- •Биохимия
- •Химический состав живых организмов.
- •Химические вещества в живых организмах.
- •Неорганические вещества клетки
- •Функции воды
- •Неорганические соли
- •Роль солей в организме.
- •Органические вещества клетки.
- •Углеводы.
- •Химические свойства моносахаридов. Реакции по карбонильной группе
- •2. Восстановление.
- •Реакции по гидроксильным группам
- •Реакции брожения.
- •Олигосахариды. Полисахариды.
- •Строение дисахаридов.
- •Полисахариды.
- •Крахмал.
- •Амилаза и Амилопектин – две фракции крахмала.
- •Химические свойства полисахаридов:
- •Целлюлоза.
- •Химические свойства целлюлозы:
- •Липиды.
- •Простагландины.
- •Физические свойства липидов.
- •Функции жиров в организме:
- •Нуклеиновые кислоты
- •Биологически важные гетероциклические соединения
- •Кислотно-основные свойства гетероциклов
- •Строение мононуклеотидов
- •Название нуклеозидов и мононуклеотидов
- •Первичная структура днк
- •Вторичная структура днк
- •Структура рнк
- •Белки аминокислотный состав белков
- •Структуры белков первичная
- •Вторичная
- •Третичная
- •Свойства белков электрические
- •Денатурация белка
- •Функции белков в клетке
- •Физические и химические свойства
- •Химические свойства
- •Качественные реакции на белки
- •Биокатализ
- •2 Класс: Трансферазы
- •3 Класс (Гидролазы)
- •4 Класс: Лиазы
- •5 Класс: Изомеразы
- •6 Класс: Лигазы (синтетазы)
- •Номенклатура ферментов
- •Кофакторы
- •Водорастворимые
- •Жирорастворимые
- •I. Коферменты, входящие в состав оксиредуктаз (коферменты дегидрогеназ)
- •I.2.Флавиновые дегидрогеназы
- •I.4. Группа гемма
- •II. Коферменты переноса групп (трансферазы)
- •II.1. Аминотрансферазы.
- •Ацилтрансферазы
- •Основы кинетики ферментативных реакций Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации реагентов
- •Влияние температуры на скорость ферментативных реакций
- •Влияние рН на скорость ферментативной реакции
- •Ингибиторы ферментов
- •Динамическая биохимия
- •Катаболизм Специфические и общие пути катаболизма.
- •Катаболизм углеводов
- •Катаболизм липидов
- •Катаболизм белков
- •Катаболизм аминокислот.
- •Общий путь катаболизма.
- •Цпэ. Тканевое дыхание. Окислительное фосфорилирование.
- •Биосинтезы Биосинтез днк. Репликация.
- •Биосинтез рнк
- •Информационные рнк
- •Рибосомные рнк
- •Трансляция (биосинтез белка)
- •Биосинтез углеводов
- •Биосинтез гликогена
- •Биосинтез жиров
- •Биосинтез жирных кислот.
- •Биосинтез триацилглицеридов
- •Оглавление
Биосинтез рнк
Синтез РНК на ДНК-матрице называется транскрипцией (переписыванием), происходит в ядре клеток с помощью РНК-полимерозы.
Рибонуклеиновые кислоты содержатся во всех живых клетках виде одноцепочных молекул, которые, как и ДНК, состоят из нуклеотидов, однако в состав нуклеотидов РНК место дезоксирибозы входит рибоза, а вместо тимина − другое пиримидиновое основание − урацил. Отдельные участки нуклеотидной цепи РНК связываются водородными связями.
Синтез белков, информация о строении которых зашифрована в последовательности расположения нуклеотидов в цепи ДНК, происходит на рибосомах, расположенных в цитоплазме. Следовательно, для осуществления этого синтеза необходимо перенести генетическую информацию из ядра в цитоплазму. Таким посредником в синтезе белка является одна из рибонуклеиновых кислот − информационная РНК (иРНК), называемая также матричной РНК (мРНК). В синтезе белка участвуют также транспортные тРНК и рибосомные рРНК.
Нуклеотиды, из которых синтезируются РНК, присоединяются к лидирующей цепи по принципу комплементарности, который имеет место при репликации ДНК, и с помощью РНК-полимеразы соединяются между собой, образуя полинуклеотидную цепь РНК. Количество РНК в каждой клетке зависит от количества синтезируемого белка. Молекулы РНК менее стабильны, чем молекулы ДНК, поэтому именно ДНК используется в качестве хранилища генетической информации.
Информационные рнк
На долю иРНК приходиться 3-5% всех, они имеет самое простое строение − одноцепочная молекула, состоящая из 70-10000 нуклеотидов. При синтезе иРНК на одной из цепей ДНК происходит спаривание оснований так же, как и при воспроизводжстве самой ДНК: присутствие аденина в матричной цени ДНК определяет присоединение урацила к образующейся цепи РНК, а цитозина − присоединение гистидина.
Поскольку иРНК образуются непосредственно на цепи ДНК и являются её копией, то информация о последовательности аминокислотных остатков, записанная с помощью нуклеотидных оснований в ДНК превращается в последовательность комплиментарных оснований на молекуле РНК. В этом генетическом коде одной аминокислоте белка соответствует набор 3-х оснований – триплет, расположенных в определённой последовательности. Этот триплет оснований называется кодоном. Четыре основания аденин A, урацил U,гуанин G и цитозин С можно комбинировать 64 способами, и, поскольку эти 64 комбинации используются для кодировки 21-ой аминокислоты, то генетический код является вырожденным, то есть одна аминокислота кодируется несколькими различными комбинациями. Генетические коды для различных аминокислот приведены на рисунке…
Три триплета (UUA, UAG, UGA) кодируют окончание синтеза – терминацию (стоп-кодоны), о один (AUG) кодирует начало синтеза белковой молекулы с метионина.
Длина иРНК зависит от длины полипептидной цепи, которую она кодирует. Поскольку иРНК служит для синтеза белка, то она существует пока идёт синтез (от нескольких минут у бактерий до нескольких дней у млекопитающих).
Рибосомные рнк
Рибосомы сами являются белками и содержат 70-80 различных белков. Функции рРНК сводятся к способствованию присоединения иРНК к ферментам, катализирующим процесс образования полипептидной цепи.
Количество рибосом в клетках колеблется от нескольких десятков тысяч у бактерий до миллиона и больше у эукариотов. Гены, кодирующие структуру рРНК, находятся в ядрышке. Все рибосомы состоят из двух фрагментов большого и маленького. Маленький состоит из 21-ого белка разной структуры и одной молекулы РНК массой около миллиона, а большой из 35 различных белков и знчительно большей молекулы рРНК (молекулярная масса ~1000 000).
Большой и маленький фрагмент могут легко отщепляться друг от друга(диссоциировать) и соединяться во время синтеза белка в одну большую частицу (рекомбинировать).
Транспортные РНК
Транспортные РНК участвуют в процессе трансляции в качестве промежуточного звена между нуклеиновыми кислотами и белками. Их функция заключается в том, что они переносят аминокислоты на рибосомы, где идёт синтез белка. Так как многие аминокислоты кодируются несколькими триплетами, то число известных тРНК больше 21-ой, их известно около 60-ти.
тРНК самые короткие из рибонуклеиновых кислот. Они состоят примерно из 80 нуклеотидов, их молекулярная масса сравнительно низка − 25-30 тысяч. Молекулы всех тРНК имеют сходную форму, их цепь изгибается так, что напоминает лист клевера или клена (рисунок). Эта форма поддерживаются водородными связями, возникающими между комплементарными нуклеотидными основаниями цепи. На 51-конце молекулы всегда находится гуанин, а на 31-конце группа ССА, к которой присоединяется аминокислота. Последовательность нуклеотидов в цепи остальной части молекулы разная.
Транспортные РНК должны выбрать из 21-ой аминокислоты свою, перенести ее к рибосоме и расположить в синтезируемой полипептидной цепи в той последовательности, которая закодирована в иРНК. Связывание тРНК со своей аминокислотой происходит с помощью фермента аминоацил-тРНК-лигазы. Этот процесс является активацией аминокислот и происходит в две стадии. Сначала аминокислота реагирует с АТФ, образуя соединение с макроэргической связью −аминоациладенилат. С него аминокислотный остаток переносится на 31-ОН-группу рибозы концевого остатка ССА тРНК, который у всех тРНК одинаков, и при этом отщепляется нуклеотид АМФ и образуется комплекс аминоацил-тРНК (аа-тРНК). Суммарная реакция образования аа-тРНК может быть записана следующим образом:
АМК + тРНК +АТФ → аа-тРНК +Н4Р2О7 + АМФ
В вершине листа молекулы тРНК находится участок, состоящий из 3-х нуклеотидов, последовательность которых строго соответствует коду переносимой кислоты. Этот участок является антикодоном кодону в молекуле иРНК, который он узнает за счет спаривания оснований путем образования между ними водородных связей при условии, что полинуклеотидные цепи ТРНК и иРНК антипараллельны:
иРНК 51 – U U C – 31 (кодон)
тРНК 31 –А А G – 51 (антикодон)
За счет этих водородных связей тРНК прикрепляется к иРНК.