Биосинтез белка

Нуклеиновые кислоты.
Представляют собой высокомолекулярные биополимеры, состоящие из нуклеотидов, соединенных между собой фосфодиэфирными связями.

ВИДЫ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
В зависимости от строения углевода, входящего в состав нуклеотидов, выделяют рибонуклеиновые кислоты (РНК) – содержащие рибозу, и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) – содержащие дезоксирибозу.
РНК
ДНК

Строение нуклеотида
Нуклеотид –химическое соединение, состоящее из:
Остаток фосфорной кислоты
Углевод (пентоза)
Азотистое основание

Сравнительная характеристика ДНК и РНК
ДНК
Биологический полимер
Мономер – нуклеотид
4 типа азотистых оснований: аденин, тимин, гуанин, цитозин.
Комплементарные пары: аденин-тимин, гуанин-цитозин
Местонахождение – ядро, митохондрии, пластиды
Функции – хранение наследственной информации
Сахар - дезоксирибоза
РНК
Биологический полимер
Мономер – нуклеотид
4 типа азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин, урацил
Комплементарные пары: аденин-урацил, гуанин-цитозин
Местонахождение – ядро, цитоплазма
Функции –перенос, передача наследственной информации.
Сахар - рибоза

ВИДЫ РНК

Генетический код
система записи генетической информации в молекуле нуклеиновой кислоты о строении молекулы полипептида, количестве, последовательности расположения и типах аминокислот.

Кодируют первичную структуру белка, рРНК, и тРНК.
Ген- это элементарная единица наследственной информации
Обеспечивают активацию или подавление считывания информации.
Регуляторные
Структурные
Гены
Ген –это участок молекулы ДНК, кодирующий первичную структуру одной полипептидной цепи.

Генетический код
Наследственная информация организмов зашифрована в ДНК в виде генетического кода- определенных сочетаний нуклеотидов и их последовательности.

Свойства генетического кода
Однозначность
Непрерывность
Неперекрываемость
Определённый кодон соответствует только одной аминокислоте.
Между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.
Один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.

Свойства генетического кода
Триплетность
Универсальность
Вырожденность
Значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет или кодон).
Генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека .
Одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.

Биосинтез белка — сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислот , происходящий на рибосомах с участием молекул иРНК и тРНК.
Процесс биосинтеза белка требует значительных затрат энергии.

БИОСИНТЕЗ БЕЛКОВ
тРНК
иРНК
Аминокислоты
Энергия (АТФ)
Ферменты (белки)
рРНК
ДНК
Пища
Вновь образованные
Пища
Сложность процесса – биосинтез белка
Полученные зиготой от яйцеклетки.

Этапы биосинтеза белка
Транскрипция –
биосинтез молекул иРНК на соответствующих участках ДНК.
Трансляция –
это биосинтез полипептидной цепи на молекуле иРНК.
Протекает в ядре, митохондриях, пластидах с участием фермента РНК-полимеразы.
Протекает в цитоплазме, при наличии рибосом, активной т РНК, ионов Мg.

Транскрипция
Проходит в ядре клетки.
Необходима цепь ДНК- матрица.
Присутствует фермент РНК- полимераза.
Наличие свободных дезоксирибонуклеозидфосфатов.

Трансляция
Протекает в цитоплазме.
Необходимо наличие рибосом и иРНК
В цитоплазме должны присутствовать тРНК и аминокислоты.
Все процессы идут с затратой энергии и в присутствии ферментов.

Строение тРНК: содержат обычно 76 (от 75 до 95) нуклеотидов.
Функции тРНК:
транспорт аминокислот к месту синтеза белка, к рибосомам,
трансляционный посредник.
Транспортные РНК

Домашнее задание
Используя знания о биосинтезе белка выполните задания
Пример решения. Дана (кодирующая) цепь ДНК: ЦТААТГТААЦЦА. Определите (используя таблицу генетического кода слайд №10): первичную структуру закодированного белка.
Ответ: ДНК: ЦТААТГТААЦЦА (по принципу комплементарности находим цепь иРНК)
иРНК ГАУУАЦАУУГГУ (используя таблицу ген.кода находим белок)
Белок: аспарагиновая к-та-тирозин-изолейцин-глицин

Самостоятельно
Одна из цепочек ДНК имеет последовательность нуклеотидов : АГТ АЦЦ ГАТ АЦТ ЦГА ТТТ АЦГ ... Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка ДНК той же молекулы.
Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: ААА ЦАЦ ЦТГ ЦТТ ГТА ГАЦ. Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина.

3. Фрагмент цепи иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦУАЦААГГЦУАУ. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

4. Фрагмент нуклеотидной цепи ДНК имеет последовательность ЦЦАТАГЦ. Определите нуклеотидную последовательность второй цепи и общее число водородных связей, которые образуются между двумя цепями ДНК (если известно, что между А=Т (2 водородные связи, а между Г=Ц (3 водородные связи)