Біосинтез білків у клітинах є послідовністю реакцій матричного типу, в ході яких послідовна передача спадкової інформації з одного типу молекул на інший призводить до утворення поліпептидів з генетично обумовленою структурою.

Біосинтез білків є початковим етапом реалізації, або експресією генетичної інформації. До головних матричних процесів, що забезпечують біосинтез білків, відносяться транскрипція ДНК та трансляція мРНК. Транскрипція ДНК полягає у переписуванні інформації з ДНК на мРНК (матричну або інформаційну РНК). Трансляція мРНК полягає у перенесенні інформації з мРНК на поліпептид. Послідовність матричних реакцій при біосинтезі білків можна як схеми.

нетранскрибований ланцюг ДНК

транскрибований ланцюг ДНК

транскрипція ДНК

кодони мРНК

трансляція мРНК

антикодони тРНК

амінокислоти білка

метіонін

На схемі видно, що генетична інформація про структуру білка зберігається як послідовності триплетів ДНК. При цьому лише один з ланцюгів ДНК служить матрицею для транскрипції (такий ланцюг називається транскрибується). Другий ланцюг є комплементарним по відношенню до транскрибується і не бере участі в синтезі мРНК.

Молекула мРНК є матрицею для синтезу поліпептиду на рибосомах. Триплети мРНК, що кодують певну амінокислоту, називаються кодони. У трансляції беруть участь молекули тРНК. Кожна молекула тРНК містить антикодон – триплет, що розпізнає, в якому послідовність нуклеотидів комплементарна по відношенню до певного кодону мРНК. Кожна молекула тРНК здатна переносити певну амінокислоту. Сполука тРНК з амінокислотою називається аміноацил-тРНК.

Молекула тРНК за загальною конформацією нагадує конюшинний лист на черешку. "Вершина листа" несе антикодон. Існує 61 тип тРНК із різними антикодонами. До «черешку листа» приєднується амінокислота (існує 20 амінокислот, що у синтезі поліпептиду на рибосомах). Кожній молекулі тРНК з певним антикодоном відповідає певна амінокислота. У той же час певній амінокислоті зазвичай відповідає кілька типів тРНК з різними антикодонами. Амінокислота ковалентно приєднується до тРНК за допомогою ферментів – аміноацил-тРНК-синтетаз. Ця реакція називається аміноацилуванням тРНК.

p align="justify"> На рибосомах до певного кодону мРНК за допомогою специфічного білка приєднується антикодон відповідної молекули аміноацил-тРНК. Таке зв'язування мРНК та аміноацил-тРНК називається кодонзалежним. На рибосомах амінокислоти з'єднуються між собою за допомогою пептидних зв'язків, а молекули тРНК, що звільнилися, йдуть на пошуки вільних амінокислот.

Розглянемо докладніше основні етапи біосинтезу білків.

1 етап. Транскрипція ДНК. На транскрибируемой ланцюга ДНК за допомогою ДНК-залежної РНК-полімерази добудовується комплементарний ланцюг мРНК. Молекула мРНК є точною копією нетранскрибованого ланцюга ДНК з тією різницею, що замість дезоксирибонуклеотидів до її складу входять рибонуклеотиди, до складу яких замість тиміну входить урацил.

2 етап. Процесинг (дозрівання) мРНК. Синтезована молекула мРНК (первинний транскрипт) піддається додатковим перетворенням. Найчастіше вихідна молекула мРНК розрізається деякі фрагменти. Одні фрагменти – інтрони – розщеплюються до нуклеотидів, інші – екзони – зшиваються в зрілу мРНК. Процес з'єднання екзонів «без вузликів» називається сплайсинг.

Сплайсинг характерний для еукаріотів та архебактерій, але іноді зустрічається і у прокаріотів. Існує кілька видів сплайсингу. Сутність альтернативного сплайсингу полягає в тому, що ті самі ділянки вихідної мРНК можуть бути і інтронами, і екзонами. Тоді одному й тому ділянки ДНК відповідає кілька типів зрілої мРНК і, відповідно, кілька різних форм одного і того ж білка. Сутність транс-сплайсингу полягає в поєднанні екзонів, що кодуються різними генами (іноді навіть з різних хромосом), в одну зрілу молекулу мРНК.

3 етап. Трансляція мРНК. Трансляція (як і всі матричні процеси) включає три стадії: ініціацію (початок), елонгацію (продовження) та термінацію (закінчення).

Ініціація. Сутність ініціації полягає у освіті пептидного зв'язку між двома першими амінокислотами поліпептиду.

Спочатку утворюється ініціюючий комплекс, до складу якого входять: мала субодиниця рибосоми, специфічні білки (фактори ініціації) та спеціальна ініціаторна метіонінова тРНК з амінокислотою метіоніном – Мет-тРНКМет. Ініціюючий комплекс дізнається початок мРНК, приєднується до неї і ковзає до точки ініціації (початку) біосинтезу білка: здебільшого це стартовий кодон АУГ. Між стартовим кодоном мРНК та антикодоном метіонінової тРНК відбувається кодонзалежне зв'язування з утворенням водневих зв'язків. Потім відбувається приєднання великої субодиниці рибосоми.

При об'єднанні субодиниць утворюється цілісна рибосома, яка несе два активні центри (сайту): А-ділянка (аміноацильна, яка служить для приєднання аміноацил-тРНК) і Р-ділянка (пептидилтрансферазна, яка служить для утворення пептидного зв'язку між амінокислотами).

Спочатку Мет-тРНКМет знаходиться на А-ділянці, але потім переміщається на Р-дільницю. На звільнений А-ділянка надходить аміноацил-тРНК з антикодоном, який комплементарний кодону мРНК, що йде за кодоном АУГ. У нашому прикладі це Глі-тРНКГлі з антикодоном ЦЦГ, який комплементарний кодону ГГЦ. В результаті кодонзалежного зв'язування між кодоном мРНК та антикодоном аміноацил-тРНК утворюються водневі зв'язки. Таким чином, на рибосомі поряд виявляються дві амінокислоти, між якими утворюється пептидна зв'язок. Ковалентний зв'язок між першою амінокислотою (метіоніном) та її тРНК розривається.

Після утворення пептидного зв'язку між першими першими амінокислотами рибосома зсувається на один триплет. В результаті відбувається транслокація (переміщення) ініціаторної метіонінової тРНКМет за межі рибосоми. Водневий зв'язок між стартовим кодоном та антикодоном ініціаторної тРНК розривається. В результаті вільна тРНКМет відщеплюється і йде на пошук своєї амінокислоти.

Друга тРНК разом з амінокислотою (у нашому прикладі Глі-тРНКГлі) в результаті транслокації виявляється на Р-ділянці, а А-ділянка звільняється.

Елонгація. Сутність елонгації полягає у приєднанні наступних амінокислот, тобто у нарощуванні поліпептидного ланцюга. Робочий цикл рибосоми в процесі елонгації складається з трьох кроків: кодонзалежного зв'язування мРНК і аміноацил-тРНК на А-ділянці, утворення пептидного зв'язку між амінокислотою і зростаючим поліпептидним ланцюгом і транслокації зі звільненням А-ділянки.

На звільнений А-ділянка надходить аміноацил-тРНК з антикодоном, що відповідає наступному кодону мРНК (у нашому прикладі це Тир-тРНКТир з антикодоном АУА, який комплементарний кодону УАУ).

На рибосомі поруч виявляються дві амінокислоти, між якими утворюється пептидний зв'язок. Зв'язок між попередньою амінокислотою та її тРНК (у нашому прикладі між гліцином та тРНКГлі) розривається.

Потім рибосома зміщується ще на один триплет, і в результаті транслокації тРНК, яка була на Р-ділянці (у нашому прикладі тРНКГлі), виявляється за межами рибосоми і відщеплюється від мРНК. А-дільниця звільняється, і робочий цикл рибосоми починається спочатку.

Термінація. Полягає у закінченні синтезу поліпептидного ланцюга.

Зрештою, рибосома досягає такого кодону мРНК, якому відповідає жодна тРНК (і жодна амінокислота). Існує три такі нонсенс-кодони: УАА («охра»), УАГ («бурштин»), УГА («опал»). На цих кодонах мРНК робочий цикл рибосоми припиняється, і нарощування поліпептиду припиняється. Рибосома під впливом певних білків знову поділяється на субодиниці.

Модифікація білків. Як правило, синтезований поліпептид піддається подальшим хімічним перетворенням. Вихідна молекула може розрізатися окремі фрагменти; потім одні фрагменти зшиваються, інші гідролізуються до амінокислот. Прості білки можуть з'єднуватися з різноманітними речовинами, утворюючи глікопротеїни, ліпопротеїни, металопротеїни, хромопротеїни та інші складні білки. Крім того, амінокислоти вже у складі поліпептиду можуть піддаватися хімічним перетворенням. Наприклад, амінокислота пролін, що входить до складу білка проколагену, окислюється до гідроксипроліну. У результаті проколагену утворюється колаген – основний білковий компонент сполучної тканини.

Реакції модифікації білків є реакціями матричного типу. Такі біохімічні реакції називаються ступінчастими.

Енергетика біосинтезу білків. Біосинтез білків – дуже енергоємний процес. При аміноацилуванні тРНК витрачається енергія одного зв'язку молекули АТФ, при кодонзависимом зв'язуванні аміноацил-тРНК – енергія одного зв'язку молекули ГТФ, при переміщенні рибосоми на один триплет – енергія одного зв'язку ще однієї молекули ГТФ. У результаті приєднання амінокислоти до полипептидной ланцюга витрачається близько 90 кДж/моль. При гідролізі пептидного зв'язку вивільняється лише 2 кДж/моль. Таким чином, при біосинтезі більшість енергії безповоротно втрачається (розсіюється як тепла).

Генетичний код, його основні властивості

У ході реакцій матричного синтезу на підставі генетичного коду синтезується поліпептид із спадково обумовленою структурою. Відрізок ДНК, що містить інформацію про структуру певного поліпептиду, називається геном.

Однак, ген - Це не просто ділянка ДНК, а одиниця спадкової інформації, носієм якої є нуклеїнові кислоти. Встановлено, що ген має складну структуру.

Найчастіше кодуючі ділянки (екзони) розділені некодирующими (інтронами). У той же час, завдяки альтернативному сплайсингу, розподіл ділянки ДНК на кодуючі та некодуючі виявляється умовним. Деякі ділянки ДНК можуть переміщатися щодо один одного – їх називають мобільними генетичними елементами (МГЕ). Багато генів представлені кількома копіями – тоді той самий білок кодується різними ділянками ДНК. Ще складніше закодовано генетичну інформацію у вірусів. У багатьох з них виявлені гени, що перекриваються: одна і та ж ділянка ДНК може транскрибуватися з різних стартових точок.

Процес експресії генів має гнучкість: одній ділянці ДНК може відповідати кілька поліпептидів; один поліпептид може кодуватись різними ділянками ДНК. Остаточна модифікація білків відбувається за допомогою ферментів, що кодуються різними ділянками ДНК.

Загальні властивості генетичного коду

Відображення одних об'єктів за допомогою інших називається кодуванням. Відображення структури білків як триплетів ДНК називається кодом ДНК, чи генетичним кодом. Завдяки генетичному коду встановлюється однозначна відповідність між нуклеотидними послідовностями нуклеїнових кислот та амінокислотами, що входять до складу білків. Генетичний код має такі основні властивості:

1. Генетичний код триплетен: кожна амінокислота кодується триплетом нуклеотидів ДНК та відповідним триплетом іРНК. При цьому кодони нічим не відокремлені один від одного (відсутні «коми»).

2. Генетичний код є надлишковим (виродженим): майже всі амінокислоти можуть кодуватися різними кодонами. Тільки двом амінокислот відповідає по одному кодону: метіоніну (АУГ) і триптофану (УГГ). Зате лейцину, серину та аргініну відповідає по 6 різних кодонів.

3. Генетичний код є таким, що не перекривається: кожна пара нуклеотидів належить тільки одному кодону (винятки виявлені у вірусів).

4. Генетичний код єдиний для переважної більшості біологічних систем. Однак є і винятки, наприклад, в інфузорій та в мітохондріях різних організмів. Тому генетичний кодназивають квазіуніверсальним.

Картинка 9 із презентації «Біосинтез білка»до уроків біології на тему «Біосинтез білка»

Розміри: 960 х 720 пікселів, формат: jpg. Щоб безкоштовно скачати картинку уроку біології, клацніть правою кнопкою миші на зображенні та натисніть «Зберегти зображення як...». Для показу картинок на уроці Ви можете також безкоштовно скачати презентацію «Біосинтез білка.pptx» повністю з усіма картинками в zip-архіві. Розмір архіву – 1719 КБ.

Завантажити презентацію

Біосинтез білка

«Функції білків» - Так відбувається прийом сигналів із зовнішнього середовища та передача інформації в клітину. При розпаді 1 г білка до кінцевих продуктів виділяється 17,6 кДж. Що таке ренатурація? Підіб'ємо підсумки: 9. Каталітична. Процес відновлення структури білка після денатурації називається ренатурацією. Піменов А.В. Білки є одним із джерел енергії в клітині.

«Білки речовина» - Наприклад: колаген. Викладач біології: Болдирєва Л. А. Відомо 20 АК, з яких будуються білки. . Приклад: варене яйце. Амінокислота – органічна речовина, Нерозчинні білки – фібрилярні. Харчові білки. . Захисні білки. Структуру білка. Використовуються організмом для руху. Енергетичні білки.

«Білки та його функції» - Каталітична роль. Двигуна функція. Концепція білки. Гідроліз білків зводиться до розщеплення поліпептидних зв'язків: Висновок: З білків побудовано кровоносні судини, сухожилки, волосся. Будова та функції білка. Хімічні властивостібілків. білки беруть участь в утворенні оболонки клітини, органоїдів та мембран клітини.

"Біосинтез білка" - Список літератури. Вступ. 4. Зміст. Біосинтез білків у живій клітині. 7. 10. 9. Схема рослинної та тваринної клітин. 5. 6. 1. 8. 2. 3.

"Біосинтез білків" - Трансляція (лат. Перенесення, переклад). Транскрипція (лат. переписування). Перевір себе. Значення білків. Зміст. Енергетика біосинтезу. Роль ферментів. Синтез поліпептидного ланцюга на рибосомі. 5. Яка послідовність нуклеотидів і-РНК, записаної на відрізку ДНК: Т-А-Ц-Г-Г-А-Т-Ц-А-Ц-Г-А -Г-Т-Г-Ц-Т А-У-Г-Ц-Г-У-А-Г-У-Г-Ц-У А-У-Г-Ц-Ц-У-А-Г-У -Г-Ц-У.

"Біосинтез білка біологія" - Микола Костянтинович Кольцов (1872-1940). А. Г. Основною функцією рибосом є синтез білків. Центральна догма (основний постулат) молекулярної біології– матричний синтез. Ц. Антикодон - триплет нуклеотидів на верхівці тРНК. Біосинтез білка. Після завершення синтезу іРНК розпадається на нуклеотиди.

Всього у темі 8 презентацій

Для вивчення процесів, які відбуваються в організмі, потрібно знати, що відбувається на клітинному рівні. А там найважливішу роль відіграють білкові сполуки. Необхідно вивчити як їх функції, а й процес створення. Тому важливо пояснити коротко та зрозуміло. 9 клас для цього підходить найкращим чином. Саме цьому етапі учні володіють достатньою кількістю знань розуміння цієї теми.

Білки - що це таке і для чого вони потрібні

Ці високомолекулярні сполуки грають величезну роль життя будь-якого організму. Білки є полімерами, тобто складаються з багатьох схожих «шматочків». Їх кількість може змінюватись від кількох сотень до тисяч.

У клітині білки виконують багато функцій. Велика їх роль і більш високих рівняхОрганізації: тканини та органи багато в чому залежать від правильної роботи різних білків.

Наприклад, усі гормони мають білкове походження. Адже саме ці речовини контролюють усі процеси в організмі.

Гемоглобін – теж білок, він складається з чотирьох ланцюгів, які у центрі з'єднані атомом заліза. Така структура забезпечує можливість переносити кисень еритроцитами.

Нагадаємо, що всі мембрани мають у своєму складі білки. Вони необхідні переносу речовин крізь оболонку клітин.

Існує ще безліч функцій білкових молекул, які вони виконують чітко та беззаперечно. Ці дивовижні з'єднання дуже різноманітні не лише за своїми ролями в клітці, а й за будовою.

Де відбувається синтез

Рибосома є органелою, в якій проходить основна частина процесу, що називається "біосинтез білка". 9 клас у різних школах відрізняється за програмою вивчення біології, але багато вчителів дають матеріал за органелами заздалегідь, до вивчення трансляції.

Тому учням неважко згадати пройдений матеріал та закріпити його. Слід знати, що на одній органелі одночасно може створюватися лише один поліпептидний ланцюг. Цього мало, щоб задовольнити усі потреби клітини. Тому рибосом дуже багато, і найчастіше вони поєднуються з ендоплазматичною мережею.

Така ЕПС називається шорсткою. Вигода такої «співпраці» очевидна: білок одразу після синтезу потрапляє у транспортний канал і може без затримок вирушати до місця призначення.

Але якщо брати до уваги початок, а саме зчитування інформації з ДНК, то можна сказати, що біосинтез білка в живій клітині починається ще в ядрі. Саме там синтезується яка містить генетичний код.

Необхідні матеріали – амінокислоти, місце синтезу – рибосома

Здається, що важко пояснити, як протікає біосинтез білка, коротко і зрозуміло, схема процесу та численні малюнки просто потрібні. Вони допоможуть донести всю інформацію, а також учням легше її запам'ятати.

Насамперед, для синтезу необхідний «будівельний матеріал» - амінокислоти. Деякі їх виробляються організмом. Інші можна отримати тільки з їжею, вони називаються незамінними.

Загальна кількість амінокислот - двадцять, але за рахунок величезної кількості варіантів, в яких можна їх розташовувати в довгому ланцюжку, молекули білків дуже різноманітні. Ці кислоти схожі між собою структурою, але відрізняються радикалами.

Саме властивості цих частин кожної амінокислоти визначають, в яку структуру «згорнеться» ланцюжок, що вийшов, чи буде вона утворювати четвертинну структуру з іншими ланцюгами, і які властивості буде мати макромолекула, що вийшла.

Процес біосинтезу білка не може протікати просто в цитоплазмі, йому потрібна рибосома. складається з двох субодиниць - великої та малої. У стані спокою вони роз'єднані, але тільки-но починається синтез, вони відразу з'єднуються і починають працювати.

Такі різні та важливі рибонуклеїнові кислоти

Для того, щоб принести амінокислоту до рибосоми, потрібна спеціальна РНК, яка називається транспортною. Для скорочення її позначають т-РНК. Ця одноланцюжкова молекула у вигляді конюшинного листа здатна причепити одну амінокислоту до свого вільного кінця і переправити її до місця синтезу білка.

Ще одна РНК, що бере участь у синтезі білка, називається матричною (інформаційною). Вона несе в собі не менш важливий компонент синтезу - код, в якому чітко прописано, коли яку амінокислоту чіпляти до ланцюжка білка, що утворюється.

Ця молекула має одноланцюгову будову, складається з нуклеотидів, так само як і ДНК. Існують деякі відмінності в первинній структурі цих нуклеїнових кислот, про які ви можете прочитати у порівняльній статті про РНК та ДНК.

Інформація про склад білка м-РНК отримує від головного зберігача генетичного коду - ДНК. Процес читання та синтезу м-РНК називається транскрипцією.

Він відбувається в ядрі, звідки м-РНК, що вийшла, відправляється до рибосоми. Сама ж ДНК із ядра не виходить, її завдання – лише зберегти генетичний код та передати його дочірній клітині під час поділу.

Зведена таблиця головних учасників трансляції

Щоб описати біосинтез білка коротко і зрозуміло, таблиця просто необхідна. До неї ми запишемо всі компоненти та їх роль у цьому процесі, який називається трансляцією.

Сам процес створення білкового ланцюжка ділиться на три етапи. Давайте розглянемо кожен із них докладніше. Після цього ви зможете легко пояснити всім охочим біосинтез білка коротко та зрозуміло.

Ініціація – початок процесу

Це початкова стадія трансляції, в якій мала субодиниця рибосоми з'єднується з першою т-РНК. Ця рибонуклеїнова кислота несе у собі амінокислоту - метионин. Трансляція завжди починається саме з цієї амінокислоти, оскільки стартовим кодоном є АУГ, який кодує цей перший мономер в білковому ланцюгу.

Для того щоб рибосома дізналася стартовий кодон і не почала синтез із середини гена, де послідовність АУГ також може виявитися, навколо початкового кодону розташовується спеціальна послідовність нуклеотидів. Саме по них рибосома дізнається те місце, на яке має сісти її мала субодиниця.

Після утворення комплексу з м-РНК стадія ініціації закінчується. І розпочинається основний етап трансляції.

Елонгація – середина синтезу

На цьому етапі відбувається поступове нарощування білкового ланцюжка. Тривалість елонгації залежить від кількості амінокислот у білку.

Насамперед до малої субодиниці рибосоми приєднується велика. І початкова т-РНК виявляється у ній цілком. Зовні залишається лише метіонін. Далі у велику субодиницю входить друга т-РНК, яка несе іншу амінокислоту.

Якщо другий кодон на м-РНК збігається з антикодоном на верхівці конюшинного листа, друга амінокислота приєднується до першої за допомогою пептидного зв'язку.

Після цього рибосома пересувається м-РНК рівно на три нуклеотиди (один кодон), перша т-РНК від'єднує від себе метіонін і відокремлюється від комплексу. На її місці виявляється друга т-РНК, на кінці якої висить вже дві амінокислоти.

Потім велику субодиницю входить третя т-РНК і повторюється. Він відбуватиметься доти, доки рибосома не натрапить на кодон у м-РНК, який сигналізує про закінчення трансляції.

Термінація

Цей етап є останнім, деяким може здатися дуже жорстоким. Всі молекули та органели, які так злагоджено працювали над створенням поліпептидного ланцюжка, зупиняються, як рибосома наїжджає на термінальний кодон.

Він не кодує жодну амінокислоту, тому яка б т-РНК не зайшла у велику субодиницю, всі вони будуть відкинуті через невідповідність. Тут у справу вступають чинники термінації, які відокремлюють готовий білок від рибосоми.

Сама органела може або розпастися на дві субодиниці, або продовжити свій шлях м-РНК у пошуках нового стартового кодону. На одній м-РНК можуть бути відразу кілька рибосом. Щойно створений білок постачається маркерами, за допомогою яких усім буде зрозуміло його місце призначення. І по ЕПС він буде відправлений туди, де необхідний.

Щоб зрозуміти роль біосинтезу білка, необхідно вивчити, які функції може виконувати. Це залежить від послідовності амінокислот у ланцюжку. Саме їх властивості визначають вторинну, третинну, котрий іноді четвертинну (якщо вона існує) та її роль клітині. Докладніше про функції білкових молекул можна прочитати у статті з цієї теми.

Як дізнатися більше про трансляцію

У цій статті описано біосинтез білка у живій клітині. Звичайно, якщо вивчати предмет глибше, на пояснення процесу у всіх подробицях піде чимало сторінок. Але вищевикладеного матеріалу має вистачити для загального уявлення. Дуже корисним для розуміння можуть бути відеоматеріали, в яких вчені змоделювали всі етапи трансляції. Деякі з них перекладені російською мовою і можуть стати чудовим посібником для учнів або просто пізнавальним відео.

Щоб розбиратися в темі краще, слід прочитати й інші статті на близькі теми. Наприклад, про або про функції білків.

Як пояснити, стисло і зрозуміло, що таке біосинтез білка, і яке його значення?

Якщо вам цікава ця тема, і ви хотіли б підтягнути шкільні знання або повторити перепустки, то ця стаття створена для вас.

Що таке біосинтез білка

Спочатку варто ознайомитись із визначенням біосинтезу. Біосинтез називається синтез живими організмами природних органічних сполук.

Якщо бути простіше, це отримання різних речовин за допомогою мікроорганізмів.Цей процес займає важливу роль у всіх живих клітинах. Не забуваємо і про складний біохімічний склад.

Транскрипція та трансляція

Це два найголовніші кроки біосинтезу.

Транскрипціяз латинського означає «переписування» – як матриця застосовується ДНК, тому відбувається синтезування трьох видів РНК (матричної/інформаційної, транспортної, рибосомної рибонуклеїнових кислот). Реакція здійснюється за допомогою полімерази (РНК) та з використанням великої кількостіаденозинтрифосфату.

Вироблять дві основні дії:

  1. Позначення кінця та початку трансляції приєднанням іРНК.
  2. Подія, що здійснюється завдяки сплайсингу, що у свою чергу видаляє неінформаційні послідовності РНК, тим самим відбувається зменшення маси матричної рибонуклеїнової кислоти в 10 разів.

Трансляціяз латинського означає «переклад» – використовується іРНК як матриця, синтезуються поліпептидні ланцюжки.

Трансляція включає три етапи, які можна було подати у вигляді таблиці:

  1. Перший етап. Ініціація - формування комплексу, який бере участь у синтезі поліпептидного ланцюжка.
  2. Другий етап. Елонгація - збільшення розмірів цього ланцюга.
  3. Третій етап. Термінація - висновок вищезазначеного процесу.

Схема біосинтезу білка

За схемою видно, як відбувається процес.

Точкою стикування цієї схеми є рибосоми, у яких синтезується білок. У простій формі синтез здійснюється за схемою

ДНК> PHK> білок.

Першим починається етап транскрипції, в якому молекула змінюється в одноланцюжкову інформаційну рибонуклеїнову кислоту (іРНК). У ній міститься інформація про амінокислотну послідовність білка.

Наступною зупинкою іРНК буде рибосома, де відбувається сам синтез. Відбувається це шляхом трансляції, формування поліпептидного ланцюжка. Після цієї пересічної схеми отриманий білок транспортується в різні місця, виконуючи певні завдання.

Послідовність процесорів біосинтезу білка

Біосинтез білка – складний механізм, який включає два вище згадані етапи, а саме транскрипцію і трансляцію. Першим відбувається транскрибований етап (він поділяється на дві події).

Після йде трансляція, в якій беруть участь усі види РНК, кожна має свою функцію:

  1. Інформаційна – роль матриці.
  2. Транспортна – додавання амінокислот, визначення кодонів.
  3. Рибосомна - утворення рибосом, які підтримують іРНК.
  4. Транспортна – синтез поліпептидного ланцюга.

Які компоненти клітини беруть участь у біосинтезі білка

Як ми казали, біосинтез поділяють на дві стадії. У кожній стадії беруть участь свої компоненти. На першій стадії це дезоксирибонуклеїнова кислота, інформаційна та транспортна РНК, нуклеотиди.

У другій стадії беруть участь компоненти: іРНК, тРНК, рибосоми, нуклеотиди і пептиди.

Які особливості реакцій біосинтезу білка у клітині

До списку особливостей реакцій біосинтезу варто віднести:

  1. Використання енергії АТФ для хімічних реакцій.
  2. Є ферменти, завдання яких прискорювати реакції.
  3. Реакція має матричний характер, оскільки білок синтезується іРНК.

Ознаки біосинтезу білка у клітині

Для такого складного процесу, звичайно, характерні різні ознаки:

  1. Перший полягає в тому, що присутні ферменти, без яких сам процес був би неможливий
  2. Задіяні всі три види РНК, з цього можна дійти невтішного висновку, що центральна роль належить РНК.
  3. Освіта молекул виробляється мономерами, саме амінокислотами.
  4. Варто позначити так само, що специфічність того чи іншого білка визначається розташуванням амінокислот.

Висновок

Багатоклітинний організм - апарат, що складається з різних клітинних типів, які диференційовані - відрізняються структурою та функціями. Крім білків, є клітини цих типів, які синтезують так само собі подібних, в цьому полягає відмінність.

Біосинтез білків йде у кожній живій клітині. Найбільш активний він у молодих клітинах, що ростуть, де синтезуються білки на побудову їх органоїдів, а також в секреторних клітинах, де синтезуються білки-ферменти і білки-гормони.

Основна роль визначенні структури білків належить ДНК. Відрізок ДНК, що містить інформацію про структуру одного білка, називають геном. Молекула ДНК містить кілька сотень генів. У молекулі ДНК записаний код про послідовність амінокислот у білку у вигляді нуклеотидів, що безумовно поєднуються. Код ДНК удалося розшифрувати майже повністю. Сутність його полягає у наступному. Кожній амінокислоті відповідає ділянка ланцюга ДНК з трьох нуклеотидів, що стоять поруч.

Наприклад, ділянка Т-Т-Твідповідає амінокислоті лізину, відрізок А-Ц-А- цистину, Ц-А-А - валіну н т. д. Різних амінокислот - 20, число можливих поєднань з 4 нуклеотидів по 3 дорівнює 64. Отже, триплетів з надлишком вистачає для кодування всіх амінокислот.

Синтез білка - складний багатоступінчастий процес, що є ланцюгом синтетичних реакцій, що протікають за принципом матричного синтезу.

Оскільки ДНК знаходиться в ядрі клітини, а синтез білка відбувається в цитоплазмі, існує посередник, який передає інформацію з ДНК рибосоми. Таким посередником є ​​іРНК. :

У біосинтезі білка визначають такі етапи, що йдуть у різних частинахклітини:

  1. Перший етап - синтез і-РНК відбувається у ядрі, у процесі якого інформація, що міститься в гені ДНК, листується на і-РНК. Цей процес називається транскрипцією (від латів. «Транскриптик» - переписування).
  2. З другого краю етапі відбувається з'єднання амінокислот з молекулами т-РНК, які послідовно складаються із трьох нуклеотидів - антикодонів, з допомогою яких визначається свій триплет-кодон.
  3. Третій етап - це процес безпосереднього синтезу поліпептидних зв'язків, що називається трансляцією. Він відбувається у рибосомах.
  4. На четвертому етапі відбувається утворення вторинної та третинної структури білка, тобто формування остаточної структури білка.

Таким чином, у процесі біосинтезу білка утворюються нові молекули білка відповідно до точної інформації, закладеної в ДНК. Цей процес забезпечує оновлення білків, процеси обміну речовин, зростання та розвиток клітин, тобто всі процеси життєдіяльності клітини.

Хромосоми (від грец. «хрому» – колір, «сома» – тіло) – дуже важливі структури ядра клітини. Відіграють головну роль процесі клітинного поділу, забезпечуючи передачу спадкової інформації від покоління до іншого. Вони є тонкими нитками ДНК, пов'язані з білками. Нитки називаються хроматидами, що складаються з ДНК, основних білків (гістонів) та кислих білків.

У клітині, що не ділиться, хромосоми заповнюють весь обсяг ядра і не видно під мікроскопом. Перед початком поділу відбувається спіралізація ДНК і кожна хромосома стає помітною під мікроскопом. Під час спіралізації хромосоми скорочуються у десятки тисяч разів. У такому стані хромосоми виглядають як дві однакові нитки (хроматиди), що лежать поруч, з'єднані загальною ділянкою - центромірою.

Для кожного організму характерна постійна кількість та структура хромосом. У соматичних клітинах хромосоми завжди парні, тобто у ядрі є дві однакові хромосоми, що становлять одну пару. Такі хромосоми називають гомологічними, а парні набори хромосом у соматичних клітинах називають диплоїдними.

Так, диплоїдний набір хромосом у людини складається з 46 хромосом, утворюючи 23 пари. Кожна пара складається із двох однакових (гомологічних) хромосом.

Особливості будови хромосом дозволяють виділити їх 7 груп, що позначаються латинськими літерами А, В, З, D, Е, F, G. Усі пари хромосом мають порядкові номери.

У чоловіків та жінок є 22 пари однакових хромосом. Їх називають аутосоми. Чоловік та жінка відрізняються однією парою хромосом, які називають статевими. Вони позначаються літерами - велика X (група С) і маленька Y (група С). У жіночому організмі 22 пари аутосом та одна пара (XX) статевих хромосом. У чоловіків - 22 пари аутосом н одна пара (XY) статевих хромосом.

На відміну від соматичних клітин, статеві клітини містять половинний набір хромосом, тобто містять одну хромосому кожної пари! Такий набір називають гаплоїдним. Гаплоїдний набір хромосом виникає у процесі дозрівання клітин.