ADN polimeraza có vai trò gì

Câu hỏi: Nêu vai trò của ADN polymeraza trong quá trình nhân đôi ADN?

A. Sử dụng đồng thời cả hai sợi khuôn để tổng hợp ADN mới.

B. Tập hợp các nuclêôtit tự do theo nguyên tắc bổ sung cho từng sợi khuôn của ADN theo chiều 5 ‘→ 3’.

C. Sử dụng sợi khuôn để tổng hợp sợi mới theo chiều 3 ‘→ 5’

D. Chỉ xúc tác cho ADN không tháo xoắn, không tổng hợp mạch mới.

Câu trả lời:

Câu trả lời đúng: B. Tập hợp các nuclêôtit tự do theo nguyên tắc bổ sung với từng sợi khuôn của ADN theo chiều 5 ‘→ 3’.

Giải thích:

Enzyme DNA polymerase là một trong những enzyme tham gia vào quá trình nhân đôi, nó có vai trò gắn các nucleotide tự do trong môi trường để liên kết với các nucleotide trong sợi khuôn để hoàn thành quá trình tổng hợp mới.

Bổ sung kiến ​​thức:

1. Khái niệm về quá trình nhân đôi ADN

DNA là vật chất di truyền nằm trong nhân và tế bào chất (ti thể hoặc lục lạp) của sinh vật nhân thực hoặc trong vùng nhân của tế bào nhân sơ.

Nhân đôi ADN là quá trình tạo ra hai phân tử ADN con có cấu trúc giống với phân tử ADN mẹ ban đầu.

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở pha S trung gian của chu kỳ tế bào, bên trong nhân của sinh vật nhân thực hoặc bên ngoài tế bào để chuẩn bị cho quá trình phân chia tế bào thuận lợi nhất.

2. Nguyên tắc của quá trình nhân đôi ADN

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra theo các nguyên tắc sau:

+ Nguyên tắc bổ sung: A – T, G – X. Sợi mới của ADN con được tổng hợp dựa trên sợi khuôn của ADN mẹ. Các nucleotit trong sợi khuôn liên kết với các nucleotit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc: A liên kết với T hoặc ngược lại. G liên kết với X hoặc ngược lại.
+ Nguyên tắc bán bảo toàn: trong mỗi phân tử ADN con, một sợi được tổng hợp mới và sợi còn lại thuộc về ADN mẹ.

+ Nguyên tắc nửa gián đoạn: một mạch được tổng hợp liên tục, mạch kia được tổng hợp từng đoạn một, sau đó nối tiếp các đoạn mới với nhau.

Chính quá trình tự nhân đôi của ADN là cơ sở của quá trình nhân đôi nhiễm sắc thể, tiếp theo là sự hình thành 2 ADN con là hình thành cơ chất prôtêin, tạo thành 2 crômatit.
Hệ quả của việc thực hiện nhân đôi theo các nguyên tắc này là thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được truyền một cách nguyên vẹn.

Thực hiện quá trình sao chép này có các thành phần sau:

– Hai sợi đơn của phân tử ADN mẹ.

– Các nucleotit tự do trong môi trường (A, T, G, X) để tổng hợp chuỗi mới và các ribonucleotit A, U, G, X để tổng hợp đoạn mồi.

Hệ thống các enzym tham gia vào quá trình nhân đôi bao gồm:

3. Các bước nhân đôi ADN và hình thành ADN mới

– Bước 1: Phân tử ADN mẹ không bị xoắn:

Nhờ các enzim không bị xoắn, hai sợi đơn của phân tử ADN mẹ dần dần tách ra để tạo thành ngã ba Y và để lộ ra hai sợi khuôn, một trong số đó có đầu 3′-OH và sợi còn lại có đầu 5′-P. .

Bước 2: Tổng hợp chuỗi DNA mới:

Đến lượt mình enzim ADN-polymeraza lại liên kết các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên từng sợi khuôn theo nguyên tắc bổ sung. Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng hợp chuỗi mới theo chiều 5 ‘→ 3’.

+ Trên mạch khuôn có đầu 3 ‘, mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’ → 3 ‘cùng chiều với chiều không xoắn,

+ Trên mạch khuôn có đầu 5 ‘, sợi bổ sung được tổng hợp không liên tục tạo thành các đoạn ngắn gọi là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’ → 3 ‘ngược với chiều tháo xoắn, sau đó các đoạn này được nối với nhau nhờ enzim. tham gia DNA – ligase

Bước 3: Hai phân tử mới được hình thành

+ Khi tổng hợp sợi mới thì 2 sợi đơn bắt đầu thực hiện thủ tục tháo xoắn, tạo ra 2 phân tử ADN con.

+ 2 phân tử ADN con được tạo thành có cấu trúc giống nhau và giống với ADN của phân tử mẹ ban đầu thì kết thúc quá trình nhân đôi ADN.

+ Mỗi đơn vị nhân đôi sẽ gồm 2 nuclêôtit phát sinh từ 1 điểm xuất phát, thường nhân đôi theo 2 chiều và trong 1 đơn vị nhân đôi sẽ có một đoạn mồi cung cấp cho quá trình nhân đôi ADN = số đoạn okzaki + 2.

Ở sinh vật nhân thực, quá trình nhân đôi diễn ra ở nhiều vị trí nhân đôi khác nhau (nhiều đơn vị nhân đôi).

Ở sinh vật nhân sơ, nó chỉ xảy ra tại một điểm (đơn vị nhân đôi).

Chú ý :

– Mỗi đơn vị sao chép bao gồm hai ngã ba Y phát sinh từ một điểm xuất phát duy nhất và được nhân đôi theo cả hai hướng.

– Trong một đơn vị nhân đôi số đoạn mồi sao chép bằng số đoạn okazaki + 2.

Ý nghĩa của sự trùng lặp:

Sự sao chép DNA trong pha S của interphase để chuẩn bị cho quá trình nhân đôi nhiễm sắc thể và phân chia tế bào.

Sự nhân đôi DNA giải thích một cách chính xác việc truyền thông tin di truyền qua các thế hệ một cách chính xác.

– Vậy enzim ADN pôlimeraza là một trong những enzim tham gia vào quá trình nhân đôi, nó có vai trò gắn các nuclêôtit tự do trong môi trường để liên kết với các nuclêôtit trong sợi khuôn để hoàn thành chuỗi mới.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Sinh học lớp 12, Sinh học 12