Prôtêin (Phần 2)

Phần tiếp theo này ta sẽ tìm hiểu tiếp về các chức năng của prôtêin và quá trình tổng hợp prôtêin trong tế bào, sau đấy liên hệ đến các công thức giải toán trong các bài toán về prôtêin.

III. Chức năng của prôtêin

            Prôtêin có 8 chức năng chủ yếu:

            – Chức năng cấu trúc: Prôtêin tham gia vào cấu tạo tế bào, các bào quan và màng sinh chất. Từ đó, hình thành các đặc điểm giải phẫu, hình thái của các mô, các cơ quan, hệ cơ quan và cơ thể.

Ví dụ: Cônlagen và êlatin tạo nên cấu trúc sợi rất bền của mô liên kết, dây chằng, gân. Kêratin tạo cấu trúc chắc của da, lông, móng. Prôtêin tơ nhện, tơ tằm tạo nên độ bền vững của tơ nhên, vỏ kén.

            – Chức năng xúc tác sinh học: Bản chất của emzim là prôtêin. Các emzim làm tăng nhanh, chọn lọc các phản ứng sinh hóa, từ đó điều khiển quá trình trao đổi chất của tế bào và cơ thể.

Ví dụ: Emzin amilaza phân giải tinh bột có trong nước bọt, emzim lipaza phân giải lipit…

            – Chức năng điều hòa các hoạt động sinh lý: Các hoocmôn phần lớn là prôtêin, tham gia vào việc điều khiển các quá trình sinh lý của cơ thể.

Vú dụ: Các hoocmôn Insulin và glucagon có tác dụng điều hòa lượng đường huyết trong máu.

            – Chức năng vận chuyển: Vận chuyển các chất

Ví dụ:  Hêmôglôbin chứa trong hồng cầu động vật có xương sống có vai trò vận chuyển oxi từ phổi theo dòng máu đến các tế bào.

            – Chức năng vận động.

Ví dụ: Actin, miôzin có vai trò vận động cơ. Tubulin có vai trò vận động lông, roi.

            – Chức năng bảo vệ.

Ví dụ: các kháng thể

            – Chức năng thụ nhận thông tin: cảm nhận, đáp ứng các kích thích của môi trường.

Ví dụ: Các thụ thể trong tế bào.

            – Chức năng dự trữ: Prôtêin đóng vai trò là nguồn dự trữ các axit amin. Lúc cơ thể thiếu hụt gluxit, lipit, tế bào có thể phân hủy prôtêin cung cấp năng lượng cho tế bào và cơ thể hoạt động.

Ví dụ: Albumin lòng trắng trứng là nguồn cung cấp prôtêin cho phôi phát triển. Cazêin trong sữa mẹ là nguồn cung cấp axit amin cho con.

IV. Quá trình tổng hợp prôtêin

            Sinh tổng hợp prôtêin gồm 2 bước chính: sao mã và dịch mã. Sao mã là quá trình tổng hợp mARN xảy ra trong nhân, mARN sau đó sẽ di chuyển ra khỏi nhân đến ribôxôm để thực hiện quá trình dịch mã. Quá trình dịch mã gồm 4 bước chính:

1. Hoạt hóa axit amin

            Dưới tác động của các loại enzim, các axit amin sẽ được hoạt hóa nhờ một chất giàu năng lượng gọi là ATP. Sau đấy, các axit amin đã được hoạt hóa lại liên kết với tARN nhờ một loại enzim đặc hiệu khác tạo thành phức hợp axit amin – tARN (aa – tARN).

Quá trình dịch mã

2. Mở đầu chuỗi pôlipeptit

            Nhớ rằng ribôxôm gồm có 2 hợp phần là hạt lớp và hạt bé (xem lại Các bào quan trong tế bào) . Khi 2 hợp phần này tiếp xúc với bộ ba mở đầu AUG của mARN, chúng sẽ nhập lại làm 1 ribôxôm. Sau đó, aa – tARN mở đầu tiến vào ribôxôm, bộ ba đối mã UAX của nó khớp với bộ ba mở đầu của mARN theo nguyên tắc bổ sung.

3. Kéo dài chuỗi pôlipeptit

            Sau quá trình mở đầu, aa – tARN thứ nhất sẽ tiến vào ribôxôm, bộ ba 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 và axit amin thứ nhất nhờ các enzim. Ribôxôm lại đẩy aa – tARN ra ngoài và chuyển sang bộ ba thứ 2 trên mARN. Ngay sau đó, aa – tARN thứ 2 tiến vào ribôxôm, bộ ba đối mã của nó khớp với bộ ba trên mARN theo nguyên tắc bổ sung và mối liên kết peptit lại được hình thành. Quá trình này cứ lặp đi lặp lại đến khi ribôxôm dịch chuyển đến bộ ba tiếp giáp với bộ ba kết thúc thì quá trình này dừng lại và sản phẩm prôtêin được tạo thành.

4. Kết thúc chuỗi pôlipeptit

            Ribôxôm dịch chuyển đến bộ ba kết thúc (là một trong các bộ ba: UAA, UAG, UGA), thì quá trình tổng hợp prôtêin kết thúc. Hai hợp phần của ribôxôm sẽ tách ra và giải phóng chuỗi pôlipeptit. Dưới tác dụng của enzim đặc hiệu, axit amin đặc hiệu bị tách khỏi chuỗi pôlipeptit vừa được tổng hợp. Sau đó, chuỗi pôlipeptit tiếp tục hình thành cấu trúc bậc cao hơn để tạo thành prôtêin hoàn chỉnh.

 

Translation là quá trình dịch mã nhá :)

Lưu ý: Phân tử mARN có thể cho phép nhiều ribôxôm (5 – 20 ribôxôm) cùng trượt nối nhau trên nó, tạo nên pôlixôm, làm tăng hiệu suất sinh tổng hợp prôtêin.

Chú ý trong việc giải toán:

            – Khối lượng 1 chuỗi pôlipeptit = số axit amin x 110 đvC

            – Số axit amin của chuỗi pôlipeptit = số axit amin của mARN và gen tương ứng (chưa kể các bộ ba mở đầu, kết thúc, đoạn phân mảnh nếu có), tương ứng với lượt tARN đến ribôxôm.

            – Nếu gọi t là thời gian 1 ribôxôm trượt hết 1 chiều dài 1 mARN, và gọi t’ là thời gian ribôxôm sau đến dịch mã muộn hơn ribôxôm ngay trước nó, thì tổng thời gian để k ribôxôm tạo ra k prôtêin là t + (k – 1).t’

Ví dụ: Để trượt hết chiều dài 1 mARN. Một ribôxôm cần 40s. Nếu cứ đợi cho ribôxôm trước giải mã xong, ribôxôm sau mới vào thì thời gian để 5 ribôxôm tổng hợp ra 5 pôlipeptit là bao nhiêu?

            Ta thấy t = 40, k = 5. Do ribôxôm trước giải mã xong thì ribôxôm sau mới vào nên khỏang cách giữa hai lần giải mã là t’ = t = 40s. Do đó tổng thời gian sẽ là 40 + 4.40 = 200s

Advertisements

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: