Биосинтез белка - одно из звеньев пластического обмена

Биосинтез белка состоит из 3 стадий:

1. Образование иРнк на молекуле днк

Транскрипция (лат. - переписывание) - биосинтез иРНК на матрице (процесс переписи информации, содержащейся в гене, на иРНК). Специальный фермент РНК-полимераза, двигаясь по ДНК подбирает по принципу комплиментарности нуклеотиды и соединяет их в единую цепочку.

иРНК - копия не всей молекулы ДНК, а только ее части - одного гена. Существуют специальные механизмы узнавания начальной точки синтеза, выбора цепи ДНК, а также завершения процесса.

2. Транспорт ак к рибосоме

АК находятся в цитоплазме, тРНК - небольшие молекулы из 70-90 нуклеотидов, цепь молекулы свернута в виде трехлопастного листа. Существует не менее 20 видов тРНК. На вершине тРНК находится триплет, соответствующей определенной АК, которая прикрепляется к основанию тРНК.

3. Образование молекулы белка

1 этап - тРНК с АК подходит к рибосоме. Между 2 рибосомными субъединицами находится иРНК. Узнается определенная АК и отрывается от тРНК.

2 этап - трансляция - синтез полипептидных цепей белков идущий путем считывания генетической информации с иРНК. Фермент синтетаза присоединяет оторвавшуюся от тРНК АК к растущей молекуле белка. ИРНК непрерывно скользит по рибосоме. В зависимости от длины иРНК к ней может присоединиться от 3-4 до 100 рибосом - полисома. Полисомы повышают эффективность использования иРНК.

Значение биосинтеза:

1. Рост

2. Запас энергии

Значение иРНК:

Перепись информации о первичной структуре белка и перенос к месту синтеза белка, т.е. к рибосомам.

Значение тРНК:

Перенос АК в рибосому.

В ряде мест цепочки тРНК имеются 4-7 последовательных нуклеотидных звеньев, комплиментарных друг другу. Эти участки обозначены буквами А, Б, В, Г. в этих участках между комплиментарными нуклеотидами образуются водородные связи.

Е - триплет нуклеотидов, соответствующий определенной АК по своему коду (кодовый триплет).

Д - участок, связывающий АК.

Реакции матричного синтеза

Реакции матричного синтеза - удвоение ДНК, реакция синтеза иРНК.

Значение реакции матричного синтеза:

Основа фундаментального свойства всего живого - способности к воспроизведению себе подобных.

Реакция матричного синтеза - реакция синтеза полимера из мономерных молекул, располагающихся в соответствии с принципом комплиментарности и фиксации в строго определенном порядке.

В течении 3 лет 10 человек синтезировали искусственно белок инсулин, состоящий из 51 АК. В живой клетке синтез одной молекулы белка, состоящей из 200-300 АК завершается в течении 1-2 минут. Операция трансляции занимает не более 1/5-1/6 секунды.

Роль ферментов в биосинтезе:

Все реакции катализируются специальными ферментами. С участием ферментов происходит синтез ДНК, иРНК. Существуют специальные ферменты, обеспечивающие захват и соединение АК с из тРНК. В рибосоме в процессе сборки белка работает фермент, сцепляющий АК между собой.

Энергетика биосинтеза:

Биосинтез белка представляет собой цепь синтетических реакций: синтез иРНК, соединение АК с тРНК, сборка белка. Все эти реакции требуют энергетических затрат. Энергия для синтеза белка освобождается при расщеплении АТФ.

Репликация ДНК = самоудвоение ДНК