Презентація "Біосинтез білків"

Біосинтез білків

ДНК РНК білок. Біосинтез білків – це процес синтезу білків на рибосомі на матриці м. РНК під час процесу трансляціїтранскрипціятрансляція. Елонгація – подовження поліпептидного ланцюга з додаванням нових амінокислотних залишків

Біосинтез білків здійснюється за рахунок ферментативного сполучення амінокислот між собою. (утворення пептидних зв’язків)Це кінцева ланка процесу реалізації спадкової інформації в клітині. Вона, як і синтез нуклеїнових кислот, відбувається за матричним принципом. Матрицею при цьому є молекула м. РНК.

Основні процеси біосинтезу білків зосереджені в цитоплазмі й відбуваються за участі рибосом. В еукаріотичних клітинах власні білки можуть синтезувати також мітохондрії та пластиди. В організмах утворюється величезна кількість різноманітних білків, інформація про структуру яких кодується певною послідовністю нуклеотидів у складі генів, які називають структурними, або білковими.

Генетичний код. Генетичний код  — певна відповідність між послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК (іРНК) і послідовністю амінокислот в молекулі білка, яка нею кодується. Закодована в такий спосіб інформація зберігається у клітині у вигляді певної послідовності нуклеотидів молекул нуклеїнових кислот, що визначає порядок розташування амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюзі під час його синтезу. Старт-кодон- це послідовність нуклеотидів, які визначають початок трансляціїСтоп-кодон- послідовність, що визначає зупинку біосинтезу білка

Чотири різні нуклеотиди ДНК або РНК можуть утворювати 64 комбінації (43 = 64), тобто існує 64 різні триплети. Генетичний код однозначний, тобто кожний триплет кодує тільки одну амінокислоту. Крім того, генетичний код є універсальним, єдиним для всіх організмів: від бактерій до людини.

Розв’яжемо задачу: Визначимо склад амінокислотної послідовності білка, якщо ланцюг ДНК, що його кодує, наступний: ТАА-ТЦА-ТАЦ-ЦАЦ-ААТ-ААГ-ГГТ-АТТБудуємо іРНК: АУУ-АГУ-АУГ- ГУГ- УУА-УУЦ-ЦЦА-УААШукаємо старт-кодон. АУУ-АГУ-АУГ- ГУГ- УУА-УУЦ-ЦЦА-УААЗа таблицею генетичного коду визначаємо відповідні амінокислоти: мет – вал – лей – фен – про - стоп

Розв’яжемо задачу: Визначимо склад амінокислотної послідовності білка, якщо ланцюг ДНК, що його кодує, наступний: ТАЦ- ААТ-ТТА-ЦАЦ-ТТА-АЦГ-ААА-АТТААТ-ТТА-ЦАЦ- ТАЦ- ТТА-АЦГ-ААА-АТТ-ГТТ-ГЦЦ

Етапи біосинтезу білкових молекул. Початковий етап — транскрипція — пов’язаний із синтезом молекули м. РНК на молекулі ДНК за принципом комплементарності. Результатом транскрипції синтезується молекула РНК (про-РНК), яка містить як екзони, так й інтрони

Етапи біосинтезу білкових молекул. Сплайсинг - це вирізання інтронів та зшивання кінців сусідніх екзонів. Ці процеси називають сплайсингом. Ділянки гена, які кодують спадкову інформацію, називають екзонами, а ті, що не кодують, - інтронами.

Розв’яжемо задачу. Фрагмент ланцюга молекули ДНК містить 1100 нуклеотидів , з них 100, 120, і 130 нуклеотидів утворюють інтронні ділянки. Визначте, скільки амінокислот кодує цей фрагмент. Фрагмент ланцюга молекули ДНК містить 2300 нуклеотидів , з них 400, 150, і 250 нуклеотидів утворюють інтронні ділянки. Визначте, скільки амінокислот кодує цей фрагмент.

Етапи біосинтезу білкових молекул. Наступний етап— трансляція— послідовність нуклеотидів у молекулі м. РНК переводиться в послідовність амінокислотних залишків молекули білка, що синтезується.

Кількість рибосом, які одночасно можуть бути розміщені на молекулі м. РНК, визначається її довжиною, однак не перевищує 20. Комплекс рибосом, об’єднаних молекулою м. РНК, називають полірибосомою, або полісомою. Отже, на одній полісомі водночас синтезується багато молекул певного білка.

Коли рибосома сягає стоп-кодону, відбувається термінація трансляції: вона разом з білковою молекулою залишає м. РНК. Вільна рибосома розпадається на субодиниці, які потрапляють на будь-яку іншу молекулу м. РНК. Синтезована молекула білка може надходити в порожнину ендоплазматичної сітки, якою транспортується в певну ділянку клітини.

На заключному етапі синтезований білок набуває своєї природної просторової структури. У цей час за участю відповідних ферментів відщеплюються зайві амінокислотні залишки, до складу молекули вводяться небілкові складові (ортофосфатні, карбоксильні та інші групи, вуглеводи, ліпіди тощо). Лише після цих процесів молекула білка стає функціонально активною.