1.Стадия инициация

Начала синтеза цепи с тем концом и-РНК, с которого должен начаться синтез белка, взаимодействует рибосома. При этом начало будущего белка обозначается триплетом АУГ, который является знаком начала трансляции- это точка промотор.. Так как этот кодон кодирует аминокислоту метионин, то все белки (за исключением специальных случаев) начинаются с метионина.

2. СТАДИЯ ЭЛОНГАЦИЯ – удлинение

После связывания рибосома начинает двигаться по и-РНК, задерживаясь на каждом ее участке, который включает в себя два кодона (т. е. 3 + 3 = 6 нуклеотидов). Время задержки составляет всего 0,2 с. За это время молекула т-РНК, антикодон которой комплементарен кодону, находящемуся в рибосоме, успевает распознать его. Та аминокислота, которая была связана с этой т-РНК, отделяется от «черешка» и присоединяется с образованием пептидной связи к растущей цепочке белка. В тот же самый момент к рибосоме подходит следующая т-РНК, антикодон которой комплементарен следующему триплету в и-РНК, и следующая аминокислота, принесенная этой тРНК, включается в растущую цепочку. После этого рибосома сдвигается по и-РНК, задерживается на следующих нуклеотидах, и все повторяется сначала сборка полипептидной цепи идет в направлении 5-3

3. Стадия терминация

Завершение синтеза белка в участке-терминаторе, который узнается РНК-полимеразой при участии особых белковых факторов терминации.

Рибосома доходит до одного из так называемых стоп-кодонов (УАА, УАГ или УГА). Эти кодоны не кодируют аминокислот.

Вопросы самоконтроля

1.Что такое обмен веществ.

2.Какие два процесса лежат в основе обмена веществ.

3.Каково значение обмена веществ в клетке.

4.Из каких этапов складывается процесс биосинтеза белка.

5.Что такое транскрипция.

6.Что такое трансляция

7.В какой части клетки протекает транскрипция

8.В какой части клетки протекает трансляция.

9.Что такое полирибосома.

10.Где содержится информация о структуре белка

11.Что такое функциональный центр рибосомы.

12.Какие этапы выделяют в процессе транскрипции

13.Где происходит процесс транскрипции.

14.Где происходит процесс трансляции.

Тема 11. Энергетический обмен в клетке

Задание № 1

1.Прочитайте ниже изложенный учебный материал.

2.Проанализируйте таблицы из приложения

3.Ответьте на вопросы самоконтроля.

Процессом противоположным синтезу, является диссимиляция или энергетический обмен.

Энергетический обмен (катаболизм, или диссимиляция) – это совокупность физиолого-биохимических процессов, в ходе которых происходит расщепление сложных органических веществ и выделяется энергия.

АТФ, ее строение и значение в клетке.

Клетки могут получать энергию, путем расщепления органических веществ, неорганических веществ или в виде энергии света.

Реакций, сопровождающихся освобождением энергии в клетке протекает множество, но для непосредственного обеспечения жизнедеятельности клетки используется только энергия расщепления АТФ.

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота содержится в каждой клетке в растворимой фракции цитоплазмы (гиалоплазма), митохондриях, хлоропластах и ядре. АТФ является универсальным источником энергии в клетке, именно с помощью этой молекулы клетка движется, синтезирует новые молекулы белков, углеводов, жиров, избавляется от отходов, осуществляет активный транспорт и т.д.

Молекула АТФ состоит:

А ТФ

Азотистое основание пятиуглеродный сахар три остатка

аденин рибоза фосфорной кислоты

Связи между остатками фосфорной кислоты богаты энергией – макроэргические (греч. «макрос» - большой; «эргос» - энергия). Отщепление одного остатка фосфорной кислоты дает примерно 40 кДж энергии, тогда как при разрыве обычных химических связей выделяется примерно 12 кДж энергии. Благодаря богатым энергией связям в молекулах АТФ клетка может накапливать большое количество энергии в очень небольшом пространстве и расходовать по мере надобности.

В результате гидролитического отщепления одного остатка фосфорной кислоты из АТФ образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ) и высвобождается 40 кДж энергии. При отщеплении второго остатка фосфорной кислоты получается аденозинмонофосфорная кислота и высвобождается еще одна порция энергии:

А ТФ + Н₂О АДФ + Н₃РО₄ + 40 кДж

А ДФ + Н₂О АМФ + Н₃РО₄ + 40 кДж

АТФ образуется из АДФ и фосфорной кислоты за счет энергии, освобождающейся при окислении органических веществ и в процессе фотосинтеза. Этот процесс называется фосфорилированием. При этом должно быть затрачено не менее 40 кДж энергии.

А ДФ + Н₃РО₄ + 40 кДж АТФ + Н₂О

АТФ вещество нестойкое, в клетке в значительном количестве не накапливается. Первоначально была обнаружена в мышечной ткани. Оказалось, что белки, выделенные из мышц и помещенные в физиологический раствор неподвижны в ведение небольшого количества АТФ вызывает их сокращение.

АТФ чрезвычайно быстро обновляется. У человека, например, каждая молекула АТФ расщепляется и вновь восстанавливается 2400 раз в сутки, так что средняя продолжительность ее жизни менее 1 мин. синтез АТФ осуществляется главным образом в митохондриях и хлоропластах. Образовавшаяся здесь АТФ по каналам ЭПС направляется в те участки клетки, где возникает потребность в энергии.

Таким образом, АТФ играет центральную роль в энергетическом обмене клетки и организма. Это означает, что любые виды клеточной активности совершаются за счет энергии, освобождаемой при гидролизе АТФ. Остальная энергия (около 50 %), которая выделяется при расщеплении молекул углеводов, жиров, белков и других органических соединений, рассеивается в виде тепла и практически не имеет существенного значения для жизнедеятельности клетки.

Этапы энергетического обмена