"Биосинтез белка"

Биосинтез белка (от греч. bios – «жизнь», synthesis - «соединение») –
образование молекул белка в живых клетках с помощью ферментов и внутриклеточных структур

рибосома

АУГ – УАЦ – ГЦЦ – АГЦ ….

и – РНК

т – РНК

энергия

АТФ

ферменты

Информация о первичной структуре белка закодирована в молекуле ДНК в виде триплетов (кодонов)

Триплет (кодон) – участок из трех нуклеотидов в молекуле ДНК

Один триплет молекулы ДНК кодирует одну аминокислоту молекулы белка:
1 триплет 1 аминокислота

ДНК: АТГ – ГГЦ – ТГА – ГЦА – ТЦГ

Белок:

тир

про

тре

арг

сер

ДНК:

Белок:

ген

Ген – участок молекулы ДНК, в котором закодирована информация о структуре одного белка: 1ген 1 белок

ген

Генетический код – система записи генетической информации в молекуле ДНК о строении молекулы белка

Генетическая информация записана только в одной (кодогенной) цепи ДНК

ДНК

и-РНК

Информация закодирована в виде триплетов

Один триплет может кодировать одну аминокислоту

Для большинства аминокислот существует несколько триплетов

Нуклеотид входит в состав только одного триплета

Между генами имеются "знаки препинания"

Код одинаков для всех живых организмов

20 аминокислот

43=64 триплета

Стартовые и стоп-кодоны: УАГ, УГА, УАА – не кодируют аминокислоты и указывают на начало и конец синтеза молекулы белка

ДНК находится в ядре, а синтез белка происходит в цитоплазме, поэтому существует посредник и-РНК, передающий информацию с ДНК на рибосомы

Цепи ДНК в области активного гена освобождаются от гистонов, водородные связи разрываются и цепи ДНК расходятся

ген

Транскрипция происходит только с кодогенной цепи ДНК

Транскрипция («списывание») – процесс считывания информации о первичной структуре белка с молекулы ДНК молекулой и-РНК (синтез молекулы и-РНК на основе молекулы ДНК)

Во время транскрипции происходит перенос генетической информации с молекулы ДНК на и-РНК

Транскрипция происходит с помощью фермента ДНК-полимеразы по принципу комплементарности

и-РНК:

ДНК: АЦЦ–АТА–ГТЦ –ЦАА – ГГА

ЦЦУ

УАУ –

ЦАГ –

ГУУ –

Реакции, в которых одна молекула полимера служит матрицей (основой) для синтеза другой молекулы, называются реакциями матричного типа

ДНК служит матрицей для синтеза и-РНК

УГГ –

и-РНК переносит информацию из ядра на рибосомы и становится матричной РНК (м-РНК)

м – РНК

Трансляция – перевод нуклеотидной последовательности с и-РНК на аминокислотную последовательность и сборка молекулы белка на рибосомах

*В трансляции принимают участие молекулы т-РНК, все виды РНК, рибосомы, аминокислоты

т-РНК

и-РНК

рибосома

аминокислоты

и-РНК

*Состоит из 75 нуклеотидов и имеет вид "клеверного листа"

Акцепторный конец –
присоединяет аминокислоту

Кодовый триплет (антикодон)

*Существует 61 тип т-РНК с разными антикодонами

ГУЦ

Антикодон т-РНК комплементарен триплету на и–РНК

вал

1. Инициация – начало биосинтеза

Малая субъединица рибосомы нанизывается на м-РНК и скользит до точки инициации (начала) биосинтеза – это стартовый кодон АУГ

Данный кодон соответствует  – метиониновой т-РНК, которая связывается со стартовым кодоном с помощью водородных связей

м – РНК:

АУГ ААГ ЦГУ ГГЦ

Затем происходит присоединение большой субъединицы рибосомы

*Целостная рибосома, несет два активных триплета – функциональный центр

Функциональный центр рибосомы – ФЦР
(два триплета)

А аминокислотный центр
центр узнавания аминокислоты

Р
пептидный центр
центр присоединения аминокислоты

м – РНК:

АУГ – ААГ – ЦГУ – ГГЦ …

2. Элонгация - сборка молекулы белка

3.Терминация – окончание биосинтеза

На стоп-кодонах синтез полипептида прекращается
Рибосома вновь разделяется на субъединицы

Полисома – молекула и-РНК, на которой находятся несколько рибосом, синтезирующих одинаковые белки

ДНК

*Содержит информацию о первичной структуре белка *Служит матрицей для синтеза и-РНК

и-РНК

*Переносит информацию о структуре белка из ядра на рибосомы
*Служит матрицей для синтеза белка

т-РНК

*С помощью ферментов присоединяет аминокислоту и транспортирует ее на рибосомы

рибосома

*Осуществляет сборку молекулы белка

ферменты

*Катализируют процессы биосинтеза

аминокислоты

*Служат строительным материалом для молекулы белка

АТФ

*Обеспечивает энергией процессы биосинтеза белка

1. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов
ГГГТГГЦГТЦАТ …
Определите последовательность нуклеотидов и-РНК, антикодоны т-РНК и последовательность аминокислот во фрагменте полипептида, используя таблицу генетического кода

ДНК: ГГГ – ТГГ – ЦГТ – ЦАТ …

и-РНК: ЦЦЦ –

ГУА …

АЦЦ –

ГЦА –

т-РНК:

ГГГ,

УГГ,

ЦГУ,

ЦАУ…

Белок:

про –

тре –

ала –

вал…

2. Установите соответствие:
ЭТАПЫ: 1) транскрипция
2) трансляция
ХАРАКТЕРИСТИКА:
А) процесс протекает в ядре
Б) осуществляется в цитоплазме
В) по принципу комплементарности на ДНК синтезируется и-РНК
Г) благодаря действию ферментов участок ДНК раскручивается
Д) аминокислоты к месту сборки белка доставляют т-РНК
Е) рибосома скользит по и-РНК как по матрице

§ 4.2

1. http://yandex.ru/images>биосинтез

2.http://yandex.ru/ по биологии.РФ> учебные материалы>

Биология: учебное пособие/ А. С. Маклакова, С. Е. Жуйкова. – М. : Дрофа, 2008. – 190, [2] с. : ил. – (Выпускной вступительный экзамен)
ЕГЭ. Биология: типовые экзаменационные варианты : 30 вариантов / под. Редакцией Г. С. Калиновой. – М. : Издательство «Национальное образование», 2015. – 320 с. : ил. – (ЕГЭ. ФИПИ – школе)