7)Биосинтез белка. Основные этапы:транскрипция,пронессии( созревание и-рнк)

Биосинтез белка – сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислотных остатков, происходящий на рибосомах клеток живых организмов с участием молекул мРНК и тРНК. Именно туда поступает информационная РНК из ядра клетки.

Биосинтез белка можно разделить на стадии транскрипции, процессинга и трансляции.

Транскрипция (от лат. transcriptio — переписывание) — биосинтез молекул РНК ,осуществляемый на молекулах ДНК по принципу матричного синтеза. При помощи ферментов на соответствующих участках молекулы ДНК(генах) синтезируются все виды РНК. Синтезируется 20 разновидностей тРНК,так как в биосинтезе белка принимают участие 20 аминокислот. Затем иРНК и тРНК выходят в цитоплазму, рРНК встраивается в субъединицы рибосом, которые также выходят в цитоплазму.

Обратная транскрипция — это процесс образования двуцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК. Данный процесс называется обратной транскрипцией, так передача генетической информации при этом происходит в «обратном» направлении, относительно транскрипции.

Процессинг (англ. processing — обработка, переработка)— процесс формирования зрелых молекул РНК из их предшественни­ков (пре-РНК). Иными словами, это совокупность реакций, веду­щих к превращению первичных продуктов транскрипции (т. е. пре-РНК различных видов) в функционирующие молекулы. Процессинг т- и рРНК в основном сводится к удалению лишних фрагментов с концов молекул. Что касается иРНК, то у эукари­от ее процессинг осуществляется многоступенчато. Основными его событиями являются следующие:

— модификация концов молекулы и РНК, в ходе которой к кон­цам молекулы присоединяются специфические короткие, последовательности нуклеотидов, обозначающие место начала и мес­то конца трансляции;

- сплайсинг - удаление неинформативных последовательностей РНК, соответствующих интронам ДНК.

У прокариот иРНК не подвергаются процессингу — они способны работать сразу после синтеза.

У всех организмов процессинг РНК происходит в ядре. Для каж­дого типа молекул он осуществляется специальным ферментом (или группой ферментов)

(Процессингу также могут подвергаться и продукты трансля­ции, т . е. полипептиды, непосредственно считанные с иРНК. Таким изменениям подвергаются молекулы — предшественники многих белков - пищеварительных ферментов, коллагена, некоторых гормонов, иммуноглобулинов и др., после чего они начинают реально функционировать в организме).

8)Биосинтез белка:трансляция, предрибосомный и рибосомный период.

Биосинтез белка – сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислотных остатков, происходящий на рибосомах клеток живых организмов с участием молекул мРНК и тРНК. Именно туда поступает информационная РНК из ядра клетки.

Биосинтез белка можно разделить на стадии транскрипции, процессинга и трансляции.

Транскрипция – это процесс снятия информации с молекулы ДНК, синтезируемой на ней молекулой и-РНК. Информационная РНК состоит из одной цепи и синтезируется на ДНК в соответствии с правилом комплементарности. Как и в любой другой биохимической реакции в этом синтезе участвует фермент. Он активирует начало и конец синтеза молекулы и-РНК. Готовая молекула и-РНК выходит в цитоплазму на рибосомы, где происходит синтез полипептидных цепей. Процесс перевода информации, содержащейся в последовательности нуклеотидов и-РНК, в последовательность аминокислот в полипептиде называется трансляцией.

Аминокислоты доставляются к рибосомам транспортными РНК. Эти РНК имеют форму клеверного листа. На конце молекулы есть площадка для прикрепления аминокислоты, а на вершине – триплет нуклеотидов, комплементарный определенному триплету – кодону на и-РНК. Этот триплет называется антикодоном. Ведь он расшифровывает код и-РНК. В клетке т-РНК всегда столько же, сколько кодонов, шифрующих аминокислоты.

Рибосома движется вдоль и-РНК, смещаясь при подходе новой аминокислоты на три нуклеотида, освобождая их для нового антикодона. Аминокислоты, доставленные на рибосомы, ориентированы по отношению друг к другу так, что карбоксильная группа одной аминокислоты оказывается рядом с аминогруппой другой аминокислоты. В результате между ними образуется пептидная связь. Постепенно формируется молекула полипептида.

Синтез белка продолжается до тех пор, пока на рибосоме не окажется один из трех стоп-кодонов – УАА, УАГ, или УГА.

После этого полипептид покидает рибосому и направляется в цитоплазму. На одной молекуле и-РНК находятся несколько рибосом, образующих полисому. Именно на полисомах и происходит одновременный синтез нескольких одинаковых полипептидных цепей.

Каждый этап биосинтеза катализируется соответствующим ферментом и обеспечивается энергией АТФ.

Биосинтез происходит в клетках с огромной скоростью. В организме высших животных в одну минуту образуется до 60 тыс. пептидных связей

9)т-РНК как адаптор и акецептор

Молекулы т-РНК являются молекулами адапторами, т.е. посредниками, при помощи которых АК переносятся и включаются в определенном порядке в растущую полипептидную цепь. Транспортная РНК - молекула-адаптор, или дешифровщик. По¬скольку между нуклеотидами и аминокислотами невозможны специфиче¬ские взаимодействия (по типу комплементарных нуклеотидных пар), то появилось предположение о существовании молекул-адапторов, которые могут взаимодействовать как с определенным кодоном, так и с определен¬ной аминокислотой. Такими молекулами оказались транспортные РНК. 3'-Конец всех их молекул заканчивается одинаковой последовательностью ЦЦА, к которой могут присоединяться аминокислоты. Каждая т-РНК специфично связыва¬ется только с одной определенной аминокислотой, а общее количество ви¬дов т-РНК - 61, т.е. столько же, сколько имеется смысловых кодонов. В то же время одна аминокислота может взаимодействовать с двумя-шестью разными т-РНК, что объясняет вырожденность кода.

Каждая тРНК присоединяет определённую аминокислоту и транспортирует её к месту сборки полипептида в рибосоме. В молекуле тРНК есть два активных участка: триплет-антикодон на одном конце и акцепторный конец на другом. Антикодон считывает информацию с иРНК, акцепторный конец является посадочной площадкой для аминокислоты. Синтез полипептидной цепи белковой молекулы начинается с активации аминокислот, которую осуществляют специальные ферменты. Каждой аминокислоте соответствует как минимум один фермент. Фермент обеспечивает присоединение аминокислоты к акцепторному участку тРНК с затратой энергии АТФ.

10)Регуляция биосинтеза ,ее уровни. Антибиотики: их роль в регуляции синтеза белка патогенных микроорганизмов

Белки(полипептиды)

1(протеины)

Биополимеры,мономеры являются аминокислоты +(-) 200 аминокислот 20 входят в состав белков-протеинногенные

Н

(амино)Н2N-С-СООН(карбоксильная)

R

Протеиногенные аминокислоты:

1-аланин-а/а

2-валин-val

3-глицин-gly

4-лицин-lys

5-лейцин-leu

6-пролин-pro

7-аргинин-arg

8-треонин-thr

9-триптофан-trp

10-серин-ser

11-метионин-met

12-цистеин-cys

13-фенилаланин-phe

14-аспарагин-asn

15-аспартат-asp

16-глутамин-gln

17-глутамат-glu

18-гистидин-hiss

19-гуолейцин-ile

20-гидроксипролин-hyp

Уровни организации белков:

1)первичная(линейная цепочка,пептидная связь)

2)вторичная(конфериация-пространственная укладка белков)

3)третичная(трехмерная укладка)

4)четвертичная

Два типа вторичной связи:

1)a(альфа)-спираль

2)B(бета)-складчатость

11)Энергодонорные системы клетки

Митохо́ндрия— двумембранный сферический или эллипсоидный органоид диаметром обычно около 1 микрон. Характерна для большинства эукариотических клеток, как автотрофов (фотосинтезирующие растения), так и гетеротрофов (грибы, животные). Энергетическая станция клетки; основная функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии для генерации электрического потенциала, синтеза АТФ и термогенеза. Эти три процесса осуществляются за счёт движения электронов по электронно-транспортной цепи белков внутренней мембраны. Количество митохондрий в клетках различных организмов существенно отличается^[1]: так, одноклеточные зелёные водоросли (эвглена, хлорелла, политомелла) и трипаносомы имеют лишь одну гигантскую митохондрию, тогда как ооцит и амёба Chaos chaos содержат 300 000 и 500 000 митохондрий соответственно; у кишечных анаэробных энтамёб и некоторых других паразитических простейших митохондрии отсутствуют. В специализированных клетках органов животных содержатся сотни и даже тысячи митохондрий (мозг, сердце, мышцы).