Синтез белка Важнейшие функции организма: обмен веществ, развитие, рост, движение – осуществляются биохимическими реакциями с участием белков. Поэтому в клетках непрерывно синтезируются белки: белки-ферменты, белки- гормоны, сократительные белки, защитные белки. Первичная структура белка (порядок расположения аминокислот в белке) закодирована в молекулах ДНК. Каждый триплет ( группа из трех соседних нуклеотидов) кодирует на нити ДНК одну определенную аминокислоту из двадцати. Последовательность триплетов на нити ДНК представляет собой генетический код. Зная последовательность триплетов на нити ДНК, то есть генетический код, можно установить последовательность соединения аминокислот в белке. К настоящему времени расшифрованы триплеты для всех двадцати аминокислот. Например -аминокислоту лизин кодирует на нити ДНК триплет ТТТ. -аминокислоту триптофан кодирует триплет АЦЦ и т.д. В одной молекуле ДНК может быть закодированы несколько разных белков. Участок ДНК, на котором закодирован белок, называют геном. Участки ДНК отделяются друг от друга специальными триплетами, которые являются знаками препинания. Они означают начало и окончание синтеза белка. Поскольку ДНК,в которой хранится генетическая информация о белке не принимает непосредственного участия в синтезе белка, содержится в ядре, а синтез белка происходит в цитоплазме на рибосомах, существует посредник- иРНК. иРНК считывает генетическую информацию о белке с участка ДНК и передает эту информацию с нити ДНК на рибосому. иРНК синтезируется на участке ДНК по принципу комплементарности. Напротив азотистого основания аденин (А) на нити ДНК располагается урацил (У) на нити иРНК, напротив азотистого основания тимин (Т) на нити ДНК располагается аденин (А) на иРНК, напротив азотистого основания гуанин (Г) на нити ДНК располагается цитазин (Ц).
А У Г Ц Ц Г Т А Г Ц А У Т А ДНК иРНК Процесс считывания иРНК генетической информации о белке с участка ДНК называется транскрипцией. Этот процесс протекает как матричный синтез, так как одна из нитей ДНК является матрицей.
ТРАНСЛЯЦИЯ (или синтез белка) Синтез белка происходит на рибосомах. На нити иРНК располагается обычно группа рибосом. Такую группу рибосом называют полисомой. Рибосомы продвигаются на нити иРНК от триплета к триплету. Каждый триплет на нити иРНК кодирует одну определенную аминокислоту из двадцати аминокислот. Транспортные РНК присоединяют определенные аминокислоты (каждая тРНК присоединяет одну определенную аминокислоту) и приносит их к рибосомам. При этом антикодон каждой тРНК должен быть комплементарен одному из триплетов (кодонов) на иРНК. Например -антикодон АГЦ на тРНК должен быть комплементарен кодону УГЦ на нити иРНК. рРНК вместе с белками –ферментами учавствует в соединении аминокислот друг с другом, в результате чего на рибосомах синтезируется определенный белок. Этот процесс называется трансляцией. Достигнув конечного участка на нити иРНК, рибосомы отделяются от нити РНК. Отсинтезированная молекула белка имеет первичную структуру. Затем она приобретает вторичную, третичную и четвертичную структуры. В синтезе белка принимают участие большое кол-во ферментов. На синтез белка расходуется энергия АТФ. Белок затем поступает в каналы эндоплазматической сети, в котором транспортируется к определенным участкам клетки.