Пластический обмен. Генетическая информация в клетке

55

В ходе обмена веществ не только расщепляются молекулы органических веществ, но и синтезируются новые молекулы. В клетках непрерывно создаются молекулы белков, липидов, полисахаридов, нуклеиновых кислот. На реакции синтеза расходуется энергия, освобождающаяся при расщеплении молекул АТФ. Этот процесс называют пластическим обменом.
Познакомимся с пластическим обменом на примере биосинтеза белков. Он происходит в любой клетке. Клетки синтезируют белки в течение всей своей жизни. Главная роль в биосинтезе белка принадлежит нуклеиновым кислотам — ДНК и РНК. Это сложный ферментативный процесс, в котором участвуют ядро и рибосомы.

* Несмотря на то что в синтезе каждого белка участвует около 300 различных молекул, он протекает с большой скоростью. Например, белок, состоящий из 100 аминокислотных остатков, синтезируется всего за 5 секунд. В клетках человека синтезируется около 50000 разных белков.

Как же осуществляется биосинтез белков в клетке? Что обеспечивает высокую скорость реакций биосинтеза? В ядре клетки, в хромосомах, хранится информация о последовательности соединения аминокислот в молекулах белка. Она зашифрована в молекулах ДНК при помощи четырех нуклеотидов, чередующихся в определенной последовательности. Три рядом расположенных нуклеотида (триплет) кодируют одну аминокислоту, то есть определяют ее место в молекуле белка. Таким образом, каждой аминокислоте соответствует свой кодовый триплет, или кодон. Например, аминокислота треонин кодируется триплетом А-Ц-А, аминокислота серии — триплетом А-Г-Ц. Следовательно, зная последовательность троек нуклеотидов — триплетов в молекуле ДНК, мы можем определить последовательность аминокислот в кодируемой ДНК молекуле белка.
Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, определяющая последовательность расположения аминокислот в молекуле белка, называют генетическим кодом. В одной молекуле ДНК закодирована информация о структуре не одного, а множества различных молекул белка. Участок ДНК, содержащий информацию о последовательности аминокислот в одной полипептидной цепи, называют геном (от греч. genos — рождение). В одной молекуле ДНК может содержаться несколько тысяч генов.

*Считается, что средний по размеру ген содержит примерно 1500 пар нуклеотидов. У человека насчитывается огромное число генов. Если записать всю генетическую информацию одной клетки человека в виде строк из 30 букв, где каждая буква соответствует одному нуклеотиду, то она составила бы книгу объемом свыше 50 000 страниц.

Генетический код характеризуется определенными свойствами. Он триплетен, то есть каждой аминокислоте соответствует последовательность трех нуклеотидов. Один и тот же нуклеотид не может одновременно входить в состав двух соседних кодонов, то есть кодоны не перекрываются. Одна аминокислота может кодироваться несколькими разными триплетами. Генетический код универсален для всех живущих на Земле существ, то есть у всех организмов одни и те же аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами.

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