Protein là gì? Cấu trúc, chức năng, quá trình tổng hợp Protein
Protein là gì? Cấu trúc, chức năng, quá trình tổng hợp Protein được VnDoc sưu tầm và đăng tải. Prôtêin là một hợp chất hữu cơ được cấu thành từ 4 nguyên tố chính là C, H, O, N và có thể có thêm S và P. Tài liệu dưới đây sẽ giới thiệu cho các em kiến thức trọng tâm của protein trong cấu trúc hóa học, cấu trúc không gian cũng như chức năng của protein.
Cấu trúc, chức năng, quá trình tổng hợp Protein
A/ Lý thuyết trọng tâm Prôtêin
I. Prôtêin
1. Cấu trúc
a. Cấu trúc hóa học
- Prôtêin là một hợp chất hữu cơ được cấu thành từ 4 nguyên tố chính là C, H, O, N và có thể có thêm S và P.
b. Cấu trúc không gian
- Prôtêin là đại phân tử hữu cơ được cấu thành từ các đơn phân là các axit amin, có hơn 20 loại axit amin khác nhau. Số lượng và trình tự các loại axit amin quy định lên tính đặc trưng của phân tử Prôtêin.
- Hơn nữa, tính đa dạng và đặc thù của Prôtêin còn được thể hiện thông qua cấu trúc không gian của nó. Ở dạng cấu trúc không gian đặc thù, Prôtêin mới thực hiện được chức năng của mình. Có 4 dạng cấu trúc không gian của Prôtêin là:
+ Bậc 1: trình tự sắp xếp các axit amin trong chuỗi axit amin
+ Bậc 2: là chuỗi axit amin tạo các vòng xoắn lò xo đều đặn.
+ Bậc 3: hình dạng không gian 3 chiều do cấu trúc bậc 2 cuộn xếp tạo thành kiểu đặc trung cho từng loại Prôtêin.
+ Bậc 4: cấu trúc của một số loại Prôtêin gồm hai hoặc nhiều chuỗi axit amin cùng hoặc khác loại kết hợp với nhau.
2. Chức năng
Đối với tế bào và cơ thể, Prôtêin có nhiều chức năng quan trọng:
- Chức năng cấu trúc
- Chức năng xúc tác các quá trình trao đổi chất
- Chức năng điều hòa các quá trình trao đổi chất
- Chức năng bảo vệ cơ thể
- Chức năng vận động tế bào và cơ thể
- Chức năng dự trữ năng lượng
3. Quá trình sinh tổng hợp Prôtêin/chuỗi axit amin/chuỗi pôlipeptit (quá trình dịch mã)
- Vị trí: diễn ra trong tế bào chất của tế bào
a, Diễn biến: 2 giai đoạn
* Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin
- Dưới tác động của 1 số enzim, các a.a tự do trong môi trường nội bào được hoạt hoá và liên kết với tARN tương ứng → phức hợp a.a – tARN.
* Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi pôlipeptit (3 bước)
- Bước 1. Mở đầu
+ Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu (gần bộ ba mở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG).
+ aa mở đầu - tARN tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nó – UAX- khớp với mã mở đầu – AUG – trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo ribôxôm hoàn chỉnh.
- Bước 2. Kéo dài chuỗi pôlipeptit
+ aa1 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với mã thứ nhất trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), một liên kết peptit được hình thành giữa axit amin mở đầu với axit amin thứ nhất.
+ Ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba thứ 2, tARN vận chuyển axit amin mở đầu được giải phóng. Tiếp theo, aa2 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với bộ ba thứ hai trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), hình thành liên kết peptit giữa axit amin thứ hai và axit amin thứ nhất.
+ Ribôxôm chuyển dịch đến bộ ba thứ ba, tARN vận chuyển axit amin mở đầu được giải phóng.
Quá trình cứ tiếp tục như vậy đến bộ ba tiếp giáp với bộ ba kết thúc của phân tử mARN. Như vậy, chuỗi pôlipeptit liên tục được kéo dài.
- Bước 3. Kết thúc
+ Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dịch mã ngừng lại, 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu và giải phóng chuỗi pôlipeptit, quá trình dịch mã hoàn tất.
Trong dịch mã, mARN thường không gắn với từng riboxom riêng rẽ mà đồng thời gắn với một nhóm ribôxôm (pôliribôxôm hay pôlixôm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin.
* Kết quả: một chuỗi pôlipeptit được tạo ra theo trình tự mã hóa của gen thông qua mARN.
II. Mối liên hệ gen – tính trạng
Dựa vào quá trình hình thành ARN và quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit/chuỗi axit amin và chức năng của prôtêin ta có thể khái quát mối liên hệ giữa gen và tính trạng như sau:
Các công thức thường dùng
1. Số axit amin cần sử dụng là cho 1 chuỗi pôlipeptit:
\(\mathrm{aa}=\frac{N}{2.3}-1=\frac{r N}{3}-1\)
2. Số axit amin ở 1 chuỗi pôlipeptit hoàn chỉnh:
\(\mathrm{aa}=\frac{N}{2.3}-2=\frac{r N}{3}-2\)
B/ Bài tập tự luận và câu hỏi trắc nghiệm
Câu 1: So sánh ADN và prôtêin về cấu tạo và chức năng.
Trả lời
a. Giống nhau
- Đều là các đại phân tử hữu cơ có vai trò quan trọng có cấu tạo từ các nguyên tố cơ bản là C, H, O, N.
- Có cấu tạo theo nguyên tắc đa phân.
- Đều là các thành phần cấu tạo chủ yếu của NST.
- Tính đa dạng và đặc thù được quy định bởi thành phần, số lượng và trình tự các đơn phân.
- Đều góp phần truyền đạt thông tin di truyền.
b. Khác nhau
| Đặc điểm | ADN | Prôtêin |
|---|---|---|
| Nguyên tố chính | C, H, O, N, P | C, H, O, N |
| Số mạch | Hai mạch xoắn kép | Một hoặc nhiều chuỗi pôlipeptit |
| Đơn phân | Nuclêôtit | Axit amin |
| Kích thước | Rất lớn | Nhỏ hơn ADN nhiều lần |
| Cấu tạo đơn phân | Đơn phân có cấu tạo từ 3 thành phần chính là: đường đêôxiribôzơ, axit phôtphoric, bazơ nitric. | Mỗi đơn phân có 3 thành phần: nhóm amin (NH2), nhóm cacboxyl (COOH) và 1 gốc hoá trị R. |
| Tính chất | Tính axit | Vừa có axit, vừa có tính bazơ |
Tài liệu còn dài các em tải về để xem trọn vẹn nội dung nhé.
Protein là gì? Cấu trúc, chức năng, quá trình tổng hợp Protein được VnDoc chia sẻ trên đây. Hy vọng với tài liệu này sẽ giúp ích cho các em trong quá trình tìm hiểu về Protein, từ đó chuẩn bị tốt bài giảng trước khi đến lớp. Chúc các em học tốt, nếu thấy tài liệu hay, hãy chia sẻ tới các bạn cùng tìm hiểu nhé
Ngoài Protein là gì? Cấu trúc, chức năng, quá trình tổng hợp Protein, các em có thể tham khảo thêm tài liệu môn Sinh học lớp 9, Lý thuyết Sinh học 9, Giải bài tập Sinh học 9 hoặc một số môn như Toán, Ngữ văn, Tiếng Anh.. đều có tại Tài liệu học tập lớp 9
 | Đặt câu hỏi về học tập, giáo dục, giải bài tập của bạn tại chuyên mục Hỏi đáp của VnDoc |
| Hỏi - Đáp | Truy cập ngay: Hỏi - Đáp học tập |
