Какие молекулы осуществляют перенос аминокислот к месту синтеза белка

Обновлено: 28.06.2024

Ответ. Белки играют исключительно большую роль в процессах жизнедеятельности клетки и организма, им свойственны следующие функции.

2. Ферментативная. Все химические реакции в клетке протекают при участии биологических катализаторов - ферментов (оксидоредуктазы, гидролазы, лигазы, трансферазы, изомеразы, и лиазы).

3. Регуляторная. Например, гормоны инсулин и глюкагон регулируют обмен глюкозы. Белки–гистоны участвуют в пространственной организации хроматина, и тем самым влияют на экспрессию генов.

4. Транспортная. Гемоглобин переносит кислород в крови позвоночных, гемоцианин в гемолимфе некоторых беспозвоночных, миоглобин - в мышцах. Сывороточный альбумин служит для транспорта жирных кислот‚ липидов и т. п. Мембранные транспортные белки обеспечивают активный транспорт веществ через клеточные мембраны. Цитохромы осуществляют перенос электронов по электронтранспортным цепям митохондрий и хлоропластов.

5. Защитная. Например, антитела (иммуноглобулины) образуют комплексы с антигенами бактерий и с инородными белками. Интерфероны блокируют синтез вирусного белка в инфицированной клетке. Фибриноген и тромбин участвуют в процессах свертывания крови.

6. Сократительная (двигательная). Белки актин и миозин обеспечивают процессы мышечного сокращения и сокращения элементов цитоскелета.

7. Сигнальная (рецепторная). Белки клеточных мембран входят в состав рецепторов и поверхностных антигенов.

Запасающие белки. Казеин молока, альбумин куриного яйца, ферритин (запасает железо в селезенке).

8. Белки-токсины. Дифтерийный токсин.

9. Энергетическая функция. При распаде 1 г белка до конечных продуктов обмена (СО2, Н2О, NH3, Н2S, SО2) выделяется 17‚6 кДж или 4‚2 ккал энергии.

2. Из чего состоят белки?

Ответ. Белки́ — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций создают молекулы белков с большим разнообразием свойств.

Вопросы после §26

1. Что такое ген?

Ответ. Ген — материальный носитель наследственной информации, совокупность которых родители передают потомкам во время размножения. В настоящее время, в молекулярной биологии установлено, что гены — это участки ДНК, несущие какую-либо целостную информацию — о строении одной молекулы белка или одной молекулы РНК. Эти и другие функциональные молекулы определяют рост и функционирование организма.

2. Какой процесс называется транскрипцией?

3. Где и как происходит биосинтез белка?

4. Что такое стоп-кодон?

Ответ. Стоп-кодоны (УАА, УАГ или УГА) не кодируют аминокислот, они только лишь показывают, что синтез белка должен быть завершен. Белковая цепочка отсоединяется от рибосомы, выходит в цитоплазму и формирует присущую этому белку вторичную, третичную и четвертичную структуры

5. Сколько видов тРНК участвует в синтезе белков в клетке?

Ответ. Не менее 20 (количество аминокислот) , не более 61 (количество смысловых кодонов). Обычно около 43 тРНК у прокариот. У человека около 50 различных тРНК обеспечивают включение аминокислот в белок.

6. Из чего состоит полисома?

Ответ. Клетке необходима не одна, а много молекул каждого белка. Поэтому как только рибосома, первой начавшая синтез белка на молекуле иРНК, продвигается вперед, тут же на эту иРНК нанизывается вторая рибосома, которая начинает синтезировать такой же белок. На ту же иРНК может быть нанизана и третья, и четвертая рибосома, и т. д. Все рибосомы, синтезирующие белок на одной молекуле иРНК, называются полисомой.

7. Требуют ли процессы синтеза белка затрат энергии? Или, наоборот, в процессах синтеза белка происходит выделение энергии?

Ответ. Как любой синтетический процесс, синтез белка - это эндотермическая реакция и, значит, требует энергозатрат. Биосинтез белка представляет цепь синтетических реакций: 1) синтез и-РНК; 2) соединение аминокислот с т-РНК; 3) "сборку белка". Все эти реакции требуют больших энергетических затрат - до 24,2 ккал/моль. Энергия для синтеза белка обнеспечивается реакцией расщепления АТФ.

ü сформировать знания о генетическом коде, способе передачи информации с ДНК на и-РНК, роли т-РНК в сборке аминокислот в молекулы белка.

ü продолжить формирование умения работать с учебником, рисунками, решать биологические задачи.

ü Продолжить воспитание самостоятельности в процессе учебы.

Тип урока:урок изучения новой темы.

Методы и методические приемы:

Беседа по предыдущим темам;
Рассказ с элементами беседы по новой теме с использованием мультимедийного оборудования;
Самостоятельная работа учащихся с учебником.
Частично-поисковый метод.
Практический метод.

Вложение	Размер
biosintez_belka.docx	32.79 КБ

Предварительный просмотр:

МБОУ Кызыл-Тайгинская СОШ

МБОУ Кызыл-Тайгинской СОШ

Монгуш Чинчи Шугууевна

Тема: Биосинтез белков.

Изучить процессы транскрипции и биосинтеза белка.
сформировать знания о генетическом коде, способе передачи информации с ДНК на и-РНК, роли т-РНК в сборке аминокислот в молекулы белка.
продолжить формирование умения работать с учебником, рисунками, решать биологические задачи.
Продолжить воспитание самостоятельности в процессе учебы.

Тип урока: урок изучения новой темы.

Методы и методические приемы:

Беседа по предыдущим темам;
Рассказ с элементами беседы по новой теме с использованием мультимедийного оборудования;
Самостоятельная работа учащихся с учебником.
Частично-поисковый метод.
Практический метод.

I Организационный момент.

II Актуализация знаний.

Фронтальная беседа по вопросам:

1.Назовите органические вещества, входящие в состав клетки.(белки, жиры, углеводы).

2.Что такое белки?

3.Какое строение имеют белки?

4. Из каких простых органических соединений состоят белки? (Аминокислоты.)

5.Перечислите функции белков.

6Как называется двухцепочный мономер с очень высокой молекулярной массой?

7. Название одноцепочного мономера (нуклеиновой кислоты).

8. Азотистое основание, входящее в состав только РНК?

9. Сахар, входящий в состав РНК.

Но прежде чем изучить новую тему , нам нужно повторить некоторые термины, органические вещества, которые будут участвовать в синтезе. Заполните ,пожалуйста ,таблицу и выполним взаимопроверку.

Составьте таблицу, в которую включите все известные вам вещества, участвующие в биосинтезе белка

Обеспечивают точность и упорядоченность синтеза белков .Катализаторы

Белки. Их состав после реакции остаётся таким же, каким он был до реакции.

Переносит информацию о последовательности аминокислот в белках от хромосом к месту их синтеза.

мономеры: А, У, Г,Ц,

Доставляют АК к месту синтеза белка

Полимер, мономеры: А, У, Г, Ц

Матрица в процессе передачи информации из ядра в цитоплазму

Полимер, мономеры: А, Т, Г, Ц,пентоза – дезоксирибоза, двухцепочечная спираль

Таким образом, мы перечислили функции белков, вспомнили вещества, которые участвуют в биосинтезе белков.

III.Изучение новой темы.

Каждый вид живых существ имеет свой собственный, строго определенный набор белков. Белки являются основой уникальности каждого вида, хотя некоторые белки, выполняющие одну и ту же функцию в разных организмах, могут быть похожими и даже одинаковыми. С другой стороны, все особи одного вида хоть немного, но отличаются друг от друга. На Земле нет, например, двух абсолютно одинаковых людей или амеб. Индивидуальную неповторимость каждой особи определяют различия в структуре белков

Вопрос классу: -Как вы думаете, где в клетке происходит биосинтез белка?

-Как наследственная информация передаётся из ядра, если синтез белка идёт на рибосомах, находящихся в цитоплазме. (информацию должна передать и-РНК, при этом расшифровать ее)

На доске появляется запись:

Сейчас мы это выясним, как это происходит.

Но сначала, давайте, вспомним строение ДНК
а) Что такое ген? Что является источником энергии в клетке?

Ответ на этот вопрос вы сможете найти в учебнике. (Самостоятельная работа с учебником с. 70-71,запись определения )

Мы знаем, что наследственная информация о структуре белка записана на ДНК, поэтому давайте немного вспомним строение молекулы ДНК. Молекула ДНК полимер имеет 2 спирали, каждая из которых состоит из множества мономеров – 4-х нуклеотидов - Т, А, Ц, Г. Каждый нуклеотид соединён в определённой последовательности. Участок молекулы ДНК, несущий наследственную информацию об одной белковой молекуле называется геном. Таких генов множество на ДНК.

б) генетический код .

Генетический код. (Объяснение учителя с элементами беседы и использованием таблиц и рисунка33 учебника.)

Свойства генетического кода.

2. Код специфичен – один триплет всегда обозначает только одну аминокислоту.

3. Код универсален – для всех живых организмов, что свидетельствует о единстве происхождения всех живых организмов.

4. Один нуклеотид не может одновременно входить в состав соседних триплетов.

5. Код не имеет знаков препинаний, и если один нуклеотид выпадает из тройки, то его место занимает ближайший нуклеотид из соседней тройки.

Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, которая соответствует последовательности аминокислот в первичной структуре белка называется генетическим кодом.

в) триплетность кода

генетический код триплетен, т.е. состоит из 3-х нуклеотидов, каждый триплет соответствует определённой аминокислоте белка. Например триплет ААГ соответствует аминокислоте фенилаланин. (демонстрация таблицы генетического кода)
Задача:
определить последовательность аминокислот в молекуле белка, если известно, что нуклеотиды в ДНК расположены в виде триплетов: ААЦ-ЦГГ-ТТЦ-АГГ (совместная работа учителя и уч-ся с таблицей генетического кода).

Биосинтез белка – это создание молекул белка на основе информации о последовательности аминокислот в его первичной структуре, заключенной в структуре ДНК.

Транскрипция. Трансляция. (Объяснение учителя с элементами беседы и использованием таблиц и рисунка 36-37 учебника,)

Биосинтез состоит из 2-х процессов, транскрипции и трансляции. Транскрипция происходит в ядре на ДНК с участием свободных нуклеотидов. Спираль ДНК раскручивается, к одной из ее нитей подходит и-РНК и начинает кодировать информацию о белке на своей цепи.

После сборки, и-РНК проходит через поры оболочки ядра идёт к месту синтеза белка, рибосомам.

а) определение записывают в тетради.

транскрипция - это процесс переписи наследственной информации о структуре белка с молекулы ДНК на и-РНК.

Мы выяснили, что для транскрипции нужны матрица ДНК, фермент РНК- полимераза и нуклеотиды.

б) Где происходит? В ядре клетки

Что образуется? и-РНК ( демонстрация таблицы, слайдов презентации)
Роль т-РНК в биосинтезе белка. (самостоятельная работа учащихся с использованием рисунка 35 учебника.)

В трансляции участвует т-РНК. Каждая т-РНК имеет свой триплет, который по принципу комплементарности с помощью ферментов к антикодону присоединяет аминокислоту. Затем доставляет к месту синтеза белка, на и-РНК, на которую нанизываются рибосомы, с помощью их опознаётся аминокислота. После этого рибосома передвигается вперёд, так она проходит через всю и-РНК и сборка белка заканчивается.
Последний этап синтеза белка- трансляция. Трансляция происходит в цитоплазме клетки на рибосомах, в результате образуется белковая молекула

Трансляция – механизм , с помощью которого последовательность нуклеотидов (триплетов) в молекуле и-РНК переводится в последовательность аминокислот в молекуле белка. Сначала происходит присоединение и-РНК к рибосоме. На и-РНК нанизывается первая рибосома, синтезирующая белок. На одной и-РНК может одновременно находиться более 80 рибосом, синтезирующих один и тот же белок. Такая группа рибосом, соединенных одной и-РНК, называется полисомой.

г) что нужно для трансляции : и-РНК, рибосома, аминокислоты (20), ферменты, АТФ, т-РНК

К схеме на доске добавляется:

В видеоуроке рассказывается о строении белков. Описываются этапы биосинтеза белка. Рассказывается о том, как происходят транскрипция и трансляция. В данном уроке приводятся следующие понятия: геном, генетический код, кодон, структурные гены, терминатор, полисома.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Синтез белков в клетке"

Получаемые с пищей белки, жиры и углеводы в организме распадаются на более простые вещества, а затем из них уже строятся необходимые организму высокомолекулярные соединения (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и липиды). Этот процесс называется ассимиляцией или пластическим обменом.

Однако самым важным процессом ассимиляции все же является синтез белков. Так как белки в организме выполняют достаточно много функций их роль чрезвычайно разнообразна.

Клетки нашего организма содержат тысячи белков. В процессе жизнедеятельности все белки рано или поздно разрушаются. И для нормального хода всех реакций они должны синтезироваться вновь.

За обедом вы съели какую-либо белковую пищу (мясо, рыбу или творог, например).

В организме поступившие с пищей белки расщепляются.

Под влиянием ферментов в двенадцатиперстной кишке завершается начавшееся в желудке расщепление белков до аминокислот.

Все аминокислоты подразделяют на заменимые и незаменимые.

Заменимые аминокислоты синтезируются в организме человека, к ним относят (аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, глицин, глутамин, глутаминовую кислоту, пролин, серин, тирозин и цистеин).

А незаменимые аминокислоты в организме не синтезируются и должны в обязательном порядке поступать с пищей.

Это (валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин). Содержатся они в основном в продуктах животного происхождения.

Среди двухсот известных аминокислот только 20 из них участвуют во внутриклеточном синтезе белков.

Их называют (протеиногенными аминокислотами или стандартными). Однако, в организме человека обнаружено около 40 непротеиногенных аминокислот.

Для удобства названия аминокислот имеют общепринятые сокращения.

Аминокислоты соединяются между собой благодаря пептидной связи. Так образуется молекула, которая представляет собой дипептид.

Поскольку на одном конце дипептида находится свободная аминогруппа, а на другом – свободная карбоксильная группа, дипептид может присоединять к себе другие аминокислоты.

В состав белков могут входить не только аминокислоты. Если белок содержит компоненты неаминокислотной природы, то такой белок относят к сложным. Простые белки состоят только из аминокислот.

Итак, мы сказали, что в двенадцатиперстном кишечнике происходит окончательное расщепление белков до аминокислот.

Затем аминокислоты в виде водных растворов всасываются в кровь капиллярами ворсинок тонкого кишечника.

Кровеносные сосуды, отходящие от кишечника поступают в воротную вену.

Которая собирает кровь от желудка, селезёнки, кишечника в печень.

Печень играет важную роль в обмене белков. Наибольшее количество белка синтезируется в мышцах, однако в пересчёте на 1 г массы в печени их производится все же больше.

Здесь образуются не только собственные белки клеток печени, но и большое количество секретируемых белков, необходимых для нужд всего организма.

Функции белков зависят от их строения. От последовательности, аминокислот, которые составляют их основу.

После синтеза белки для, того чтобы осуществлять свои биологические функции, сворачиваются в одну или несколько особых пространственных конфигураций.

Приобретают вторичную, третичную и четвертичную структуру.

Однако изначально, когда они только синтезировались белки имеют первичную структуру.

Первичная структура белка представлена определённой последовательностью аминокислот, которые связаны между собой пептидной связью.

В какой последовательности должны располагаться аминокислоты?

Информация о первичной структуре белков закодирована в последовальности нуклеотидов в молекуле двухцепочечной ДНК. Эта информация называется генетической информацией.

А участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре одного белка, называется геном.

Генетический код.

В состав нуклеотидов входят азотистые основная.

У ДНК четыре разных азотистых основания: аденин (А), тимин (Т) гуанин (Г) и цитозин (Ц).

3 нуклеотида (триплет) кодируют 1 аминокислоту.

А какую именно аминокислоту можно понять по последовательности этих самых нуклеотидов.

На сегодняшний день уже известно какие триплетные сочетания нуклеотидов ДНК соответствуют той или иной из 20 аминокислот, входящих в состав белков.

Однако изначально информация с ДНК переписывается на информационную (матричную) РНК в виде триплетов – кодонов.

Определённые кодоны как вы видите соответствуют определённым аминокислотам.

Однако, многим аминокислотам соответствует не один, а несколько различных триплетов – кодонов.

Считается что такое свойство генетического кода повышает надёжность хранения и передачи генетической информации при делении клеток.

Например, аминокислоте аланину соответствует 4 кадона. ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА и ГЦГ.

Первые два азотистых основания у всех триплетов одинаковы. Поэтому даже если произойдёт случайная ошибка в третьем нуклеотиде, то все равно это будет кодон аланина.

Важное свойство генетического кода — это специфичность. То есть один триплет будет обозначать только одну аминокислоту.

Итак, мы сказали, что в последовательности нуклеотидов молекулы ДНК закодирована информацию о первичной структуре белка.

Как же получить эту информацию?

Сначала генетической информация с ДНК переносится на информационную (матричную) РНК, этот процесс называется транскрипцией.

Давайте посмотрим каким образом происходит этот перенос.

Списывание генетической информации осуществляет фермент РНК-полимераза.

РНК полимераза узнает специфическую последовательность нуклеотидов, называемая промотером. Благодаря промотору синтез иРНК начинается с нужного участка цепи ДНК.

Перед промотером располагаются структурные гены, которые несут информацию о структуре иРНК.

РНК-полимераза производит цепочку иРНК с сайта инициации стартового кодона кодирующей области.

Процесс наращивания молекулы РНК нуклеотидами называется элонгацией.

Именно с промотора РНК-полимераза начинает расплетать двуспиральную ДНК и синтезировать информационную РНК по ДНК.

И по мере движения РНК-полимеразы по матрице впереди неё происходит расплетание, а позади — восстановление двойной спирали ДНК.

Тем самым РНК-полимераза по принципу комплементарности копирует одну из двух цепочек.

Вы помните, что по принципу комплементарности аденин соединяется только с тимином двумя водородными связями. А гуанин соединяется только с цитозином тремя водородными связями. Таким образом, нуклеотиды образуют пары.

По тому же принципу синтезируется и информационная РНК: против Цитозина молекулы ДНК становиться Гуанин молекулы РНК, против Тимина –Аденин. Против гуанина цитозин. А против аденина молекулы ДНК – урацил РНК.

Так РНК-полимераза синтезирует иРНК до тех пор, пока она не встретит определённую последовательность нуклеотидов, которая называется терминатором. Терминатор является знаком препинания, он указывает на то что синтез РНК следует прекратить.

Так формируется цепочка иРНК, которая представляет собой точную копию цепочки ДНК (только вместо тимина включён урацил).

Синтезированная информационная РНК выносит списанную генетическую информацию из ядра в цитоплазму. Где и будет происходит синтез белка.

С этого момента наступает следующий этап синтеза – его называют трансляцией.

Как мы уже говорили выше белки необходимые организму строятся из аминокислот. Которые были либо синтезированы самим организмом, либо получены с пищей.

Так вот эти аминокислоты попали в клетки с током крови. Теперь они находятся в цитоплазме.

Наступает трансляция перевод последовательности нуклеотидов молекулы иРНК в последовательность аминокислот молекулы белка.

Информационная РНК переместилась из ядра в цитоплазму. Здесь в цитоплазме её встречают рибосомы.

Вы помните, что рибосома состоит из малой и большой субъединицы.

Сперва к информационной РНК к (кодону АУГ, который сигнализирует о начале цепи) присоединяется малая субъединица рибосомы.

Так как кодон АУГ кодирует аминокислоту метионин, то все белки начинаются с метионина. За исключением некоторых случаев.

Когда присоединяется большая субъединица в рибосоме формируется пептидильный (или П-участок) и аминоацильный (или А-участок).

Аминокислоты, которые плавают в цитоплазме поступают в рибосому при помощи ещё одной специализированной РНК её называют транспортная РНК или тРНК.

Эти небольшие молекулы, способны сворачиваться таким образом, что образуют структуры, напоминающие по форме клеверный лист. В клетке имеется столько же разных тРНК, сколько кодонов, шифрующих аминокислоты.

Одна т-РНК несёт 1 аминокислоту. Однако т-РНК может захватить не любую аминокислоту, а строго определённую.

На вершине "листа" каждой тРНК имеется последовательность трёх нуклеотидов, их называют антикодоном. Данный антикадон взаимосоответствует, то есть комплементарен кодону в информационной РНК с которым он связывается. И соответствует той аминокислоте, которую он переносит.

Так первая аминокислота поступает в П-участок рибосомы.

Между аминокислотами формируется пептидная связь.

Первая транспортная РНК уходит, и рибосома продвигается дальше. А очередная т-РНК подносит необходимую аминокислоту, наращивающую растущую цепочку белка.

Эта операция повторяется столько раз, сколько аминокислот должен содержать строящийся белок.

Аминокислоты, которые поднесли т-РНК формируются в полипептидную цепочку.

После завершения синтеза цепи, полипептид высвобождается из рибосомы.

Чтобы принять обычную форму, белок должен свернуться, образуя при этом определённую пространственную конфигурацию. Это происходит в цистернах аппарата Гольджи. Белки созревают, а затем они доставляются к месту своего назначения.

Любой полипептид можно полностью задать словом, длина которого равна количеству аминокислотных остатков и в котором используется 20 букв, каждая из которых соответствует одной аминокислоте.

Этот простой, "буквенный" способ хранения и передачи информации задействован в живых организмах – вся информация о первичной структуре белков содержится в ДНК, а её главная функция как раз и состоит в хранении и передаче именно этой информации.

Так как белки в организме выполняют много функций они являются и гормонами и ферментами, то их необходимо достаточно много.

Поэтому, как только рибосома продвигается вперёд, за ней тут же на информационную РНК нанизывается следующая, которая будет синтезировать естественно тот же белок.

На одну и ту же иРНК может быть нанизана и третья и четвертая рибосома. Все рибосомы, синтезирующие белок на одной молекуле иРНК называются полисомой.

Когда этого белка для организма на данный момент достаточно, рибосома находит другую информационную РНК которая содержит информацию о каком-то другом белке.

Таким образом, последовательность аминокислот в первичной структуре белка не зависит от рибосом, а определяется только последовательностью нуклеотидов иРНК.

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Пластический обмен (ассимиляция) — совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей.

В ходе пластического обмена простые вещества, неспецифические для данного организма, превращаются в сложные соединения, которые способны выполнять специфические функции, характерные для данного организма.

Примером процесса ассимиляции служит биосинтез белков.

Каждая живая клетка создает (синтезирует) составляющие ее вещества. Этот процесс называют биосинтезом. Биосинтез (от греч. bios – "жизнь" и synthesis – "соединение") – образование органических веществ, происходящее в живых клетках с помощью ферментов и внутриклеточных структур.

Биосинтез, осуществляемый в процессе обмена веществ, всегда идет с потреблением энергии. Биосинтез, например, простых углеводов у зеленых растений происходит за счет энергии света. Биосинтез белков идет с потреблением энергии химических связей в органических веществах.

Главным поставщиком энергии для биосинтеза служит аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Ферменты, отщепляя остатки фосфорной кислоты от молекул АТФ, обеспечивают выделение энергии и тем создают возможность ее использования для биосинтеза.

В биосинтезе молекул белка участвуют разные аминокислоты, многочисленные ферменты, рибосомы и разные РНК (рРНК – рибосомная, тРНК – транспортная и иРНК – информационная).

Характер биосинтеза определяется наследственной информацией, закодированной в определенных участках ДНК хромосом – в генах. Гены содержат информацию об очередности аминокислот того или иного синтезируемого белка, иными словами, кодируют его первичную структуру. Молекулы иРНК передают этот код для биосинтеза.

Схематически процесс биосинтеза можно представить так:

Перенос генетической информации в виде копий ДНК из ядра в рибосому осуществляет информационная РНК.

Этот процесс происходит в ядре. Благодаря действию ферментов участок ДНК раскручивается, и вдоль одной из цепей по принципу комплементарности, т. е. избирательного соответствия, выстраиваются нуклеотиды. Соединяясь между собой, они образуют полинуклеотидную цепочку иРНК.

После этого происходит так называемое созревание, когда с участием ферментов вырезаются внутренние участки молекулы, а оставшиеся фрагменты "сшиваются" в одну линейную структуру. В результате образуется иРНК.

При этом разные ферменты способны вырезать разные участки РНК, и таким образом образуются разные иРНК. Смысл созревания иРНК заключается в том, что на основе информации одного гена возможен синтез нескольких иРНК, а в дальнейшем и разных белков.

Образовавшаяся таким образом новая информационная цепь иРНК оказывается точной копией генетической информации, "списанной" с ДНК как с матрицы. Этот процесс называется транскрипцией (лат. transcriptio – "переписывание").

Транскрипция – первый этап биосинтеза белка. На этом этапе происходит "списывание" генетической информации путем создания иРНК.

Образовавшаяся иРНК выходит из ядра в цитоплазму через поры в ядерной оболочке и вступает в контакт с многочисленными рибосомами.

Рибосома – уникальный "сборочный аппарат". Рибосома скользит по иРНК как по матрице и в строгом соответствии с последовательностью расположения ее нуклеотидов выстраивает определенные аминокислоты в длинную полимерную цепь белка. Порядок аминокислот в этой цепи соответствует генетической информации, скопированной ("списанной") с определенного участка ДНК. "Считывание" информации с иРНК и создание при этом полимерной цепи белка называется трансляцией (лат. translatio – "передача"). В процессе трансляции информация о строении будущего белка, записанная в виде последовательности нуклеотидов в молекулах иРНК, переводится с нуклеотидного кода в последовательность аминокислот в синтезируемых белках. Трансляция ("считывание") происходит в цитоплазме клетки.

"Считывание" (трансляция) генетической информации с иРНК и создание (сборка) полимерной цепи на рибосомах – второй этап биосинтеза белка.

Аминокислоты доставляются к рибосомам с помощью транспортных РНК (тРНК), которые, находясь в цитоплазме в свободном состоянии и в большом количестве, обеспечивают создание полимерной молекулы белка.

Для каждой аминокислоты требуется своя тРНК, комплементарная определенному участку иРНК. Такой участок всегда представлен триплетом – сочетанием трех нуклеотидов, называемым кодоном. В свою очередь, и каждая аминокислота, входящая в белок, тоже закодирована определенным сочетанием трех нуклеотидов (антикодон), по которым они и находят друг друга.

(Внимание! Данное интерактивное задание содержит ошибки! Найдите их!)

Многие аминокислоты кодируются не одним, а несколькими триплетами. В то же время известны три триплета, которые не кодируют ни одной аминокислоты (стоп-кодоны - УАА, УАГ и УГА). Эти триплеты прерывают синтез белковой цепочки.

Генетический код — это свойственный всем живым организмам единый способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК.

Генетический триплетный код биосинтеза молекул белка был расшифрован в 1965 г. Из 4 типов нуклеотидов можно составить 64 триплетных сочетания. В построении белков участвует всего 20 аминокислот. Но генов в ДНК хромосом очень много, поэтому в клетке может синтезироваться много различных белков. Значительная их часть – ферменты.

Изменение последовательности нуклеотидов (мутация) может привести к изменению аминокислот в белке. Такой белок приобретает новые свойства и может оказывать значительное влияние на жизнедеятельность организма – как положительное, так и отрицательное.

Обычно вдоль одной молекулы иРНК движется сразу несколько рибосом, при этом одновременно синтезируется несколько молекул белка.

Срок жизни иРНК – от двух минут у бактерий до многих дней у высших организмов. В конце концов ферменты разрушают иРНК до отдельных нуклеотидов. Нуклеотиды затем используются для синтеза новых РНК. Расщепляя и синтезируя иРНК, клетка строго регулирует синтез белков, их тип и количество.

Процесс биосинтеза молекул белков осуществляется только в живой клетке.

Читайте также: