Giáo trình: Tự động hoá công việc 100% bằng AI soạn đề, làm game, quản lý công việc, ... AI làm thay, bạn chỉ ngồi duyệt.

Xem giáo trình

Tin tức · Sinh học · Lớp 12 · Tin giáo dục

Tổng số axit amin cho các ribôxôm đang trượt: cấp số cộng

Công thức tính tổng số axit amin tự do cho các ribôxôm đang trượt trên mARN Sx = x/2 × [2a1 + (x-1)d] giúp bạn cộng nhanh các chuỗi pôlipeptit dài ngắn khác nhau.

Nhiều ribôxôm trên một phân tử mARN, mỗi ribôxôm mang một chuỗi pôlipeptit dài ngắn khác nhau

Bạn đứng dưới chân một cầu thang và nhìn lên: bậc thứ nhất cao 100 cm, bậc thứ hai cao 80 cm, bậc thứ ba cao 60 cm, bậc thứ tư cao 40 cm, bậc thứ năm cao 20 cm. Mỗi bậc thấp hơn bậc trước đúng 20 cm — đều tăm tắp, không bậc nào lệch. Chỉ cần biết bậc đầu tiên cao bao nhiêu và mỗi bậc thấp hơn bậc trước bao nhiêu, bạn tính được ngay tổng chiều cao của cả năm bậc mà không cần đo từng bậc một. Trong tế bào của bạn cũng có một "cầu thang" như vậy, và các "bậc thang" của nó là những chuỗi pôlipeptit đang dài ra trên các ribôxôm của một pôlixôm.

Bài viết này sẽ giúp bạn nắm chắc công thức tính tổng số axit amin tự do cho các ribôxôm đang trượt trên mARN — một công thức mượn toán học của cấp số cộng để giải một bài toán sinh học, và cũng là bài toán khiến nhiều bạn bối rối nhất trong chương trình Sinh học 12, vì nó đòi hỏi bạn vừa hiểu pôlixôm, vừa nhớ công thức tổng cấp số cộng, lại vừa phải để ý dấu âm của công sai. Chúng ta sẽ đi từ lý do các chuỗi pôlipeptit dài ngắn khác nhau, qua chứng minh vì sao số axit amin của các ribôxôm lập thành cấp số cộng, rồi đến công thức, bốn ví dụ tính từng bước, mối liên hệ giữa công sai với khoảng cách thời gian giữa hai ribôxôm, phần lỗi sai thường gặp, bài tập tự luyện có đáp án giải thích cặn kẽ và mục hỏi đáp cuối bài.

Năm ribôxôm trên phân tử mARN với các chuỗi pôlipeptit dài dần từ ribôxôm cuối đến ribôxôm đầu, minh họa cấp số cộng

Vì sao các chuỗi pôlipeptit trên cùng một mARN dài ngắn khác nhau?

Khi nhiều ribôxôm cùng trượt trên một phân tử mARN, chúng không bắt đầu cùng một lúc. Ribôxôm thứ nhất bám vào mARN trước tiên, trượt được một đoạn dài rồi thì ribôxôm thứ hai mới bám vào và bắt đầu trượt theo sau, rồi ribôxôm thứ ba, thứ tư lần lượt bám vào. Tại một thời điểm bất kỳ, ribôxôm đi trước đã đọc được nhiều bộ ba hơn, nên chuỗi pôlipeptit của nó cũng dài hơn; ribôxôm đi sau mới đọc được ít bộ ba, nên chuỗi pôlipeptit của nó còn ngắn. Cứ như vậy, các chuỗi pôlipeptit trên cùng một mARN dài ngắn khác nhau, xếp theo thứ tự từ dài nhất ở ribôxôm đầu tiên đến ngắn nhất ở ribôxôm cuối cùng.

Bạn hãy quay lại hình ảnh cầu thang ở đầu bài: bậc cao nhất là 100 cm, bậc tiếp theo là 80 cm, rồi 60 cm, 40 cm, 20 cm. Tương tự, ribôxôm thứ nhất có chuỗi dài 100 axit amin, ribôxôm thứ hai có chuỗi dài 80 axit amin, ribôxôm thứ ba 60, thứ tư 40, thứ năm 20. Mỗi chuỗi là một "bậc thang", và chiều dài của mỗi chuỗi chính là số axit amin mà ribôxôm đó đã dùng cho đến thời điểm đang xét. Tổng số axit amin tự do cần dùng cho các ribôxôm đang trượt chính là tổng chiều dài của tất cả các chuỗi này cộng lại — tức là tổng chiều cao của cả cầu thang.

Gen mẫu mà chúng ta dùng xuyên suốt bài này có tổng số nuclêôtit N = 3.000 nu, trong đó A = T = 900 nu và G = X = 600 nu. Phân tử mARN do gen này tổng hợp có rN = 1.500 ribônu, tức là 500 bộ ba, và chuỗi pôlipeptit đầy đủ dài 499 axit amin. Bạn hãy giữ con số 499 này trong đầu, vì nó là "trần" của mọi chuỗi trong bài: không ribôxôm nào có chuỗi dài hơn 499 axit amin, vì đó là toàn bộ chuỗi pôlipeptit mà gen này mã hóa. Mọi ví dụ trong bài đều dùng các chuỗi ngắn hơn 499, vì các ribôxôm đang xét đều chưa trượt hết mARN.

Vì sao số axit amin của các ribôxôm lập thành cấp số cộng?

Đây là phần quan trọng nhất của bài, và cũng là chỗ bạn phải hiểu thật rõ trước khi chạm vào công thức. Các ribôxôm trên cùng một mARN cách đều nhau về thời gian: ribôxôm sau bắt đầu muộn hơn ribôxôm trước đúng một khoảng Δt, ribôxôm sau nữa lại muộn thêm Δt, và cứ thế. Mà mọi ribôxôm đều trượt với cùng một vận tốc không đổi, nên trong cùng một khoảng thời gian Δt, mỗi ribôxôm đều đọc thêm được đúng một số bộ ba như nhau. Vì vậy, ribôxôm đi trước hơn ribôxôm đi sau đúng một lượng axit amin cố định, ribôxôm thứ ba lại kém ribôxôm thứ hai đúng lượng đó, và cứ thế — các số axit amin hơn kém nhau một hằng số, tức là chúng lập thành một cấp số cộng.

Bạn hãy tưởng tượng năm người cùng chạy trên một đường đua với cùng một vận tốc, người sau xuất phát muộn hơn người trước đúng 2 giây. Tại bất kỳ thời điểm nào, khoảng cách giữa người thứ nhất và người thứ hai luôn bằng khoảng cách giữa người thứ hai và người thứ ba, vì ai cũng chạy nhanh như nhau và ai cũng xuất phát muộn hơn người trước đúng 2 giây. Tương tự, các ribôxôm cách đều nhau về thời gian và trượt nhanh như nhau, nên số axit amin của chúng cũng cách đều nhau: 100, 80, 60, 40, 20 — mỗi số kém số trước đúng 20. Số 20 này chính là công sai của cấp số cộng, và nó mang dấu âm vì ribôxôm sau có ít axit amin hơn ribôxôm trước.

Một lưu ý nhỏ để bạn hiểu sâu hơn: cấp số cộng này chỉ đúng khi các ribôxôm cách đều nhau, tức là Δt giữa hai ribôxôm liên tiếp nào cũng bằng nhau. Nếu các ribôxôm bám vào mARN một cách ngẫu nhiên, lúc nhanh lúc chậm, thì số axit amin của chúng sẽ không còn cách đều nhau nữa và bạn không thể dùng công thức tổng cấp số cộng. Trong chương trình phổ thông và trong các đề thi, người ta luôn xét trường hợp các ribôxôm cách đều nhau, nên bạn cứ yên tâm dùng công thức của bài này.

Công thức tính tổng số axit amin tự do cho các ribôxôm đang trượt

Gọi a1 là số axit amin của chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất (ribôxôm đi đầu, chuỗi dài nhất), d là công sai của cấp số cộng, x là số ribôxôm đang trượt trên mARN. Tổng số axit amin tự do cần dùng cho các ribôxôm đang trượt được tính như sau:

Σaa_td = a1 + a2 + ... + ax = x ÷ 2 × [2a1 + (x − 1)d]

Trong đó:

  • a1 là số axit amin của chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất, tức là ribôxôm đi đầu và có chuỗi dài nhất (đơn vị: axit amin).
  • d là công sai của cấp số cộng, bằng số axit amin của ribôxôm sau trừ đi số axit amin của ribôxôm trước. Vì ribôxôm sau có chuỗi ngắn hơn nên d luôn mang dấu âm (đơn vị: axit amin).
  • x là số ribôxôm đang trượt trên mARN, cũng là số số hạng của cấp số cộng (đơn vị: ribôxôm).
  • Σaa_td là tổng số axit amin tự do cần dùng cho tất cả các ribôxôm đang trượt, bằng tổng của cấp số cộng (đơn vị: axit amin).

Bạn hãy đọc công thức này như một câu kể: tổng số axit amin bằng số ribôxôm chia đôi, nhân với hai lần số axit amin của ribôxôm đầu tiên cộng với số khoảng cách nhân công sai. Số khoảng cách giữa x ribôxôm là x − 1, giống như giữa 5 chiếc xe nối đuôi nhau chỉ có 4 khoảng trống. Công thức này chính là công thức tổng n số hạng đầu của cấp số cộng mà bạn đã học trong chương trình Toán: Sn = n ÷ 2 × [2a1 + (n − 1)d]. Sinh học mượn nguyên xi công thức Toán, chỉ khác là các số hạng ở đây là số axit amin trên từng ribôxôm.

Bạn cũng cần nhớ cách tính từng số hạng của dãy: số axit amin của ribôxôm thứ k là ak = a1 + (k − 1)d. Chẳng hạn, với a1 = 100 và d = −20 thì ribôxôm thứ hai có a2 = 100 + 1 × (−20) = 80 axit amin, ribôxôm thứ ba có a3 = 100 + 2 × (−20) = 60, ribôxôm thứ tư có a4 = 40, ribôxôm thứ năm có a5 = 20. Bạn hãy dùng công thức này để liệt kê từng số hạng rồi cộng lại, đối chiếu với kết quả tính bằng công thức tổng — hai cách phải cho cùng một đáp số, và đó là cách kiểm tra tốt nhất khi làm bài.

Bảng tóm tắt các công thức con

Đại lượng cần tính Công thức Ghi chú
Tổng số axit amin cho các ribôxôm đang trượt Σaa_td = x ÷ 2 × [2a1 + (x − 1)d] Công thức chính của bài
Số axit amin của ribôxôm thứ k ak = a1 + (k − 1)d Dùng để liệt kê từng số hạng
Công sai của cấp số cộng d = a2 − a1 Luôn âm vì chuỗi sau ngắn hơn
Tìm công sai khi biết tổng d = (2Σ ÷ x − 2a1) ÷ (x − 1) Dạng đề ngược
Số axit amin của chuỗi pôlipeptit đầy đủ rN ÷ 3 − 1 Gen mẫu: 499 — "trần" của mọi chuỗi
Quan hệ giữa d với Δt và tốc độ giải mã d = −Δt × tốc độ giải mã Xem mục riêng dưới đây

Ví dụ minh họa có lời giải chi tiết

Ví dụ 1: Tính tổng số axit amin với 5 ribôxôm

Đề bài: Trên phân tử mARN của gen mẫu có 5 ribôxôm đang trượt, cách đều nhau. Chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất có 100 axit amin, công sai của cấp số cộng là d = −20. Tính tổng số axit amin tự do cần dùng cho 5 ribôxôm đang trượt.

Lời giải:
Bước 1: Ghi lại dữ kiện: a1 = 100, d = −20, x = 5.
Bước 2: Liệt kê số axit amin của từng ribôxôm: a1 = 100; a2 = 100 + (−20) = 80; a3 = 100 + 2 × (−20) = 60; a4 = 100 + 3 × (−20) = 40; a5 = 100 + 4 × (−20) = 20.
Bước 3: Áp dụng công thức tổng: Σaa_td = x ÷ 2 × [2a1 + (x − 1)d] = 5 ÷ 2 × [2 × 100 + 4 × (−20)] = 5 ÷ 2 × [200 − 80] = 5 ÷ 2 × 120 = 300 axit amin.
Đáp số: 300 axit amin.
Kiểm tra lại bằng cách cộng trực tiếp: 100 + 80 + 60 + 40 + 20 = 300 axit amin, đúng bằng đáp số vừa tính bằng công thức. Hai cách cho cùng một kết quả, bạn có thể yên tâm. Bạn lưu ý: công sai d = −20 mang dấu âm, nên trong ngoặc vuông bạn phải tính 200 + 4 × (−20) = 200 − 80 = 120, chứ không phải 200 + 80 = 280. Quên dấu âm của d là lỗi sai hay gặp nhất trong bài này.

Ví dụ 2: Bốn ribôxôm với công sai khác

Đề bài: Trên một phân tử mARN có 4 ribôxôm đang trượt, cách đều nhau. Chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất có 90 axit amin, công sai của cấp số cộng là d = −15. Tính tổng số axit amin tự do cần dùng cho 4 ribôxôm đang trượt.

Lời giải:
Bước 1: Ghi lại dữ kiện: a1 = 90, d = −15, x = 4.
Bước 2: Liệt kê từng số hạng: a1 = 90; a2 = 90 − 15 = 75; a3 = 90 − 30 = 60; a4 = 90 − 45 = 45.
Bước 3: Áp dụng công thức tổng: Σaa_td = 4 ÷ 2 × [2 × 90 + 3 × (−15)] = 2 × [180 − 45] = 2 × 135 = 270 axit amin.
Đáp số: 270 axit amin.
Kiểm tra lại: 90 + 75 + 60 + 45 = 270 axit amin, khớp nhau. Ví dụ này cho thấy cách làm không thay đổi khi số ribôxôm và công sai khác đi: bạn vẫn liệt kê từng số hạng rồi tính tổng bằng công thức. Nếu bạn lấy d = 15 (dương) thay vì −15 thì đáp số sẽ ra 2 × [180 + 45] = 450, sai hoàn toàn vì các chuỗi sau phải ngắn dần chứ không thể dài dần.

Ví dụ 3: Sáu ribôxôm với chuỗi đầu tiên dài hơn

Đề bài: Trên một phân tử mARN có 6 ribôxôm đang trượt, cách đều nhau. Chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất có 150 axit amin, công sai của cấp số cộng là d = −25. Tính tổng số axit amin tự do cần dùng cho 6 ribôxôm đang trượt.

Lời giải:
Bước 1: Ghi lại dữ kiện: a1 = 150, d = −25, x = 6.
Bước 2: Liệt kê từng số hạng: a1 = 150; a2 = 125; a3 = 100; a4 = 75; a5 = 50; a6 = 25.
Bước 3: Áp dụng công thức tổng: Σaa_td = 6 ÷ 2 × [2 × 150 + 5 × (−25)] = 3 × [300 − 125] = 3 × 175 = 525 axit amin.
Đáp số: 525 axit amin.
Kiểm tra lại: 150 + 125 + 100 + 75 + 50 + 25 = 525 axit amin, khớp nhau. Bạn hãy để ý: chuỗi ngắn nhất ở đây là 25 axit amin, vẫn là số dương — hợp lý, vì một chuỗi pôlipeptit không thể có số axit amin âm. Nếu bạn tính ra số hạng cuối cùng là số âm thì chắc chắn bạn đã dùng sai công sai hoặc sai số ribôxôm, hãy kiểm tra lại ngay.

Ví dụ 4: Tính ngược công sai khi biết tổng

Đề bài: Trên một phân tử mARN có 8 ribôxôm đang trượt, cách đều nhau. Chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất có 80 axit amin. Tổng số axit amin tự do cần dùng cho 8 ribôxôm là 360. Tính công sai d của cấp số cộng và liệt kê số axit amin của từng ribôxôm.

Lời giải:
Bước 1: Ghi lại dữ kiện: a1 = 80, x = 8, Σaa_td = 360.
Bước 2: Áp dụng công thức tổng: 360 = 8 ÷ 2 × [2 × 80 + 7d], tức là 360 = 4 × [160 + 7d].
Bước 3: Giải ra: 160 + 7d = 360 ÷ 4 = 90, suy ra 7d = 90 − 160 = −70, vậy d = −10.
Bước 4: Liệt kê từng số hạng với d = −10: 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10.
Đáp số: d = −10; các chuỗi có 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10 axit amin.
Kiểm tra lại: 80 + 70 + 60 + 50 + 40 + 30 + 20 + 10 = 360 axit amin, đúng bằng dữ kiện đề cho. Ví dụ này là dạng đề ngược: đề cho tổng, hỏi công sai. Bạn chỉ cần biến đổi công thức tổng là làm được. Dạng đề này kiểm tra xem bạn có hiểu công thức đủ sâu để biến đổi ngược lại hay không, chứ không chỉ biết thay số xuôi.

Công sai d liên hệ với khoảng cách thời gian Δt như thế nào?

Đến đây bạn có thể thắc mắc: công sai d = −20 trong ví dụ 1 từ đâu mà có? Nó không phải là một con số tự nhiên rơi từ trên trời xuống, mà nó được quyết định bởi hai thứ bạn đã học trong các bài trước: khoảng cách thời gian giữa hai ribôxôm liên tiếp (Δt) và tốc độ giải mã của ribôxôm (số bộ ba giải mã được trong một giây). Mối liên hệ giữa chúng là: d = −Δt × tốc độ giải mã. Dấu trừ ở đây là vì ribôxôm sau có ít axit amin hơn ribôxôm trước.

Bạn hãy hiểu như sau: ribôxôm sau bắt đầu muộn hơn ribôxôm trước Δt giây, mà mỗi giây ribôxôm giải mã được một số bộ ba nhất định, nên ribôxôm sau kém ribôxôm trước đúng Δt nhân với tốc độ giải mã, tính theo số bộ ba — mà mỗi bộ ba mã hóa một axit amin nên số bộ ba kém nhau cũng chính là số axit amin kém nhau. Chẳng hạn, nếu tốc độ giải mã là 10 bộ ba/giây và Δt = 2 giây thì ribôxôm sau kém ribôxôm trước 2 × 10 = 20 axit amin, tức là d = −20 — đúng bằng công sai trong ví dụ 1. Bạn thấy đấy, con số −20 không phải do đề bài bịa ra, mà nó có căn cứ từ thời gian chờ và tốc độ giải mã.

Một lưu ý nhỏ: trong bài tập, đề bài thường cho thẳng d mà không bắt bạn tính từ Δt và tốc độ giải mã, vì đó là hai bài toán khác nhau. Nhưng khi đề bài cho Δt và tốc độ giải mã rồi hỏi tổng số axit amin thì bạn phải tính d trước đã bằng công thức trên, rồi mới tính tổng bằng công thức cấp số cộng. Bạn hãy ghi nhớ mối liên hệ này để không bị bất ngờ khi gặp dạng đề kết hợp.

Lỗi sai thường gặp khi tính tổng số axit amin cho các ribôxôm đang trượt

Lỗi 1: Quên dấu âm của công sai d.
Đây là lỗi phổ biến nhất, chiếm phần lớn các bài làm sai. Bạn lấy d = 20 thay vì d = −20 thì đáp số ví dụ 1 sẽ ra 5 ÷ 2 × [200 + 80] = 700 thay vì 300. Nguyên nhân là quên mất ribôxôm sau có chuỗi ngắn hơn ribôxôm trước. Cách phòng tránh: trước khi thay số, bạn hãy viết rõ "d = −..." với dấu trừ, rồi mới tính tiếp.

Lỗi 2: Nhân công sai với x thay vì x − 1.
Bạn tính Σ = x ÷ 2 × [2a1 + x × d] thay vì x ÷ 2 × [2a1 + (x − 1) × d] thì đáp số sẽ lệch đúng một d nhân với x ÷ 2. Nguyên nhân là quên mất giữa x ribôxôm chỉ có x − 1 khoảng cách. Đây cũng chính là lỗi hay gặp trong bài về thời gian tổng hợp prôtêin, vì cả hai bài đều có cùng một "bẫy" n − 1. Bạn hãy nhớ: số khoảng cách luôn ít hơn số ribôxôm một đơn vị.

Lỗi 3: Lấy a1 là số axit amin của ribôxôm cuối cùng.
Công thức quy ước a1 là số axit amin của ribôxôm thứ nhất, tức là ribôxôm đi đầu và có chuỗi dài nhất. Nếu bạn lấy a1 là chuỗi ngắn nhất thì dãy số của bạn sẽ tăng dần thay vì giảm dần, công sai sẽ mang dấu dương và đáp số sai. Bạn hãy xác định rõ ribôxôm nào là ribôxôm thứ nhất trước khi thay số.

Lỗi 4: Dùng số axit amin của prôtêin hoàn chỉnh thay vì chuỗi pôlipeptit.
Các chuỗi đang dài ra trên ribôxôm là các chuỗi pôlipeptit, vẫn còn axit amin mở đầu, nên "trần" của chúng là 499 axit amin với gen mẫu, chứ không phải 498. Nếu đề bài cho a1 = 499 thì đó là ribôxôm đã trượt gần hết mARN; nếu bạn lấy 498 làm trần thì sẽ cho rằng a1 = 499 là sai, trong khi nó hoàn toàn hợp lý.

Lỗi 5: Cộng thiếu số hạng khi kiểm tra bằng cách cộng trực tiếp.
Khi kiểm tra đáp số bằng cách cộng từng số hạng, có bạn chỉ cộng 4 số hạng trong khi có 5 ribôxôm, hoặc cộng nhầm một số hạng. Bạn hãy đếm đủ x số hạng trước khi cộng, và đối chiếu tổng cộng trực tiếp với đáp số tính bằng công thức — hai con số phải bằng nhau.

Bài tập tự luyện

Câu 1: Trên một phân tử mARN có 5 ribôxôm đang trượt, cách đều nhau. Chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất có 120 axit amin, công sai của cấp số cộng là d = −20. Tính tổng số axit amin tự do cần dùng cho 5 ribôxôm đang trượt.
Câu 2: Trên một phân tử mARN có 6 ribôxôm đang trượt, cách đều nhau. Chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất có 60 axit amin, công sai của cấp số cộng là d = −10. Tính tổng số axit amin tự do cần dùng cho 6 ribôxôm đang trượt.
Câu 3: Trên một phân tử mARN có 4 ribôxôm đang trượt, cách đều nhau. Chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất có 90 axit amin. Tổng số axit amin tự do cần dùng cho 4 ribôxôm là 270. Tính công sai d của cấp số cộng và liệt kê số axit amin của từng ribôxôm.
Câu 4: Trên một phân tử mARN có 5 ribôxôm đang trượt, cách đều nhau. Chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất có 200 axit amin, công sai của cấp số cộng là d = −40. Tính tổng số axit amin tự do cần dùng cho 5 ribôxôm đang trượt.
Câu 5: Một ribôxôm có tốc độ giải mã là 10 bộ ba/giây. Trên phân tử mARN có 4 ribôxôm đang trượt, cách đều nhau với khoảng cách thời gian giữa hai ribôxôm liên tiếp là 3 giây. Chuỗi pôlipeptit trên ribôxôm thứ nhất có 150 axit amin. Tính tổng số axit amin tự do cần dùng cho 4 ribôxôm đang trượt.

Đáp án bài tập tự luyện

Câu Đáp án Giải thích
1 400 axit amin Các chuỗi có 120, 100, 80, 60, 40 axit amin. Tổng bằng công thức: 5 ÷ 2 × [2 × 120 + 4 × (−20)] = 2,5 × [240 − 80] = 2,5 × 160 = 400 axit amin. Kiểm tra bằng cách cộng trực tiếp: 120 + 100 + 80 + 60 + 40 = 400, khớp nhau. Nếu bạn lấy d = 20 (dương) thì sẽ ra 2,5 × 320 = 800, sai gấp đôi vì các chuỗi sau phải ngắn dần.
2 210 axit amin Các chuỗi có 60, 50, 40, 30, 20, 10 axit amin. Tổng bằng công thức: 6 ÷ 2 × [2 × 60 + 5 × (−10)] = 3 × [120 − 50] = 3 × 70 = 210 axit amin. Kiểm tra: 60 + 50 + 40 + 30 + 20 + 10 = 210, khớp nhau. Nếu bạn chỉ cộng 5 số hạng mà quên số hạng cuối cùng là 10 thì sẽ ra 200, thiếu đúng một số hạng.
3 d = −15; các chuỗi 90, 75, 60, 45 Dạng đề ngược: 270 = 4 ÷ 2 × [2 × 90 + 3d], tức là 270 = 2 × [180 + 3d], suy ra 180 + 3d = 135, vậy 3d = −45 và d = −15. Liệt kê từng số hạng: 90, 75, 60, 45. Kiểm tra: 90 + 75 + 60 + 45 = 270, đúng bằng dữ kiện đề cho. Nếu bạn chia cho 4 thay vì 3 khi tìm d thì sẽ ra d = −11,25, không phải số nguyên — đó là dấu hiệu bạn đã dùng sai số khoảng cách.
4 600 axit amin Các chuỗi có 200, 160, 120, 80, 40 axit amin. Tổng bằng công thức: 5 ÷ 2 × [2 × 200 + 4 × (−40)] = 2,5 × [400 − 160] = 2,5 × 240 = 600 axit amin. Kiểm tra: 200 + 160 + 120 + 80 + 40 = 600, khớp nhau. Nếu bạn lấy (x − 1) = 5 thay vì 4 thì sẽ ra 2,5 × 200 = 500, sai vì số khoảng cách giữa 5 ribôxôm chỉ là 4.
5 420 axit amin Trước hết tính công sai: d = −Δt × tốc độ giải mã = −3 × 10 = −30. Các chuỗi có 150, 120, 90, 60 axit amin. Tổng bằng công thức: 4 ÷ 2 × [2 × 150 + 3 × (−30)] = 2 × [300 − 90] = 2 × 210 = 420 axit amin. Kiểm tra: 150 + 120 + 90 + 60 = 420, khớp nhau. Nếu bạn quên dấu âm của d mà lấy d = 30 thì sẽ ra 2 × 390 = 780, sai hoàn toàn.

Câu hỏi thường gặp về tổng số axit amin cho các ribôxôm đang trượt

Hỏi: Vì sao công sai d luôn âm?
Đáp: Vì ribôxôm sau bắt đầu muộn hơn ribôxôm trước nên chuỗi của nó ngắn hơn, tức là số axit amin của ribôxôm sau trừ đi số axit amin của ribôxôm trước luôn là số âm. Nếu bạn tính ra d dương thì chắc chắn bạn đã lấy ngược thứ tự: lấy ribôxôm trước trừ ribôxôm sau, hoặc lấy a1 là chuỗi ngắn nhất.

Hỏi: Số ribôxôm x có bằng số phân tử prôtêin được tạo ra không?
Đáp: Chưa, vì các ribôxôm đang xét vẫn đang trượt trên mARN, chưa ribôxôm nào trượt xong nên chưa có phân tử prôtêin hoàn chỉnh nào được tạo ra. Số ribôxôm x ở đây là số ribôxôm đang làm việc dở dang, còn số phân tử prôtêin chỉ được tính khi các ribôxôm đã trượt hết mARN.

Hỏi: Nếu các ribôxôm không cách đều nhau thì có dùng được công thức này không?
Đáp: Không. Công thức tổng cấp số cộng chỉ đúng khi các ribôxôm cách đều nhau, tức là Δt giữa hai ribôxôm liên tiếp nào cũng bằng nhau. Nếu các ribôxôm bám vào mARN một cách ngẫu nhiên thì số axit amin của chúng không lập thành cấp số cộng, và bạn phải cộng trực tiếp từng chuỗi lại với nhau thay vì dùng công thức.

Hỏi: Số axit amin của ribôxôm thứ nhất có thể lớn hơn 499 không?
Đáp: Không, với gen mẫu. Chuỗi pôlipeptit đầy đủ của gen mẫu dài 499 axit amin, nên không ribôxôm nào có chuỗi dài hơn 499. Nếu đề bài cho a1 = 500 thì dữ kiện đó vô lý, hoặc gen đang xét không phải gen mẫu mà là một gen dài hơn. Bạn hãy kiểm tra a1 có vượt quá "trần" của gen hay không trước khi tính.

Hỏi: Học xong công thức này thì nên ôn thêm công thức nào?
Đáp: Bạn nên ôn lại công thức tính số ribônuclêôtit của ARN để tính rN và số bộ ba, và công thức tính chiều dài gen để tính L của mARN. Cả ba bài dùng chung gen mẫu N = 3.000 nu nên bạn chỉ cần nhớ một bộ số liệu là làm được cả chuỗi bài tập về phiên mã và dịch mã.

Kết luận

Tổng số axit amin tự do cho các ribôxôm đang trượt trên mARN được tính bằng công thức tổng cấp số cộng Σaa_td = x ÷ 2 × [2a1 + (x − 1)d]. Toàn bộ tinh thần của công thức nằm ở hai ý: các ribôxôm cách đều nhau về thời gian và trượt nhanh như nhau nên số axit amin của chúng cách đều nhau, và ribôxôm sau có chuỗi ngắn hơn ribôxôm trước nên công sai d luôn mang dấu âm. Nhớ được hai ý này, bạn sẽ không bao giờ quên dấu âm của d, cũng không bao giờ nhân công sai với x thay vì x − 1 nữa, và mọi dạng đề cho a1, cho tổng hay hỏi ngược công sai đều chỉ là biến tấu nhỏ của cùng một công thức cấp số cộng mà bạn đã quen thuộc từ môn Toán.

Muốn thành thạo, bạn hãy làm lại các bài tập cuối bài mà không nhìn đáp án, đặc biệt chú ý liệt kê từng số hạng rồi cộng trực tiếp để đối chiếu với đáp số tính bằng công thức. Khi làm bài kiểm tra, nếu phép tính có nhiều con số, bạn có thể dùng máy tính Casio online để bấm nhanh và kiểm tra lại kết quả của mình. Chúc bạn học tốt và đạt điểm cao trong bài kiểm tra Sinh học sắp tới!

Luyện đề trên ClassOn

Xem đề thi công khai, ngân hàng câu hỏi và công thức — miễn phí.

Bài liên quan