Тема: Пластичний обмін. Біосинтез білків

1. Біосинтез білків як один з основних процесів пластичного обміну.

Однією з найважливіших ознак будь-якої живої клітини є здатність до синтезу білків. Це зумовлено тим, що у ході життєдіяльності молекули білків постійно руйнуються, не можуть виконувати притаманні їм функції. Такі молекули видаляються з клітини, а на томість синтезуються нові, повноцінні.

2. Роль днк у синтезі білків. Код днк, його властивості.

Генетичний код - властива всім живим організмам єдина система збереження спадкової інформації в молекулах нуклеїнових кислот у вигляді певної послідовності нуклеотидів, яка визначає порядок введення амінокислот до поліпептидного ланцюга під час його синтезу.

Ділянка молекули ДНК, яка несе інформацію про первинну структуру одного білка, має назву ген.

Триплет - це ділянка ланцюга ДНК з трьох послідовно розташованих нуклеотидів, яка кодує одну з амінокислот.

Властивості генетичного коду:

1) Код триплетний, тобто встановлено, що кожний амінокислотний залишок у поліпептидному ланцюзі кодується певною послідовністю з трьох нуклеотидів.

2) Код універсальний, тобто єдиний для всіх організмів, які існують на Землі. В усіх організмів одні й ті самі амінокислоти кодуються одними й тими самими триплетами.

3) Код вироджений, тобто одну амінокислоту можуть кодувати кілька різних триплетів, що підвищує надійність генетичного коду.

4) Код однозначний, тобто кожний триплет кодує лише одну певну амінокислоту.

5) Код не перекривається, тобто генетична інформація може зчитуватися лише одним способом. Послідовність нуклеотидів починає зчитуватися із певної точки в одному напрямку, що визначає порядок зчитування триплетів усього ланцюга нуклеотидів.

6) У коді є "розділові знаки", тобто триплети, які не несуть генетичної інформації і лише відокремлюють одні гени від інших. Їх називають спейсерами (від англ. спейс - простір). У генетичному коді також є триплети (УАА, УАГ, УГА), кожен з яких означає припинення синтезу одного поліпептидного ланцюга (так звані стоп-кодони), а триплет АУГ визначає місце початку синтезу наступного.

3. Етапи біосинтезу білка.

Механізм процесу біосинтезу білків з'ясовано у 50-х роках XX сторіччя. На основі робіт багатьох вчених була висунута матрична теорія синтезу білка. Згідно цієї теорії, синтез білка - дуже складний багатоступінчастий процес. У ньому беруть участь ДНК, різні види РНК і різноманітні ферменти. Кожний білок синтезується на своїй особливій матриці і для цього потрібна своя особлива іРНК. Одна молекула іРНК визначає послідовність нуклеотидів з відрізка ДНК, рівного одному гену, і переносить цю інформацію на послідовність розташування амінокислот у поліпептидному ланцюгу одного білка.

Етапи біосинтезу білка:

І. Транскрипція.

Транскрипція - це синтез молекули іРНК на одному з ланцюгів ДНК, який здійснюється за принципом комплементарності.

При цьому кожному з триплетів гену ДНК у іРНК відповідає послідовність з трьох нуклеотидів, які комплементарні нуклеотидам триплету та мають назву кодон. Тобто певному триплету ДНК відповідає кодон іРНК (триплет ДНК - кодон іРНК).

ІІ.Активація амінокислот та приєднання їх до тРНК.

Амінокислоти надходять до рибосоми не самостійно, а у супроводі тРНК. Біля верхівки "листка конюшини" тРНК розташовані три нуклеотиди, що визначають, яку саме амінокислоту слід транспортувати. Ця послідовність нуклеотидів у складі тРНК має назву антикодон, тому що вона комплементарна одному з кодонів іРНК (триплет ДНК - кодон іРНК - антикодон тРНК). Особливий фермент "пізнає" антикодон і приєднує до основи молекули тРНК не яку-небудь, а певну, "свою" амінокислоту. У клітині є стільки ж різних типів тРНК, скільки типів кодонів, кодуючих амінокислоти.

ІІІ. Трансляція.

Трансляція (від лат. транслятіо - передача) - це процес переносу інформації про первинну структуру білка, яка міститься у вигляді послідовності нуклеотидів іРНК, далі у вигляді послідовності амінокислотних залишків молекули білка, що синтезується, який супроводжується ототожненням кожної амінокислоти синтезуємого білка з певним кодоном іРНК через посередництво антикодону тРНК.