Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 11
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
РЕФЕРАТ
СИНТЕЗ БЕЛКА
Вклеткахнепрерывноидутпроцессыобменавеществ—процессысинтезаираспадавеществ. Каждаяклеткасинтезируетнеобходимыеейвещества. Этотпроцессназываетсябиосинтезом.
Биосинтез—этопроцесссозданиясложныхорганическихвеществвходебиохимическихреакций, протекающихспомощьюферментов. Биосинтезнеобходимдлявыживания—безнегоклеткаумрёт.
Однимизважнейшихпроцессовбиосинтезавклеткеявляетсяпроцессбиосинтезабелков, которыйвключаетвсебяособыереакции, встречающиесятольковживойклетке—этореакцииматричногосинтеза. Матричныйсинтез—этосинтезновыхмолекулвсоответствииспланом, заложеннымвдругихужесуществующихмолекулах. Синтезбелкавклеткепротекаетприучастииспециальныхорганелл—рибосом. Этонемембранныеорганеллы, состоящиеизрРНКирибосомальныхбелков.
Последовательностьаминокислотвкаждомбелкеопределяетсяпоследовательностьюнуклеотидоввгене—участкеДНК, кодирующемименноэтотбелок. СоответствиемеждупоследовательностьюаминокислотвбелкеипоследовательностьюнуклеотидоввкодирующихегоДНКииРНКопределяетсяуниверсальнымправилом — генетическимкодом. Информацияо
белкеможетбытьзаписанавнуклеиновойкислотетолькооднимспособом—ввидепоследовательностинуклеотидов. ДНКпостроенаиз 4 видовнуклеотидов: аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г), цитозина (Ц), абелки—из 20 видоваминокислот. Такимобразом, возникаетпроблемапереводачетырёхбуквеннойзаписиинформациивДНКвдвадцатибуквеннуюзаписьбелков. Генетическийкод—соотношениянуклеотидныхпоследовательностейиаминокислот, наосновекоторыхосуществляетсятакойперевод.
Процесссинтезабелкавклеткеможноразделитьнадваэтапа: транскрипцияитрансляция
Транскрипция — первый этап биосинтеза белка
Транскрипция (с лат. transcription — переписывание) происходит в ядре клетки с участием ферментов, основную работу из которых осуществляет транскриптаза. В этом процессе матрицей является молекула ДНК.
Специальный фермент находит ген и раскручивает участок двойной спирали ДНК. Фермент перемещается вдоль цепи ДНК и строит цепь информационной РНК в соответствии с принципом комплементарности. По мере движения фермента растущая цепь РНК матрицы отходит от молекулы, а двойная цепь ДНК восстанавливается. Когда фермент достигает конца копирования участка, то есть доходит до участка, называемого стоп-кодоном, молекула РНК отделяется от матрицы, то есть от молекулы ДНК. Таким образом, транскрипция — это первый этап биосинтеза белка. На этом этапе происходит считывание информации путём синтеза информационной РНК.
Копировать информацию, хотя она уже содержится в молекуле ДНК, необходимо по следующим причинам: синтез белка происходит в цитоплазме, а молекула ДНК слишком большая и не может пройти через ядерные поры в цитоплазму. А маленькая копия её участка — иРНК — может транспортироваться в цитоплазму.
После транскрипции громоздкая молекула ДНК остаётся в ядре, а молекула иРНК подвергается «созреванию» — происходит процессинг иРНК. На её 5’ конец подвешивается КЭП для защиты этого конца иРНК от РНКаз — ферментов, разрушающих молекулы РНК. На 3’ конце достраивается поли(А)-хвост, который также служит для защиты молекулы. После этого проходит сплайсинг — вырезание интронов (некодирующих участков) и сшивание экзонов (информационных участков). После процессинга подготовленная молекула транспортируется из ядра в цитоплазму через ядерные поры.
Транскрипция пошагово
-
РНК полимераза садится на 3’ конец транскрибируемой цепи ДНК. -
Начинается элонгация — полимераза «скользит» по ДНК в сторону 5’ конца и строит цепь иРНК, комплементарную ДНК. -
Полимераза доходит до конца гена, «слетает» с ДНК и отпускает иРНК. -
После этого происходит процесс созревания РНК — процессинг.
Трансляция—второйэтапбиосинтезабелка
Трансляцияпредставляетсобойнепосредственнопроцесспостроениябелковоймолекулыизаминокислот. Трансляцияпроисходитвцитоплазмеклетки. Втрансляцииучаствуютрибосомы, ферментыитривидаРНК: иРНК, тРНКирРНК. ГлавнымпоставщикомэнергиипритрансляциислужитмолекулаАТФ—аденозинтрифосфорнаякислота.
Во время трансляции нуклеотидные последовательности информационной РНК переводятся в последовательность аминокислот в молекуле полипептидной цепи. Этот процесс идёт в цитоплазме на рибосомах. Образовавшиеся информационные РНК выходят из ядра через поры и отправляются к рибосомам. Рибосомы — уникальный сборочный аппарат. Рибосома скользит по иРНК и выстраивает из определённых аминокислот длинную полимерную цепь белка. Аминокислоты доставляются к рибосомам с помощью транспортных РНК. Для каждой аминокислоты требуется своя транспортная РНК, которая имеет форму трилистника. У неё есть участок, к которому присоединяется аминокислота и другой триплетный антикодон, который связывается с комплементарным кодоном в молекуле иРНК.
Цепочка информационной РНК обеспечивает определённую последовательность аминокислот в цепочке молекулы белка. Время жизни информационной РНК колеблется от двух минут (как у некоторых бактерий) до нескольких дней (как, например, у высших млекопитающих). Затем информационная РНК разрушается под действием ферментов, а нуклеотиды используются для синтеза новой молекулы информационной РНК. Таким образом, клетка контролирует количество синтезируемых белков и их тип.
Трансляцияпошагово:
-
Рибосома узнаёт КЭП, садится на иРНК. -
На Р-сайт рибосомы приходит первая тРНК с аминокислотой. -
На А-сайт рибосомы приходит вторая тРНК с аминокислотой. -
АК образуют пептидную связь. -
Рибосома делает шаг длиною в один триплет. -
На освободившийся А-сайт приходит следующая тРНК. -
АК образуют пептидную связь. -
Процессы 5–7 продолжаются, пока рибосома не встретит стоп-кодон -
Рибосома разбирается, отпускает полипептидную цепь.