5. Загальна характеристика білків та їх біосинтез

Назва амінокислоти

Повна

Скорочена

Повна

Скорочена

Аланін

ала

Лейцин*

лей

Аргінін (незамінна для дітей)

арг

Лізин*

ліз

Аспарагін

аспн

Метіонін*

мет

Аспарагінова кислота

асп

Пролін

про

Валін*

вал

Серин

сер

Гістидин (незамінна для дітей)

гіс

Тирозин

тир

Гліцин

глі

Треонін*

тре

Глутамін

глун

Триптофан*

три

Глутамінова кислота

глу

Фенілаланін*

фен

Ізолейцин*

ілей

Цистеїн

цис

Етап

Процес

Де відбувається

1

Транскрипція (від лат. транскриптіо − переписування) – процес переписування інформації з ДНК на іРНК.

Під час цього процесу відбувається синтез іРНК (мРНК) на ДНК за участю ферменту ДНК-залеженої-РНК-полімерази за принципом комплементарності:

Спочатку синтезується про-іРНК, яка знімає копію з усіх екзонних та інтронних ділянок ДНК, після чого за допомогою спеціальних ферментів з неї видаляються ділянки, які не несуть генетичної інформації (інторони) і вона перетворюється на активну форму.

У ядрі на ДНК.

(після синтезу іРНК мігрує до рибосом у цитоплазму).

2

Трансляція (віл лат. транслятіо − передача) − перенесення інформації, записаної у послідовності нуклеотидів іРНК, у певну послідовність амінокислот називається (синтез білка на іРНК).

У цьому процесі виділяють три стадії:

• активація амінокислот;

• аміноацелювання тРНК;

• власне трансляція.

У цитоплазмі на рибосомах

1. Активація амінокислот

Амінокислоти під впливом ферменту (аміноацил-тРНК-синтетаза), специфічного для кожної амінокислоти взаємодіють з АТФ у результаті чого утворюються аміноациладенилати (комплекс ферменту аміноацил-тРНК-синтетази та амінокислотного залишку).

2.2. Аміноацелювання тРНК

Аміноациладенилати приєднуються до молекули специфічної тРНК і мігрують до рибосом.

Певна амінокислота переносить певною тРНК, що визначається антикодоном.

Антикодон − триплет на середній лопаті (верхівці) специфічної тРНК, комплементарний відповідному триплету (кодону) іРНК.

У цитоплазмі.

2.3. Власне трансляція

Аміноациладенилати, згідно словника генетичного коду, полімеризуються у поліпептидний ланцюг.

У цьому процесі виділяють три стадії:

• ініціацію – початок синтезу поліпептидного ланцюга (приєднання першої амінокислоти);

• елонгацію – подовження поліпептидного ланцюга (приєднання амінокислот);

• термінацію – закінчення синтезу і відщеплення готового поліпептиду (приєднання останньої амінокислоти).

На рибосомах (шорсткій або гранулярній ЕПС).

Синтезована молекула білка надходить у порожнину ендоплазматичної сітки, якою транспортується в певну ділянку клітини.

Схема трансляції (механізм роботи рибосоми):

1. Рибосома насувається на ниткоподібну молекулу іРНК таким чином, що іРНК опиняється між двома її субодиницями.

2. Рибосома «ковзає» зліва направо по мо­лекулі іРНК і збирає молекулу білка. Кожен крок рибосоми дорівнює одному триплету.

3. Коли рибосома дещо просунеться вперед по молекулі іРНК, на її місце надходить друга, а згодом − третя, четверта тощо і біосинтез нових білкових молекул триває далі. Кількість рибосом, які одночасно можуть бути розта­шовані на молекулі іРНК, зумовлена довжиною останньої.

4. Коли рибосома досягає одного з трьох триплетів (УАА, УАГ, УГА), що сигналізує про припинення син­тезу поліпептидного ланцюга, вона разом із білковою молекулою залишає іРНК.

5. Рибосома розпадається на субодиниці, які потрапляють на будь-яку іншу молекулу іРНК.

Процеси біосинтезу білка належать до реакцій матричного синтезу, тому що з ДНК, потім з іРНК знімається інформація як з матриці.

2.4. Дозрівання білка

Синтезований білок набуває своєї природної просторової (вторинної, третинної) структури і функціональної активності: за участю відповідних ферментів від нього відщеплюються зайві амінокислотні залишки, вводяться небілкові фосфатні, карбоксильні та інші групи, приєднуються вуглеводи, ліпіди тощо.

У цитоплазмі