Nêu vai trò của Enzim ligaza trong nhân đôi ADN

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

Câu trả lời:

Trong quá trình nhân đôi DNA, enzyme ligase có vai trò nối các đoạn Okazaki lại với nhau.

Mời bạn đọc cùng trường ĐH KD & CN Hà Nội tìm hiểu về quá trình nhân đôi ADN và enzim nhé!

I. Quá trình nhân đôi ADN

1. Thời gian và vị trí của quá trình nhân đôi ADN

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

Vị trí: Trong nhân đối với sinh vật nhân thực và trong nhân đối với sinh vật nhân sơ.

2. Người tham gia

+ DNA mẫu (DNA mẹ)

+ Ni miễn phí A, T, G, X

+ Năng lượng: ATP

Hệ thống enzyme:

3. Nguyên tắc kép

Nhân đôi ADN là quá trình tổng hợp hai phân tử ADN mới có cấu trúc giống tế bào mẹ ban đầu vì quá trình nhân đôi diễn ra theo những nguyên tắc sau:

+ Nguyên tắc nửa bảo thủ (giữ nguyên)

+ Quy 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 thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được truyền nguyên vẹn.

4. Các bước của cơ chế tự sao chép

Bước 1: Untwist:

– Nhờ enzim tháo xoắn, hai sợi đơn của phân tử ADN mẹ dần dần tách ra tạo thành ngã ba Y và để lộ ra hai sợi khuôn, trong đó một sợi có 3′-OH và sợi kia có 5′-P.

Bước 2: Tổng hợp sợi mới:

– Lần lượt enzim ADN-pôlimeraza 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 tận cùng là 3’-OH, mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5 ‘→ 3′ cùng chiều với chiều không xoắn,

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

Bước 3: Hình thành DNA con:

– Khi tổng hợp sợi mới, 2 sợi đơn (một sợi tổng hợp và một sợi cũ của phân tử ban đầu) đóng xoắn vào nhau tạo thành 2 phân tử ADN con.

5. Kết quả

– Từ 1 phân tử ADN mẹ ban đầu → 1 lần nhân đôi → 2 ADN con.

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

ADN con có một sợi đơn mới với một sợi đơn cũ của ADN mẹ.

II. Enzyme là gì?

Enzyme (hay men tiêu hóa) là những protein đóng vai trò như chất xúc tác sinh học. Chất xúc tác thúc đẩy phản ứng hóa học. Các phân tử được tác động bởi enzym được gọi là cơ chất, và các enzym biến đổi cơ chất thành các phân tử khác nhau được gọi là sản phẩm. Hầu hết tất cả các quá trình trao đổi chất trong tế bào đều cần sự xúc tác để chúng xảy ra với tốc độ cho phép sự sống tồn tại. Các con đường trao đổi chất phụ thuộc vào các enzym để xúc tiến các bước trao đổi chất. Nghiên cứu về enzym được gọi là côn trùng học, và phân tích giả enzym đã được phát triển gần đây. Trong quá trình tiến hóa của enzyme, một số enzyme đã bị mất chất xúc tác sinh học, thể hiện qua trình tự axit amin và đặc tính ‘giả xúc tác’ của chúng.

Enzyme là chất xúc tác trong hơn 5.000 loại phản ứng sinh hóa. Các chất xúc tác sinh học khác được tạo thành từ các phân tử RNA được gọi là ribozyme. Tính chọn lọc của enzym xuất phát từ cấu trúc bậc ba của nó.

Phân loại

Thành phần

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

Enzyme đơn thành phần chỉ được tạo thành từ protein.

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

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Sinh học lớp 12, Sinh học 12