20. Синтез белков в клетке.

Синтез белка протекает в несколько этапов:

1. активирование аминокислот молекулами АТФ (аденозинтрифосфат) в цитоплазме при помощи фермента;

2. перенос активированных аминокислот с помощью т-РНК к соответствующему участку и-РНК. Один конец т-РНК содержит кодон, соответствующий триплету и-РНК, а на другом конце – кодон, соответствующий определенной аминокислоте.

3. построение аминокислот в порядке, определяемом чередованием нуклеотидов ДНК на матрице и-РНК.

4. линейная молекула полипептидной цепи приобретает объемную структуру за счет водородных связей и становится биологически активной

При синтезе белка информация переписывается с ДНК на РНК, а затем на молекулу белка:

ДНК → РНК → белок

Транскрипция трансляция

Биосинтез белка

Процесс биосинтеза белка состоит из двух этапов: транскрипции и трансляции.

1) Транскрипция — это процесс переписывание наследственной информации с молекулы ДНК на и-РНК.

В ходе транскрипции участок двуцепочечной ДНК «разматывается». На одной из цепочек синтезируется молекула и-РНК.

И-РНК одноцепочечная, она собирается на одной из нитей ДНК по правилу комплементарности.

Образуется молекула и-РНК, которая является копией второй цепочки ДНК, только в ней тимин заменён на урацил. Закодированная в ДНК информация о первичной структуре белка таким образом переписывается на иРНК, в этом процессе участвует фермент — РНК-полимераза.

Синтез иРНК продолжается до очередного «знака препинания» — терминатора. Эта последовательность нуклеотидов указывает на завершение синтеза иРНК.

В клетках прокариот иРНК образуется в цитоплазме, поэтому образовавшиеся молекулы могут сразу принимать участие в синтезе белков на рибосомах. В клетках эукариот транскрипция происходит в ядре, поэтому иРНК сначала через поры в ядерной мембране выходит в цитоплазму.

2) Трансляция — это перевод информации, закодированной в иРНК, в первичную структуру молекулы белка.

Аминокислоты доставляются к рибосомам тРНК. Аминокислота попадает в рибосому только в комплексе с соответствующей тРНК.

На тот конец иРНК, с которого нужно начать синтез белка, нанизывается рибосома. Она движется вдоль иРНК прерывисто, «скачками», задерживаясь на каждом кодоне приблизительно 0,2 секунды.

К кодону, расположенному в активном центре рибосомы, присоединяется тРНК с комплементарным антикодоном. Соединённая с ней аминокислота образует пептидную связь к растущей полипептидной цепочкой. Затем рибосома перемещается на следующий кодон иРНК. В рибосоме оказывается тРНК с антикодоном, комплементарным следующему триплету в иРНК, и к образующейся молекуле белка присоединяется следующая аминокислота.

Рибосома постепенно сдвигается по иРНК, задерживаясь на следующих триплетах. Так поэтапно собирается молекула белка.

Синтез полипептидной цепи заканчивается, когда в активном центре рибосомы оказывается стоп-кодон (УАА, УАГ или УГА). Молекула белка отсоединяется от рибосомы, выходит в ЭПС или цитоплазму и усложняется, образуя характерную вторичную, третичную и четвертичную структуры.

На одной иРНК одновременно находятся несколько рибосом и происходит синтез нескольких молекул белка. Рибосомы, которые связаны с одной иРНК и синтезируют один и тот же белок, образуют полисому.

Когда синтез данного белка окончен, рибосома может найти другую иРНК и начать синтезировать другой белок.