Hệ thống kiến thức Sinh học Lớp 12

 Kiến Thức & Công thức Sinh Học 12 
 HỆ THỐNG TOÀN BỘ KIẾN THỨC SINH HỌC PHỔ THÔNG 
 ********************* 
 A. CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ CƠ CHẾ DI TRUYỀN Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ 
 (ADN – ARN – PRÔTÊIN ) 
 PHẦN I . CẤU TRÚC ADN 
 I . Tính số nuclêôtit của ADN hoặc của gen 
 1. Đối với mỗi mạch của gen : 
 - Trong ADN , 2 mạch bổ sung nhau , nên số nu và chiều dài của 2 mạch bằng nhau . 
 N
 A1 + T1 + G1 + X1 = T2 + A2 + X2 + G2 = 
 2
 - Trong cùng một mạch , A và T cũng như G và X , không liên kết bổ sung nên không nhất 
thiết phải bằng nhau . Sự bổ sung chỉ có giữa 2 mạch : A của mạch này bổ sung với T của mạch 
kia , G của mạch này bổ sung với X của mạch kia . Vì vậy , số nu mỗi loại ở mạch 1 bằng số nu 
loại bổ sung mạch 2 . 
 A1 = T2 ; T1 = A2 ; G1 = X2 ; X1 = G2 
 2. Đối với cả 2 mạch : 
 - Số nu mỗi loại của ADN là số nu loại đó ở cả 2 mạch : 
 A = T = A1 + A2 = T1 + T2 = A1 + T1 = A2 + T2 
 G = X = G1 + G2 = X1 + X2 = G1 + X1 = G2 + X2 
 Chú ý :khi tính tỉ lệ % 
 %A1 %A2 %T1 %T 2
 %A = % T = = .. 
 2 2
 %G1 %G2 %X1 %X 2
 %G = % X = =. 
 2 2
 Ghi nhớ : Tổng 2 loại nu khác nhóm bổ sung luôn luôn bằng nửa số nu của ADN hoặc bằng 
 50% số nu của ADN : Ngược lại nếu biết : 
 + Tổng 2 loại nu = N / 2 hoặc bằng 50% thì 2 loại nu đó phải khác nhóm bổ sung 
 + Tổng 2 loại nu khác N/ 2 hoặc khác 50% thì 2 loại nu đó phải cùng nhóm bổ sung 
 3. Tổng số nu của ADN (N) 
 Tổng số nu của ADN là tổng số của 4 loại nu A + T + G+ X . Nhưng theo nguyên tắc bổ sung 
 (NTBS) A= T , G=X . Vì vậy , tổng số nu của ADN được tính là : 
 N = 2A + 2G = 2T + 2X hay N = 2( A+ G) 
 N
 Do đó A + G = hoặc %A + %G = 50% 
 2
 4. Tính số chu kì xoắn ( C ) 
 Một chu kì xoắn gồm 10 cặp nu = 20 nu . khi biết tổng số nu ( N) của ADN : 
 - 1 - Kiến Thức & Công thức Sinh Học 12 
 PHẦN II. CƠ CHẾ TỰ NHÂN ĐÔI CỦADN 
I . TÍNH SỐ NUCLÊÔTIT TỰ DO CẦN DÙNG 
 1.Qua 1 lần tự nhân đôi ( tự sao , tái sinh , tái bản ) 
+ Khi ADN tự nhân đôi hoàn toàn 2 mạch đều liên kết các nu tự do theo NTBS : 
AADN nối với TTự do và ngược lại ; GADN nối với X Tự do và ngược lại . Vì vây số nu tự 
do mỗi loại cần dùng bằng số nu mà loại nó bổ sung 
 Atd =Ttd = A = T ; Gtd = Xtd = G = X 
+ Số nu tự do cần dùng bằng số nu của ADN 
 Ntd = N 
 2. Qua nhiều đợt tự nhân đôi ( x đợt ) 
+ Tính số ADN con 
 - 1 ADN mẹ qua 1 đợt tự nhân đôi tạo 2 = 21 ADN con 
 - 1 ADN mẹ qua 2 đợt tự nhân đôi tạo 4 = 22 ADN con 
 - 1 ADN mẹ qua3 đợt tự nhân đôi tạo 8 = 23 ADN con 
 - 1 ADN mẹ qua x đợt tự nhân đôi tạo 2x ADN con 
Vậy : Tổng số ADN con = 2x 
 - Dù ở đợt tự nhân đôi nào , trong số ADN con tạo ra từ 1 ADN ban đầu , vẫn 
có 2 ADN con mà mỗi ADN con này có chứa 1 mạch cũ của ADN mẹ . Vì vậy số 
ADN con còn lại là có cả 2 mạch cấu thành hoàn toàn từ nu mới của môi trường nội 
bào . 
 Số ADN con có 2 mạch đều mới = 2x – 2 
+ Tính số nu tự do cần dùng : 
 - Số nu tự do cần dùng thì ADN trải qua x đợt tự nhân đôi bằng tổng số nu sau 
cùng coup trong các ADN con trừ số nu ban đầu của ADN mẹ 
 Tổng số nu sau cùng trong trong các ADN con : N.2x 
 Số nu ban đầu của ADN mẹ :N 
 Vì vậy tổng số nu tự do cần dùng cho 1 ADN qua x đợt tự nhân đôi : 
 x X
  N td = N .2 – N = N( 2 -1) 
 - Số nu tự do mỗi loại cần dùng là: 
 X
  A td = T td = A( 2 -1) 
 X
 G td =  X td = G( 2 -1) 
 + Nếu tính số nu tự do của ADN con mà có 2 mạch hoàn tòan mới : 
 - 3 - Kiến Thức & Công thức Sinh Học 12 
 - Do đó số mạch mới trong các ADN con là 2.2x - 2 , vì vây tổng số liên kết 
 hoá trị được hình thành là : 
 -  HT hình thành = ( - 1) (2.2x – 2) = (N-2) (2x – 1) 
 III. TÍNH THỜI GIAN SAO MÃ 
 Có thể quan niệm sự liên kết các nu tự do vào 2 mạch của ADN là đồng thời , 
 khi mạch này tiếp nhân và đóng góp dược bao nhiêu nu thì mạch kia cũng liên 
 kết được bay nhiêu nu 
 Tốc độ tự sao : Số nu dược tiếp nhận và liến kết trong 1 giây 
 1. Tính thời gian tự nhân đôi (tự sao ) 
 Thời gian để 2 mạch của ADN tiếp nhận và kiên kết nu tự do 
 - Khi biết thời gian để tiếp nhận và l iên kết trong 1 nu là dt , thời gian tự sao 
dược tính là : 
 TG tự sao = dt . 
 - Khi biết tốc độ tự sao (mỗi giây liên kết được bao nhiêu nu )thì thời gian tự 
 nhân đôi của ADN là : 
 TG tự sao = N : tốc độ tự sao 
 PHẦN III . CẤU TRÚC ARN 
I.TÍNH SỐ RIBÔNUCLÊÔTIT CỦA ARN : 
- ARN thường gồm 4 loại ribônu : A ,U , G , X và được tổng hợp từ 1 mạch ADN 
theo NTBS . Vì vâỵ số ribônu của ARN bằng số nu 1 mạch của ADN 
 rN = rA + rU + rG + rX = 
- Trong ARN A và U cũng như G và X không liên kết bổ sung nên không nhất thiết 
phải bằng nhau . Sự bổ sung chỉ có giữa A, U , G, X của ARN lần lượt với T, A , X , 
G của mạch gốc ADN . Vì vậy số ribônu mỗi loại của ARN bằng số nu bổ sung ở 
mạch gốc ADN . 
 rA = T gốc ; rU = A gốc 
 rG = X gốc ; rX = Ggốc 
* Chú ý : Ngược lại , số lượng và tỉ lệ % từng loại nu của ADN được tính như sau : 
 + Số lượng : 
 N
 A = T = rA + rU 
 2
 G = X = rR + rX 
 + Tỉ lệ % : 
 %rA %rU
 % A = %T = 
 2
 - 5 - Kiến Thức & Công thức Sinh Học 12 
 Số phân tử ARN = Số lần sao mã = K 
 + Số ribônu tự do cần dùng là số ribônu cấu thành các phân tử ARN . Vì vậy 
qua K lần sao mã tạo thành các phân tử ARN thì tổng số ribônu tự do cần dùng là: 
 rNtd = K . rN 
 + Suy luận tương tự , số ribônu tự do mỗi loại cần dùng là : 
 rAtd = K. rA = K . Tgốc ; rUtd = K. rU = K . Agốc 
 rGtd = K. rG = K . Xgốc ; rXtd = K. rX = K . Ggốc 
* Chú ý : Khi biết số ribônu tự do cần dùng của 1 loại : 
 + Muốn xác định mạch khuôn mẫu và số lần sao mã thì chia số ribônu đó cho 
số nu loại bổ sung ở mạch 1 và mạch 2 của ADN => Số lần sao mã phải là ước số 
giữa số ribbônu đó và số nu loại bổ sung ở mạch khuôn mẫu . 
 + Trong trường hợp căn cứ vào 1 loại ribônu tự do cần dùng mà chưa đủ xác 
định mạch gốc , cần có số ribônu tự do loại khác thì số lần sao mã phải là ước số 
chung giữa só ribônu tự do mỗi loại cần dùng với số nu loại bổ sung của mạch gốc 
II. TÍNH SỐ LIÊN KẾT HIĐRÔ VÀ LIÊN KẾT HOÁ TRỊ Đ – P : 
 1 . Qua 1 lần sao mã : 
 a. Số liên kết hidro : 
 H đứt = H ADN 
 H hình thành = H ADN 
 => H đứt = H hình thành = H ADN 
 b. Số liên kết hoá trị : 
 HT hình thành = rN – 1 
 2. Qua nhiều lần sao mã ( K lần ) : 
 a. Tổng số liên kết hidrô bị phá vỡ 
 H phá vỡ = K . H 
 b. Tổng số liên kết hoá trị hình thành : 
 HT hình thành = K ( rN – 1) 
 III. TÍNH THỜI GIAN SAO MÃ : 
 * Tốc độ sao mã : Số ribônu được tiếp nhận và liên kết nhau trong 1 giây . 
 *Thời gian sao mã : 
 - Đối với mỗi lần sao mã : là thời gian để mạch gốc của gen tiếp nhận và liên 
kết các ribônu tự do thành các phân tử ARN 
 + Khi biết thời gian để tiếp nhận 1 ribônu là dt thì thời gian sao mã là : 
 TG sao mã = dt . rN 
 + Khi biết tốc độ sao mã ( mỗi giây liên kết được bao nhiêu ribônu ) thì thời 
gian sao mã là : 
 - 7 - Kiến Thức & Công thức Sinh Học 12 
5) Izolơxin : Ile 6 ) Xerin : Ser 7 ) Treonin : Thr 8 ) Xistein : 
Cys 
9) Metionin : Met 10) A. aspartic : Asp 11)Asparagin : Asn 12) A glutamic : 
Glu 
13) Glutamin :Gln 14) Arginin : Arg 15) Lizin : Lys 16) 
Phenilalanin :Phe 
17) Tirozin: Tyr 18) Histidin : His 19) Triptofan : Trp 20) Prôlin : pro 
Bảng bộ ba mật mã 
 U X A G 
 U U U U X U U A U Tyr U G U U 
 U U X phe U X X U A X U G X Cys X 
 U U U A U X A Ser U A A ** U G A ** A 
 U U G Leu U X G U A G ** U G G G 
 Trp 
 X U U X X U X A U His X G U 
 U 
 X U X X X X X A X X G X 
 X 
 Le Pro X A A X G A 
 X A 
 u X X A X A G Gln Arg 
 G 
 X U A X X G X G G 
 X U G 
 A U A A X U A A U A G U 
 A U X He A X X Asn A G X U 
 A U A Thr A A X Ser X 
 A 
 A U G * A X A A A A A G A A 
 Met A X G A A G A G G G 
 Lys Arg 
 G U U G X U G A U G G U 
 G U X G X X G A X G G X U 
 Val G X A Asp G G A Gli X 
 G 
 G U A Ala G A A G G G A 
 G U G * Val G X G G A G G 
 Glu 
Kí hiệu : * mã mở đầu ; ** mã kết thúc 
 - 9 - Kiến Thức & Công thức Sinh Học 12 
 -Tổng số axit amin tự do được dùng cho quá trình giải mã là số axit 
 amin tham gia vào cấu trúc phần tử protein và số axit amin thjam gia vào 
 việc giải mã mở đầu (được dùng 1 lần mở mà thôi ). 
 rN
 aatd = Số P . ( - 1) = Kn ( - 1) 
 3
 - Tổng số a amin tham gia cấu trúc prôtêin để thực hiện chức năng sinh 
 học ( không kể a amin mở đầu ) : 
 aaP = Số P . ( - 2 ) 
 II . TÍNH SỐ PHÂN TỬ NƯỚC VÀ SỐ LIÊN KẾT PEPTIT 
 Trong quá trình giải mãkhi chuỗi polipeptit đang hình thành thì cứ 2 axit amin kế 
 tiếp nối nhau bằng liên kết peptit thì đồng thời giải phóng 1 phân tử nước, 3 axit 
 amin nối nhau bằng 2 liên kết paptit, đồng thời giải phóng 2 phân tử nước Vì 
 vậy : 
 Số phân tử nứơc được giải phóng trong quá trình giải mãtạo 1 chuỗi polipeptit 
 là 
 Số phân tử H2O giải phóng = - 2 
 Tổng số phân tử nước được giải phóng trong quá trình tổng hợp nhiều phân tử 
 protein (mỗi phân tử protein là 1 chuỗi polipeptit ) . 
 H2O giải phóng = số phân tử prôtêin . - 2 
 Khi chuỗi polipeptit rời khỏi riboxom tham gia chức năng sinh học thì axit 
 amin mở đầu tách ra 1 mối liên kết peptit với axit amin đó không còn số 
 liên kết peptit thực sự tạo lập được là -3 = số aaP -1 . vì vậy tổng số liên 
 kết peptit thực sự hình thành trong các phân tử protein là : 
 peptit = Tổng số phân tử protein . ( - 3 ) = Số P(số aaP - 1 ) 
III. TÍNH SỐ ARN VẬN CHUYỂN ( tARN) 
Trong quá trình tổng hợp protein, tARN nang axit amin đến giải mã. Mỗi lượt giải 
nã, tARN cung cấp 1 axit amin một phần tử ARN giải mã bao nhiêu lượt thì cung 
cấp bay nhiêu axit amin . 
Sự giải mã của tARN có thể không giống nhau : có loại giải mã 3 lần, có loại 2 lần, 
1 lần . 
 - Nếu có x phân tử giải mã 3 lần số aado chúng cung cấp là 3x. 
 y phân tử giải mã 2 lần  là 2 y . 
 - 11 -