Биосинтез белка

67

Вам известно, что синтез белка происходит на рибосомах, а гены располагаются в ядре. Как же генетическая информация из ядра поступает в рибосомы?
В ядре при помощи особых ферментов между двумя цепями ДНК разрываются водородные связи. Двойная спираль на определенном участке ДНК раскручивается, и на одной из ее цепей, служащей матрицей (новые молекулы строятся по строго определенному плану), из имеющихся в ядре нуклеотидов начинается синтез молекулы иРНК. В основе синтеза иРНК лежит принцип комплементарности, то есть против А в ДНК располагается У в иРНК, против Г в ДНК — Ц в иРНК. Этот процесс переписывания информации о структуре белка с ДНК на иРНК получил название транскрипции (от лат. transcriptio — переписывать). Каждая молекула иРНК является копией одного гена и содержит информацию о первичной структуре полипептидной цепи.
Молекулы иРНК проходят через поры в ядерной оболочке и доставляют информацию о структуре белка к рибосомам. К месту сборки белков поступают аминокислоты, из которых и синтезируются белки. Сюда их доставляют транспортные РНК. Молекула тРНК имеет форму клеверного листа, на вершине которого находятся три нуклеотида — триплет, или антикодон, кодирующий определенную аминокислоту. Это кодовый триплет нуклеотидов. Например, антикодон в тРНК У-Ц-Г, транспортирующей аминокислоту серин, комплементарен сериновому кодону в иРНК — А-Г-Ц. Каждая молекула тРНК может соединиться лишь с одной молекулой определенной аминокислоты и доставить ее к месту синтеза белка — рибосоме.
Образование белковых молекул осуществляется в рибосомах. Молекула иРНК является матрицей для синтеза белковой цепи из аминокислот. Процесс перевода четырехбуквенного нуклеотидного кода на двадцатибуквенный алфавит белковой цепи называют трансляцией (от лат. translatio — передача). Как же происходит трансляция?
На иРНК, поступившую из ядра, нанизывается рибосома, и начинается синтез белка. В активном центре рибосомы помещается всего 6 нуклеотидов иРНК, или два триплета. К одному из них из цитоплазмы все время подходят разные тРНК, соединенные с определенными аминокислотами. Если ант 1000 икодон тРНК и кодон иРНК оказываются комплементарными друг другу, между последней аминокислотой, уже синтезированной части белка, и вновь доставленной аминокислотой возникает пептидная связь. Молекула тРНК отдает аминокислоту и вновь перемещается в цитоплазму, где снова присоединяет такую же аминокислоту, а рибосома перемещается на один триплет. Так постепенно за счет присоединения аминокислот нить белка удлиняется. Если антикодон тРНК и кодон иРНК оказываются не комплементарны друг другу, то тРНК с аминокислотой уходят к другим иРНК и рибосомам.
По мере продвижения одной рибосомы на освободившийся конец иРНК нанизывается новая рибосома и начинается синтез такой же молекулы белка. На одной иРНК может одновременно находиться более 20 рибосом, причем все они синтезируют один и тот же белок, то есть одновременно идет сразу синтез 20 одинаковых молекул белка. Такую группу рибосом, нанизанных на одну иРНК, называют полирибосомой. Когда рибосома доходит до конца иРНК, она вместе с белком съезжает в цитоплазму. Белок поступает в ЭПС и доставляется в те части клетки, где он нужен, а рибосома вновь нанизывается на иРНК и включается в биосинтез новой молекулы белка. Причем вид синтезируемого белка определяется не рибосомой, а информацией, записанной на иРНК. Одна и та же рибосома способна размещаться на разных иРНК и синтезировать различные белки. Таким образом, информация, записанная на иРНК, определяет последовательность аминокислот в молекуле белка. Все реакции биосинтеза происходят при участии ферментов с использованием энергии молекул АТФ.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Насколько полезным был этот материал?

Оцените по пятибалльной шкале!

Средний рейтинг / 5. Голосов:

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Введите комментарий
Ваше имя