tin di truyền trong các bộ ba của phân tử mRNA.

- Vị trí diễn ra: Quá trình phiên mã diễn ra ở tế bào chất.

- Thời điểm diễn ra: Quá trình dịch mã diễn ra khi tế bào có nhu cầu về sản phẩm do gene quy định.

- Các thành phần tham gia:

Thành phần	Vai trò
mRNA	Giữ vai trò là mạch khuôn mang thông tin di truyền từ DNA dưới dạng các codon quy định trình tự amino acid trong chuỗi polypeptide.
Amino acid tự do	Là nguyên liệu tổng hợp chuỗi polypeptide.
tRNA	Chứa bộ ba đối mã với mã di truyền trên mRNA; giữ vai trò như “người phiên dịch” thông tin di truyền trên mRNA thành chuỗi polypeptide bằng cách khi anticodon trên tRNA khớp bổ sung với một codon trên mRNA thì một amino acid được đặt vào đúng vị trí của chuỗi polypeptide.
Ribosome	Giúp liên kết các amino acid tạo thành chuỗi polypeptide.

- Diễn biến:

Quá trình dịch mã

+ Giai đoạn 1 (Mở đầu): Tiểu đơn vị bé của ribosome gắn với mRNA ở vị trí nhận biết đặc hiệu. Vị trí này nằm gần codon mở đầu. tRNA mang bộ ba đối mã với codon AUG và amino acid Met khớp bổ sung với codon mở đầu (AUG) trên mRNA. Tiểu đơn vị lớn của ribosome tiến vào khớp với tiểu đơn vị bé hình thành ribosome hoàn chỉnh sẵn sàng tổng hợp chuỗi polypeptide.

+ Giai đoạn 2 (Kéo dài): tRNA mang bộ ba đối mã với codon thứ 2 và amino acid thứ nhất tương ứng khớp bổ sung với codon thứ 2 trên mRNA. Ribosome giữ vai trò như một khung đỡ amino acid cho đến khi một liên kết peptide được hình thành giữa amino acid Met và amino acid thứ nhất. Sau đó, ribosome dịch đi một codon, tRNA mang bộ ba đối mã với codon thứ 3 và amino acid thứ 2 tương ứng khớp bổ sung với codon thứ 3 trên mRNA, một liên kết peptide được hình thành giữa amino acid thứ nhất và amino acid thứ 2. Rồi ribosome lại dịch đi một codon. Cứ như vậy, ribosome dịch chuyển trên mRNA theo chiều 5’ → 3’, các tRNA chứa các bộ ba đối mã và amino acid tương ứng với codon trên mRNA tiếp tục tiến vào ribosome, hình thành liên kết peptide giữa các amino acid được mang đến.

+ Giai đoạn 3 (Kết thúc): Khi ribosome chuyển dịch sang bộ ba kết thúc (UAA/ UAG / UGA) thì quá trình dịch mã ngừng lại, yếu tố kết thúc được tế bào huy động tham gia để kết thúc quá trình dịch mã.

- Kết quả: Sản phẩm của quá trình dịch mã là chuỗi polypeptide, chuỗi polypeptide sau đó được biến đổi thành protein thực hiện chức năng.

→ Số lượng, thành phần, trật tự sắp xếp các amino acid trên chuỗi polypeptide được quy định bởi số lượng và trật tự sắp xếp các bộ ba trên mRNA.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên lớp 9 Chân trời sáng tạo hay khác:

• Lý thuyết KHTN 9 Bài 40: Từ gene đến tính trạng

• Lý thuyết KHTN 9 Bài 41: Cấu trúc nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể

• Lý thuyết KHTN 9 Bài 42: Thực hành: Quan sát tiêu bản nhiễm sắc thể

• Lý thuyết KHTN 9 Bài 43: Di truyền nhiễm sắc thể

• Lý thuyết KHTN 9 Bài 44: Di truyền học với con người

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 9 hay khác:

• Giải sgk Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 9 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 9 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 9 Cánh diều (các môn học)

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án

---