Lớp 12Sinh Học

Nêu vai trò của Enzim ligaza trong nhân đôi ADN

Câu hỏi: Nêu vai trò của Enzim ligaza trong nhân đôi ADN?

Trả lời:

Trong quá trình nhân đôi ADN, enzim ligaza có vai trò nối các đoạn Okazaki với nhau.

Bạn đang xem: Nêu vai trò của Enzim ligaza trong nhân đôi ADN

[CHUẨN NHẤT] Nêu vai trò của Enzim ligaza trong nhân đôi ADN

Mời bạn đọc cùng THPT Ninh Châu tìm hiểu về quá trình nhân đôi ADN và enzim nhé !

I. Quá trình nhân đôi ADN

1. Thời điểm và vị trí nhân đôi ADN

– Thời điểm: Xảy ra pha S của chu kỳ trung gian của chu kì tế bào (ADN trong nhân của sinh vật nhân thực) hoặc ngoài tế bào chất (ADN ngoài nhân) để chuẩn bị cho phân chia tế bào.

– Vị trí: Trong nhân tế bào đối với sinh vật nhân thực và vùng nhân tế bào đối với sinh vật nhân sơ.

[CHUẨN NHẤT] Nêu vai trò của Enzim ligaza trong nhân đôi ADN (ảnh 2)

2. Thành phần tham gia

+ ADN khuôn (ADN mẹ)

+ Các nu tự do A, T, G, X

+ Năng lượng: ATP

+ Hệ enzim:

  #  Enzim tham gia Chức năng
1 Tháo xoắn – Dãn xoắn và tách hai mạch kép của AND để lộ hai mạch đơn
2 ARN polimeraza – Tổng hợp đoạn mồi ARN bổ sung với mạch khuôn
3 ADN polimeraza – Gắn các nucleotit tự do ngoài môi trường vào liên kết với các nucleotit trong mạch khuôn để tổng hợp mạch mới hoàn chỉnh theo chiều 5’ – 3’
4 Ligaza – Nối các đoạn Okazaki thành mạch mới hoàn chỉnh

3. Nguyên tắc nhân đôi

Quá trình nhân đôi ADN là quá trình tổng hợp hai phân tử ADN mới có cấu trúc giống với tế bào mẹ ban đầu đó là do quá trình nhân đôi diễn ra theo các nguyên tắc:

+ Nguyên tắc bán bảo toàn (giữ lại ½)

+ Nguyên tắc bổ sung: A lk T, G lk X

+ Nguyên tắc nửa gián đoạn 

=> Hệ quả của việc thực hiện quá trình nhân đôi theo các nguyên tắc này là giúp cho thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được truyền đạt nguyên vẹn.

4. Các bước của cơ chế tự sao

[CHUẨN NHẤT] Nêu vai trò của Enzim ligaza trong nhân đôi ADN (ảnh 3)

Bước 1: Tháo xoắn:

– Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y và để lộ ra 2 mạch khuôn, trong đó một mạch có đâu 3’-OH, còn mạch kia có đầu 5’-P.

Bước 2: Tổng hợp sợi mới:

– Enzim ADN-pôlimeraza lần lượt liên kết các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung. (Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’)

– Trên mạch khuôn có đầu 3’-OH thì mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’→ 3’cùng chiều với chiều tháo xoắn,

– Trên mạch khuôn có đầu 5’-P thì mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn gọi là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’→ 3’ ngược chiều với chiều tháo xoắn, sau đó các đoạn này được nối lại với nhau tạo thành mạch mới nhờ enzim nối ADN – ligaza.

Bước 3: Hình thành ADN con:

– Mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn (một mạch được tổng hợp và một mạch cũ của phân tử ban đầu) đóng xoắn lại với nhau tạo thành hai phân tử ADN con

5. Kết quả

– Từ 1 phân tử ADN mẹ ban đầu → tự sao 1 lần → 2 ADN con.

– 2 ADN con giống hệ nhau và giống ADN mẹ ban đầu.

– ADN con có 1 mạch đơn mới với 1 mạch đơn cũ của ADN mẹ.

II. Enzym là gì?

Enzym (hay men tiêu hoá) là các protein có tác dụng làm chất xúc tác sinh học. Chất xúc tác thúc đẩy phản ứng hóa học. Các phân tử được enzym tác động lên được gọi chất nền, và các enzym biến đổi các chất nền thành các phân tử khác nhau được gọi là sản phẩm. Hầu như tất cả các quá trình trao đổi chất trong các tế bào đều cần sự xúc tác (enzyme catalysis) để chúng xảy ra ở tốc độ cho phép sự sống tồn tại. Đường trao đổi chất phụ thuộc vào các enzym để xúc tiến các các bước trao đổi. Ngành nghiên cứu về enzym được gọi là enzym học, và ngành phân tích enzym giả mới phát triển gần đây. Trong quá trình tiến hóa của enzym, một số enzym đã bị mất đi khả năng xúc tác sinh học, phản ánh qua chuỗi amino acid và tính chất xúc tác ‘giả’ của chúng.

Enzym là chất xúc tác trong hơn 5.000 loại phản ứng hóa sinh. Các chất xúc tác sinh học khác được cấu thành từ phân tử RNA được gọi là ribozym. Sự chọn lọc của enzym đến từ cấu trúc bậc 3 của nó.

Phân loại

Lớp

Tên

Vai trò xúc tác

Ví dụ

EC 1 Oxyoreductase Xúc tác các phản ứng oxy hóa – khử Alcohol oxidoreductase, CH-CH oxidoreductases, Peroxidase
EC 2 Transferase Vận chuyển các nhóm chức từ cơ chất này sang cơ chất khác Methyltransferase, Phosphotransferase, Acyltransferase
EC 3 Hydrolase Xúc tác sự đứt gãy các liên kết hóa học từ phản ứng thủy phân Glycoside hydroxylase, Nuclease, Protease
EC 4 Lyase Xúc tác sự nối thêm một chất mới vào cơ chất bằng cách làm gãy nối đôi. Ngược lại, chúng có thể xúc tác tạo nối đôi. Lyase không xúc tác phản ứng thủy phân hay oxy hóa. Aldehyde lyase, Adenylyl cyclase, Guanylate cyclase
EC 5 Isomerase Xúc tác sự tái phân bố các nguyên tử trong cơ chất, tức biến đổi đồng phân này thành đồng phân khác (isomerization) Maleate isomerase, Furylfuramide isomerase, Triose-phosphate isomerase
EC 6 Ligase Xúc tác hình thành liên kết hóa học mới có sử dụng năng lượng từ adenosine triphosphate (ATP) Argininosuccinate synthase, Chelatase, DNA ligase

Thành phần cấu tạo

Enzyme có bản chất là protein nên cấu trúc không gian của enzyme thường có cấu trúc bậc ba, cấu trúc bậc bốn. Enzyme có hai dạng cơ bản:

– Enzyme đơn thành phần chỉ được cấu tạo bởi protein.

– Enzyme đa thành phần là phức hợp protein (protein complex) được cấu tạo bởi hai bộ phận là protein (gọi là apoenzyme) và thành phần phi protein (gọi là cofactor) như ion kim loại (Fe2+, Mg2+, I-), hợp chất hữu cơ (trong tình huống này gọi là coenzyme) như các vitamin (retinol, thiamin, pyridoxine, folate, ascorbic acid…), glutathione (GSH), ubiquinone (Coenzyme Q, CoQ), S-Adenosylmethionine (SAM)…

Đăng bởi: THPT Văn Hiến

Chuyên mục: Lớp 12, Sinh Học 12

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button