QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN

     

Trong sinh học tập phân tử, quá trình nhân song DNA hay tổng đúng theo DNA là một cơ chế xào nấu các phân tử DNA xoắn kép trước mỗi lần phân bào. Công dụng của quy trình này là tạo thành hai phân tử DNA gần như giống nhau hoàn toàn, chỉ sai không giống với tần số hết sức thấp

Quá trình nhân song ADN diễn ra ở trong nhân tế bào, ti thể, lục lạp giỏi ở tế bào hóa học (plasmit của vi khuẩn). 

Cùng Top giải mã tìm hiểu cụ thể về quá trình nhân đôi và qua các phần tiếp sau đây nhé.

Bạn đang xem: Quá trình nhân đôi adn

1. Thời gian và vị trí

- Thời điểm: xảy ra pha S của chu kỳ trung gian của chu kì tế bào (ADN vào nhân của sinh vật dụng nhân thực) hoặc quanh đó tế bào hóa học (ADN xung quanh nhân) để sẵn sàng cho phân chia tế bào.

- Vị trí: vào nhân tế bào đối với sinh đồ nhân thực và vùng nhân tế bào so với sinh đồ dùng nhân sơ.

*
quá trình nhân đôi ADN - Cơ chế, nguyên tắc, kết quả" width="276">

2. Yếu tắc tham gia


- ADN khuôn (ADN mẹ)

- Các nu tự do thoải mái A, T, G, X

- Năng lượng: ATP

- Hệ enzim:

Enzim tham gia

Chức năng

1Tháo xoắn- Dãn xoắn và tách bóc hai mạch kép của và để lộ nhì mạch đơn
2ARN polimeraza- Tổng phù hợp đoạn mồi ARN bổ sung cập nhật với mạch khuôn
3ADN polimeraza- Gắn những nucleotit tự do ngoài môi trường xung quanh vào links với những nucleotit vào mạch khuôn nhằm tổng thích hợp mạch mới hoàn hảo theo chiều 5’ – 3’
4Ligaza- Nối những đoạn Okazaki thành mạch mới hoàn chỉnh

 3. Hiệ tượng nhân đôi

Quá trình nhân song ADN là quy trình tổng hợp hai phân tử ADN new có cấu tạo giống cùng với tế bào mẹ lúc đầu đó là do quy trình nhân đôi diễn ra theo những nguyên tắc:

- Nguyên tắc chào bán bảo toàn (giữ lại ½)

- Nguyên tắc bổ sung: A lk T, G lk X

- Nguyên tắc nửa gián đoạn 

=> Hệ quả của bài toán thực hiện quy trình nhân đôi theo những nguyên tắc này là góp cho tin tức di truyền từ gắng hệ này sang cố hệ khác được truyền đạt nguyên vẹn.

4. Các bước của chế độ tự sao

*
quy trình nhân song ADN - Cơ chế, nguyên tắc, hiệu quả (ảnh 2)" width="602">

Bước 1: Tháo xoắn:

- Nhờ những enzim dỡ xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ bóc tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y cùng để lòi ra 2 mạch khuôn, trong số đó một mạch bao gồm đâu 3’-OH, còn mạch kia gồm đầu 5’-P.

Bước 2: Tổng vừa lòng sợi mới:

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

- bên trên mạch khuôn có đầu 3’-OH thì mạch bổ sung được tổng thích hợp liên tục theo chiều 5’→ 3’cùng chiều cùng với chiều túa xoắn,

- trên mạch khuôn có đầu 5’-P thì mạch bổ sung cập nhật được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn hotline là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’→ 3’ trái chiều với chiều cởi xoắn, sau đó những đoạn này được nối lại với nhau tạo nên thành mạch new nhờ enzim nối ADN - ligaza.

Bước 3: Hình thành ADN con:

- Mạch bắt đầu 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 cùng với nhau sản xuất thành nhị phân tử ADN con

5. Kết quả

– từ là một phân tử ADN mẹ ban sơ → từ bỏ sao 1 lần → 2 ADN con.

– 2 ADN nhỏ giống hệ nhau với giống ADN chị em ban đầu.

– ADN con có một mạch đối kháng mới với 1 mạch 1-1 cũ của ADN mẹ.

Lưu ý:

– có sự khác hoàn toàn trong cơ chế nhân song ADN của sinh đồ nhân thực với sinh vật dụng nhân sơ

+ Hệ gen: Sinh đồ nhân thực bao gồm hệ gen mập và phức hợp hơn → có khá nhiều điểm tái phiên bản khác nhau (nhiều đơn vị tái bản). Ở sinh trang bị nhân sơ chỉ chỉ xẩy ra tại một điểm (đơn vị tái bản).

+ Tốc độ: Sinh đồ gia dụng nhân sơ có vận tốc nhân đôi khủng hơn

+ Hệ enzym: Sinh thiết bị nhân thực tinh vi hơn

*
quá trình nhân song ADN - Cơ chế, nguyên tắc, công dụng (ảnh 3)" width="223">
*
quy trình nhân đôi ADN - Cơ chế, nguyên tắc, tác dụng (ảnh 4)" width="222">

Công thức và bài xích tập

1. Xác định số phân tử adn và chuỗi polinucleotit

a) Tính số phân tử ADN

Trong quá trình nhân đôi ADN ta có: 

- 1 ADN mẹ qua 1 đợt từ bỏ nhân đôi chế tác 2 = 21 ADN con

- 1 ADN chị em qua 2 lần tự nhân đôi tạo thành 4 = 22 ADN con

- 1 ADN bà bầu qua 3 dịp tự nhân đôi sinh sản 8 = 23 ADN con

…………………………………………………..…..

- 1 ADN chị em qua k đợt tự nhân đôi tạo ra 2k ADN con

→ Qua k dịp tự nhân đôi tổng số ADN con = 2k

- trong 2k phân tử ADN có một phân tử ADN mẹ ban sơ nên số phân tử & con được tạo nên là: 2k - 1

Chú ý: Trong số ADN con tạo ra có 2 ADN con mà mỗi ADN con này có chứa 1 mạch cũ của ADN mẹ. Vì vậy số ADN bé có cả 2 mạch có nguyên liệu trọn vẹn từ nucleotit new của môi trường thiên nhiên nội bào.

Xem thêm: Số Bức Xạ Cho Vân Sáng Tại M Cách Vân Trung Tâm 4Mm, Trong Thí Nghiệm Giao Thoa Y

 => Số ADN con tất cả 2 mạch mới trọn vẹn = 2k – 2.

Ví dụ 1: Có 8 phân tử ADN trường đoản cú nhân đôi một số trong những lần đều nhau đã tổng hòa hợp được 112 mạch pôlinuclêôtit bắt đầu lấy nguyên liệu trọn vẹn từ môi trường xung quanh nội bào. Mốc giới hạn tự nhân đôi của từng phân tử ADN trên là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Số mạch đơn mới được tổng hợp xuất phát từ 1 phân tử ADN là: 112/8 = 14 mạch

Số phân tử & mới được tổng hợp là: 14/2 = 7

Ta bao gồm 7 + 1 = 8 = 23

=> mỗi phân tử ADN nhân đôi 3 lần.

b) Tính số chuỗi polinucleotit.

- mỗi một phân tử ADN gồm bao gồm hai chuỗi polipeptit .

- Sau k lần nhân đôi thì số chuỗi polipepetit được tạo nên là: 2*2k

- Sau k lần nhân đôi thì số chuỗi polipepetit có vật liệu hoàn toàn từ môi trường thiên nhiên được tạo ra tổng hợp là: 2*(2k -1).

Ví dụ 2: Phân tử ADN ở vi khuẩn Ecoli chỉ chứa N15 phóng xạ. Nếu gửi E.coli này sang môi trường chỉ gồm chứa N14 thì sau 5 lần tự sao.

a. Tính số mạch polinucleotit được tạo nên sau 5 lần nhân song bao nhiêu?

b. Tính phần trăm các xác suất các mạch polinucleotit chứa N15 trong tổng số những mạch được tổng hợp trong các phân tử nhỏ là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Sau 5 lần từ sao thì số mạch polinucleotit đưuọc tạo ra sau 5 lần nhân song là 2 × 25 = 64 (mạch)

Khi chuyển các phân tử Ecoli này sang môi trường xung quanh chỉ chứa N14 thì vẫn đang còn 2 mạch gốc thuở đầu chứa N15

=> Tỉ lệ những phân tử ADN chứa N15 trong các phân tử con là 2/64 = 3,125%

2. Tính số nucleotit môi trường hỗ trợ cho quy trình nhân đôi

Để tổng đúng theo nên các phân tử bắt đầu ADN thì môi trường cần cung ứng nguyên liệu là những nucleotit tự do.

Phân tử ADN bắt đầu được tao ra gồm thành phần cấu trúc và con số các các loại nucleotit tương đương với phân tử ADN ban đầu.

- Khi gene nhân đôi một lần:

Nmt = NgenAmt = Tmt = Agen = TgenGmt = Xmt = Ggen = Xgen

=> Từ kia nếu phân tử ADN nhân song k lần thì đang có:

Nmt = N * (2k -1).Amt = Tmt = T * (2k -1) = A * (2k -1).Gmt = Xmt = G * (2k -1) = X * (2k -1).

Ví dụ 3: Một phân tử ADN của vi trùng có chiều nhiều năm là 34*106Å và A chiếm phần 30% toàn bô nucleotit. Phân tử ADN này nhân đôi tiếp tục hai lần. Tính số nucleotit các loại G cơ mà môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi?

Hướng dẫn giải

Số lượng nucleotit vào phân tử ADN là: N = (34*106/3,4) *2 = 2*107 nu

A chỉ chiếm 30%, ta tất cả G + A = một nửa => G = 20%

Số lượng G vào phân tử ADN là: 20%*2*107 = 0,2*2*107 = 4*106

Số Nu các loại G mà môi trường hỗ trợ cho hai lần nhân đôi liên tục là: 4*106*(22 - 1) = 12*106

3. Tính số đoạn mồi cùng số đoạn okazaki mở ra trong quá trình nhân đôi.

Xét với một chạc chữ Y

- Mạch được tổng đúng theo liên tục có 1 đoạn mồi để mở đầu , 0 đoạn okazaki

- Mạch được tổng hợp đứt quãng có: số đoạn mồi = số đoạn okazaki

*
quy trình nhân đôi ADN - Cơ chế, nguyên tắc, tác dụng (ảnh 5)" width="607">

- trong một đơn vị tái phiên bản thì bao gồm hai chạc chữ Y nên số đoạn mồi mở ra trong một chạc chữ Y là: Số đoạn mồi = Số đoạn okazaki + 2

Ví dụ 4: Trên phân tử ADN tất cả 5 điểm tái bản. Quy trình tái phiên bản hình thành 80 đoạn okazaki. Xác minh số đoạn mồi được tổng hợp?

Hướng dẫn giải

Mỗi đoạn Okazaki cần phải có một đoạn mồi để khởi đầu, trong quy trình tổng đúng theo mạch mới gồm 80 đoạn Okazaki => cần có 80 đoạn mồi

Trên mỗi đơn vị chức năng tái phiên bản có 2 mạch liên tục, từng mạch thường xuyên này cần có 1 đoạn mồi để tổng hợp mạch mới bắt buộc một đơn vị tái phiên bản cần bao gồm 2 đoạn mồi nhằm tổng hợp mạch liên tục.

Xem thêm: Các Bài Văn Miêu Tả Lớp 6 Tả Cảnh, Văn Miêu Tả Lớp 6

Tổng số những đoạn mồi cần thiết để bắt đầu quá trình tổng phù hợp mạch mới của phân tử ADN kia là:

 80 + 2*5 = 90 đoạn mồi

4. Khẳng định số liên kết hidro và links hóa trị hình thành và bị phá hủy

a) Tính số link hiđrô

- Số links H vào một phân tử ADN là: 2A + 3G = 2A + 2G + G = N + G

- Số links H được hình thành trong lượt nhân đôi đồ vật k là: Hht = H*2k

=> Tổng số liên kết hidro được hình thành sau k lần nhân đôi là: Hht = H*(21 + 22 +…+ 2k) = 2H*(2k - 1) 

- Số liên kết H bị phá đổ vỡ là trong đợt nhân đôi lắp thêm k là: H = H*2k -1

=> Tổng số link hidro bị phá tan vỡ sau k lần nhân đôi là: H = H*(20 + 21 +…+ 2k-1) = H*(2k -1)

b) Tính số link cộng hóa trị

- link cộng hóa trị là liên kết được giữa các nucleotit trong 1 mạch nên nó không xẩy ra phá vỡ, sau thời điểm nhân đôi thì con số liên kết hóa trị tăng lên gấp đôi. 

=> sau khoản thời gian nhân song k lần thì số link hóa trị của phân tử là: LKHTht = HT*(2k - 1)

Ví dụ 5: Một phân tử ADN nhân thực gồm 50 chu kì xoắn. Phân tử ADN này nhân đôi liên tiếp 4 lần Tính số link hóa trị được có mặt giữa các nucleotit trong quá trình nhân đôi.

Hướng dẫn giải

Số lượng nucleotit vào phân tử ADN là: 50 x 20 = 1000 nu

Số liên kết hoá trị trong phân tử ADN là: (1000/2 – 1)*2 = 998 (liên kết)

Số links hóa trị new được có mặt sau 4 lần nhân đôi là: 998 × (24 – 1) = 14970 (liên kết)