Trình bày sự hình thành chuỗi axit amin.

Đáp án và lời giải chính xác cho câu hỏi: “Trình bày sự hình thành chuỗi axit amin” cùng với kiến thức mở rộng do Top lời giải tổng hợp, biên soạn về Axit amin là tài liệu học tập bổ ích dành cho thầy cô và các bạn học sinh tham khảo.

Trả lời câu hỏi: Trình bày sự hình thành chuỗi axit amin.

Sự hình thành chuỗi axit amin:

- mARN rời khỏi nhân ra chất tế bào để tổng hợp chuỗi axit amin.

- Các tARN một đầu gắn với 1 axit amin, đầu kia mang bộ 3 đối mã vào ribôxôm khớp với mARN theo nguyên tắc bổ sung A – U; G – X để đặt axit amin vào đúng vị trí.

- Khi ribôxôm dịch 1 nấc trên mARN (mỗi nấc ứng với 3 nuclêôtit) thì 1 axit amin được nối tiếp 

- Khi ribôxôm dịch chuyển hết chiều dài của mARN thì chuỗi axit amin được tổng hợp xong.

Cùng Top tài liệu hoàn thiện hơn hành trang tri thức của mình qua bài tìm hiểu về axit amin dưới đây nhé!

Kiến thức mở rộng về axit amin

1. Khái niệm Axit amin

Axit amin là thành phần quan trọng, cấu thành nên các protein khác nhau, đảm nhiệm nhiều vai trò và chức năng trong các hoạt động sống của cơ thể. Ngoài ra, axit amin còn có tác dụng tổng hợp nên những loại nội tiết tố và chất dẫn truyền thần kinh cần thiết để hỗ trợ cho các quá trình sinh hóa trong cơ thể.

Axit amin kết hợp với nhau theo những trình tự nhất định trong những liên kết khác nhau sẽ tạo thành các phân tử khác nhau cả về thành phần lẫn tính chất. Như vậy, giá trị dinh dưỡng của protein được xác định dựa trên mối liên quan về số lượng và chất lượng của các acid amin khác nhau cấu thành nên protein đó.

2. Cấu trúc axit amin

3. Tính chất lý hóa của axit amin

a. Tính chất vật lý của axit amin

Axit amin là chất rắn kết tinh, có vị ngọt, đôi khi có vị đắng.

Nóng chảy ở nhiệt độ cao, xảy ra hiện tượng phân hủy.

Nó dễ tan trong nước do các amino axit đều tồn tại ở dạng ion lưỡng cực.

b. Tính chất hóa học của axit amin

Đây là chất vừa có tính axit, vừa có tính bazơ.

Tiến hành tham gia phản ứng trùng ngưng để tạo polime.

Tham gia phản ứng este hóa.

4. Phân loại axit amin

Cơ thể con người cần đến 20 loại axit amin khác nhau để phục vụ cho sự phát triển và các hoạt động sống cần thiết. Chúng được phân thành 2 loại: Axit amin thiết yếu (cơ thể không tự tổng hợp được), Axit amin không thiết yếu (cơ thể có khả năng tự tổng hợp được).

a. Axit amin thiết yếu

Các loại axit amin thiết yếu cơ thể không thể tự sản xuất ra được mà phải bổ sung hàng ngày thông qua chế độ ăn uống. Các nguồn bổ sung axit amin thiết yếu tốt nhất là protein từ thịt động vật, trứng và thịt gia cầm.

Nhờ quá trình tiêu hoá thức ăn, protein được phân giải thành nhiều loại acid amin riêng rẻ. Các acid amin này được hấp thụ từ ruột vào máu và tới các cơ quan, tại đây chúng được sử dụng để tổng hợp nên các protein đặc hiệu cho nhu cầu của cơ thể, như xây dựng cơ bắp và điều chỉnh chức năng của hệ miễn dịch.

Có 9 loại axit amin thiết yếu, bao gồm:

- Phenylalanine: Tiền chất của các chất dẫn truyền thần kinh như tyrosine, dopamine, epinephrine và norepinephrine. Phenylalanine đóng một vai trò không thể thiếu trong cấu trúc và chức năng của protein, enzyme và cả trong quá trình sản xuất ra các axit amin khác.

- Valine: 1 trong 3 axit amin chuỗi nhánh, tức là trong cấu trúc của nó có một chuỗi phân nhánh về một phía. Valine giúp kích thích tăng trưởng, tái tạo cơ bắp và tham gia vào quá trình sản xuất năng lượng cho cơ thể.

- Threonine: Thành phần chính tạo nên các protein cấu trúc quan trọng của da và mô liên kết như collagen và elastin. Threonine cũng có tác dụng trong chuyển hóa chất béo và tham gia vào chức năng miễn dịch.

- Tryptophan: Axit amin thiết yếu có tác dụng duy trì cân bằng nitơ cho cơ thể và là tiền chất của serotonin, một chất dẫn truyền thần kinh điều chỉnh cảm giác thèm ăn, cơn buồn ngủ và trạng thái tâm lý.

- Methionine: Đóng vai trò quan trọng trong chu trình trao đổi chất và giải độc cho cơ thể. Methionine cũng cần thiết cho sự phát triển của mô, sự hấp thụ kẽm, selen và các khoáng chất thiết yếu cho sức khỏe.

- Leucine: Tương tự như valine, leucine cũng là một axit amin chuỗi nhánh, rất quan trọng trong quá trình tổng hợp protein và sửa chữa chức năng cơ bắp. Leucine cũng giúp điều chỉnh lượng đường trong máu, kích thích chữa lành vết thương và sản xuất hormone tăng trưởng.

- Isoleucine: Axit amin cuối cùng trong bộ 3 axit amin chuỗi nhánh, isoleucine liên quan đến chuyển hóa cơ bắp và tập trung nhiều ở mô cơ. Isoleucine cũng có tác dụng quan trọng đối với chức năng miễn dịch, sản xuất huyết sắc tố và điều tiết năng lượng.

- Lysine: Axit amin thiết yếu đóng vai trò chính trong việc tổng hợp protein, sản xuất hormone, enzyme và hấp thu canxi. Lysine cũng tham gia vào quá trình tạo ra năng lượng, thực hiện chức năng miễn dịch, sản xuất collagen và elastin.

- Histidine: Được sử dụng để sản xuất ra histamine, một chất dẫn truyền thần kinh rất quan trọng trong việc tạo ra phản ứng miễn dịch, chức năng hệ tiêu hóa, hệ sinh dục và chu kỳ giấc ngủ. Histidine cũng là thành phần rất quan trọng để duy trì lớp vỏ myelin, một hàng rào bảo vệ bao quanh các tế bào thần kinh.

Như vậy, các axit amin thiết yếu là cốt lõi quan trọng tham gia vào nhiều quá trình sinh hóa của cơ thể. Sự thiếu hụt axit amin thiết yếu có thể tác động tiêu cực đến toàn bộ cơ thể, bao gồm hệ thần kinh, hệ sinh sản, hệ miễn dịch và hệ tiêu hóa.

b. Axit amin không thiết yếu

Các axit amin không thiết yếu chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần đạm của thức ăn, bao gồm 11 loại: Arginine, Alanine, Cysteine, Glutamate, Aspartate, Glycine, Proline, Serine, Tyrosine, Glutamine, Asparagine.

Một số loại axit amin chỉ được xem là cần thiết trong những trường hợp cụ thể, như hỗ trợ điều trị bệnh hoặc giảm căng thẳng. Cơ thể có thể tự tổng hợp được các axit amin này, nhưng quá trình tổng hợp bên trong chỉ có thể đáp ứng được nhu cầu tối thiểu của cơ thể.

Ví dụ, mặc dù Arginine được xem là không thiết yếu, nhưng cơ thể sẽ không thể sản xuất đủ lượng Arginine và cần phải bổ sung thêm để đáp ứng nhu cầu khi cơ thể đang phải chống chọi với một số bệnh lý (chẳng hạn như ung thư).

Đó là lý do tại sao một số bệnh nhân cần được bổ sung thêm các loại axit amin không thiết yếu thông qua chế độ ăn uống mới có thể đáp ứng nhu cầu của cơ thể.

5. Quá trình tổng hợp chuỗi axit amin

Quá trình có thể chia ra làm hai giai đoạn:

a. 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 nhờ gắn với hợp chất ATP:      

 a.a + ATP → a.a hoạt hoá

+ Nhờ tác dụng của enzim đặc hiệu, a.a được hoạt hoá liên kết với tARN tương ứng→ phức hợp a.a – tARN:   

a.a hoạt hoá + tARN → Phức hợp a.a - tARN

b. Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi pôlipeptit 

Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn ra theo ba 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).

+ Ở sinh vật nhân thực bộ ba AUG mã hóa cho a.a Methionin còn ở sinh vật nhân sơ mã AUG mã hóa cho a.a foocmin Methionin.a.a 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 polipeptit

+ Phức hợp aa1 - tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon tiếp sau mã mở đầu trên mARN, 1 liên kết peptit được hình thành giữa aa mở đầu và aa1.

+ Ribôxôm dịch chuyển qua côđon tiếp theo, tARN mở đầu rời khỏi ribôxôm, phức hợp aa2 - tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon đó, 1 liên kết peptit nữa được hình thành giữa aa1 và aa2.

+ Quá trình cứ tiếp diễn như vậy cho đến khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc (UGA, UAG hay UAA). 

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.

Kết quả: 

+ Từ một phân tử mARN trưởng thành có 1 riboxom trượt qua sẽ tạo thành một chuỗi polipeptit cấu trúc bậc 1 hoàn chỉnh.

+ Chuỗi polipeptit sau khi được tổng hợp, tiếp tục biến đổi để tạo thành các cấu trúc bậc 2, 3, 4 để thực hiện các chức năng sinh học.