ADN polimeraza có vai trò gì | Myphamthucuc.vn

Câu hỏi: Enzim ADN polimeraza có vai trò gì trong quá trình tái bản ADN?

A. Sử dụng đồng thười cả 2 mạch khuôn để tổng hợp ADN mới.

B. Lắp ráp nucleotit tự do theo nguyên tắc bổ sung với mỗi mạch khuôn của ADN theo chiều 5’ → 3’

C. Sử dụng một mạch khuôn để tổng hợp mạch mới theo chiều 3’ → 5’

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

Lời giải:

Đáp án đúng: B. Lắp ráp nucleotit tự do theo nguyên tắc bổ sung với mỗi mạch khuôn của ADN theo chiều 5’ → 3’

Giải thích:

Enzim ADN polimeraza là một trong các enzim tham gia vào quá trình tái bản, nó có vai trò gắn các nucleotit tự do ngoài môi trường vào liên kết với các nucleotit trong mạch khuôn để tổng mạch mới hoàn chỉnh.

Kiến thức bổ sung:

1. Khái niệm nhân đôi ADN

ADN là vật chất di truyền nằm trong nhân tế bào 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 quán trình tạo ra hai phân tử ADN con có cấu trúc giống hệt phân tử ADN mẹ ban đầu.

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

2. Nguyên tắc quá trình nhân đôi ADN 

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

+ Nguyên tắc bổ sung: A – T, G – X. Mạch mới của ADN con được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của ADN mẹ. Các nuclêôtit ở mạch khuôn liên kết với các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc: A liên kết với T hay ngược lại. G liên kết với X hay ngược lại.
+ Nguyên tắc bán bảo toàn: trong mỗi phân tử ADN con thì một mạch là mới tổng hợp còn mạch kia là của ADN mẹ.

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

Chính sự tự nhân đôi cùa ADN là cơ sở của sự nhân đôi của NST, tiếp theo sự hình thành 2 ADN con là sự hình thành chất nền prôtêin, tạo nên 2 crômatit.
Hệ quả của việc thực hiện quá trình nhân đôi theo các  nguyên tắc này là giúp cho thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được truyền đạt nguyên vẹn

Thực hiện quá trình nhân đôi này có các thành phần sau :

– Hai mạch đơn của phân tử ADN mẹ .

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

– Hệ thống các enzyme tham gia vào quá trình tái bản gồm: 

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

– Bước 1 :  Phân tử ADN mẹ tháo xoắn :

Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y và để lộ ra 2 mạch khuôn, trong đó một mạch có đâu 3’-OH, còn mạch kia có đầu 5’-P.

– Bước 2 : Tổng hợp các mạch ADN mới:

Enzim ADN-pôlimeraza lần lượt liên kết các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung. Vì enzim ADN-pôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’

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

+ Trên mạch khuôn có đầu 5’ thì mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên các đoạn ngắn gọi là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’→ 3’ ngược chiều với chiều tháo xoắn, sau đó các đoạn này được nối lại với nhau nhờ enzim nối ADN – ligaza

– Bước 3 : Hai phân tử mới được tạo thành 

+ Khi mạch mới được tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn bắt đầu tiến hành thủ tục đóng 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, quá trình nhân đôi ADN kết thúc.

+ Mỗi đơn vị được tái bản sẽ gồm 2 chạc chữ Y phát sinh từ 1 điểm khởi đầu, thường được nhân đôi theo 2 hướng và trong 1 đơn vị tái bản sẽ có đoạn mồi cung cấp cho quá trình nhân đôi ADN = số đoạn okazaki + 2.

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

– Ở sinh vật nhân sơ chỉ chỉ xảy ra tại một điểm( đơn vị tái bản).

Chú ý :

– Mỗi đơn vị tái bản gồm có hai chạc chữ Y phát sinh từ một điểm khời đầu và được nhân đôi theo hai hướng.

– Trong một đơn vị tái bản số đoạn mồi cung cấp cho quán trình nhân đôi bằng  số đoạn okazaki + 2.  

Ý nghĩa của quá trình nhân đôi : 

– Nhân đôi ADN trong pha S của kì trung gian để chuần bị cho quán trình nhân đôi nhiễm sắc thể và chuẩn bị cho quán trình phân chia tế bào .

– Nhân đôi ADN giải thích chính xác sự truyền đạt thông tin di truyền một cách chính xác qua các thế hệ.

– Vậy, Enzim ADN polimeraza là một trong các enzim tham gia vào quá trình tái bản, nó có vai trò gắn các nucleotit tự do ngoài môi trường vào liên kết với các nucleotit trong mạch khuôn để tổng mạch mới hoàn chỉnh.