metabolismul plastic. Biosinteza proteinelor. Gene și rolul său în biosinteza. Codul ADN. matricea reacției de sinteză. Interacțiunea dintre plastic și metabolismul energetic.
Examen întrebări cu privire la acest subiect:
Biosinteza proteinelor. Gene și rolul său în biosinteza. Codul ADN. Sinteza Matrix. (B.1989)
Proteinele sunt componente esențiale ale vieții nu atât de mult, deoarece acestea alcătuiesc majoritatea din greutatea celulelor, dar deoarece oferă activitate funcțională și unicitatea. Fiecare celulă are un set de proteine specifice, tipice pentru acea celulă. Aceasta diferă de ambele set de proteine caracteristice ale altor celule din organism, precum și pe un set de proteine caracteristice celulelor din alte tesuturi ale corpului, deoarece în fiecare celulă sinteza proteinelor specifice ea. Informații despre care proteinele trebuie sintetizate în celulele organismului sunt stocate în nucleu, ea este înregistrată ca o secvență de nucleotide în ADN. O parte a moleculei de ADN, secvența nucleotidică definește o secvență în care aminoacizi în această proteină, numită o genă. Molecula de ADN în conformitate cu calea evolutiv care a trecut organismul poate conține de la sute la zeci de mii de gene.
Cum, atunci, pentru a determina secvența de nucleotide poate fi o secvență de aminoacizi? Este cunoscut faptul că ADN-ul este compus din patru tipuri de nucleotide, adică informația este înregistrată în ADN-ul cu patru litere (A, T, T, U). Din calcule matematice implică faptul că codifică un aminoacid pentru necesită mai mult de o nucleotidă ca 20 de aminoacizi diferiți se găsesc în proteine. Datorită 4 nucleotide se poate face doar 16 combinații diferite de două nucleotidice (2 april = 16), care este mai mică de 20, secvența de codificare de aminoacizi trebuie să conțină mai mult de două litere. Dacă scrie encoder „cuvânt“ o combinație de trei litere (nucleotide), atunci numărul de variante diferite vor fi 4 3 = 64, care mai mult de 20. Astfel, combinația de trei nucleotide (cod triplet) vor fi suficiente pentru a codifica 20 de aminoacizi. Un set de combinații de trei nucleotide care codifică anumiți aminoacizi, numit codul ADN și codul genetic.
In prezent, codul ADN este complet decodificată, care este cunoscut de a avea combinația triplet de nucleotide codifică 20 aminoacizi care alcătuiesc proteina. Folosind o combinație formată din trei nucleotide, este posibil să se facă un număr mult mai mare de codificare „cuvinte“, 20 aminoacizi necesare pentru codificare. Sa constatat că fiecare aminoacid este codificat de mai mult de un triplet, adică codul genetic este degenerat. De exemplu, aminoacidul fenilalanina este codificată ca un cod de secvență UUU (ARNm) și secvența CUS. Doar doi aminoacizi (triptofan și metionină), codificate de un triplet. Trebuie remarcat faptul că termenul „degenerat“ nu înseamnă „inexacte“, ca un triplet poate codifica doi aminoacizi. Astfel, codul genetic este unic.
O caracteristică esențială a codului genetic este că nu există semnale de separare de un codificator „cuvânt“ (aceasta se numește un codon) de cealaltă. De aceea citirea informației trebuie să înceapă cu localizarea dreaptă a moleculei de ADN (ARN) și se continuă în secvența de la un codon la altul. In caz contrar, secvența de nucleotide va fi modificată la toate codoni. Acest lucru este confirmat de descoperirea mutațiilor în care fie cade din secvența (text eliminat) sau încorporate în acestea (insert) una sau două nucleotide. In aceste mutatii avea ca rezultat o schimbare de cadru sintetizat proteina defect. Când toamna, sau trei nucleotide sunt incorporate, pe baza genei sintetizate o proteina care difera de la normal numai prin absența unui acid amino (eliminarea a trei nucleotide), sau apariția de aminoacizi suplimentari (inserția trei nucleotide).
O altă caracteristică a codului genetic constă în faptul că cele trei tripleti (UAA, UAG și UGA) nu codifică aminoacizi, și un fel de „punctuație“. Acestea sunt semnale de stop. care semnalează sfârșitul sintezei lanțului polipeptidic. Codul genetic este universal. adică tripleti care codifică același aminoacid, sunt identice în toate ființele vii, același codon codifică un aminoacid particular, ca și la oameni, și virusul sau plante. Astfel, limbajul genetic este aceeași pentru toate speciile.
Universalitatea codului genetic sugerează că își are originea în procesul de evoluție genetică este aproape în forma în care există astăzi. Degenerării codului afectează numai codonii treia bază: de exemplu, serina este codificat de tripleți UTSU, UTSTS, UCA și UTSG. Astfel, care codifică un aminoacid specific este determinată în principal de primele două litere. Acest lucru sugerează că codul genetic a fost primul dublet și conținea aproximativ 16 (sau mai puțin) de aminoacizi.
Reacția de sinteză a matricei
reacțiile de sinteză ale matricei sunt reacțiile care utilizează matricea. Matricea este o structură finită, în conformitate cu care sinteza noii structuri. Pentru sinteza moleculelor de proteine necesare pentru a efectua reacțiile în două tipuri: transcriere. care este necesară pentru transferul informației genetice de la nucleul la citoplasmă și traducerea. Mai mult, reacțiile de reacție pentru sinteza matricei de auto-dublare se aplică ADN (replicare). In sinteza sintezei ADN și ARNm ca matriță, folosind una dintre catenele de ADN, în care are loc acesteia formarea catenei complementare. Astfel, rezultă reacțiile de sinteză a matricei produc structuri construite strict conform unui plan. reacțiile de sinteză ale matricei sunt caracterizate doar pentru organismele vii, ca urmare a punerii în aplicare a acestora devine posibil transferul de informații de la o generație de ființe vii, la celălalt (replicare) și sinteza proteinelor de molecule în conformitate cu informațiile încorporate în materialul genetic.
transcriere
Sinteza proteinelor a fost efectuat pe ribozomi localizate în citoplasmă celulei. În același timp, informații despre secvența de aminoacizi într-o proteină este stocată în ADN-ul. Sa constatat că, în timpul sau înainte de sinteza unei proteine in nucleul unui ARN mesager matrice sau așa-numitul. este un mediator care transferă informații din ADN-ul la ribozomi. Molecula de ARN mesager (ARNm) este sintetizat folosind ca matriță o porțiune specifică a ADN-ului (gene). Apoi, molecula de ARNm părăsește nucleul și este mutat în citoplasmă. Prin legarea de ribozomi, este, la rândul său, servește ca matriță pe care se produce sinteza proteinelor.
Sinteza ARNm a fost realizată în nucleul de către o enzimă numită ADN-dependentă de ARN polimerază. ARNm sintetizat recent are o compoziție nucleotidică, compoziția nucleotidice de ADN koplementarny utilizată cu singura diferență fiind că reziduurile timină în matriță de ADN corespunzând resturilor ARNm sintetic uracil. Astfel, informațiile disponibile în gena corespunde mARN. Acest proces se numește transcriere (copiere).
traducere
Transmisiunea Termenul (transferul) desemnate în reacțiile de biologie, care au ca rezultat ribozomii folosind ARNm ca matriță se realizează sinteza în lanț polipeptidic. Lanțul polipeptidic elongat în timpul sintezei prin adiția secvențială a resturilor de aminoacizi individuali. Pentru a înțelege modul în care formarea unei legături peptidice între aminoacizii, este necesar să se ia în considerare structura ribozomilor și ARN de transfer (ARNt) angajat cu procesul de traducere.
ARN de transfer. Moleculele de ARN de transfer sunt mici, ele conțin 70-90 nucleotide. Funcția de ARNt este faptul că, în timpul procesului de sinteză a unui lanț polipeptidic asupra ribozomului transporta anumiți aminoacizi, în care fiecare aminoacid este transferat la ARNt corespunzător. Toate ARNt moleculă capabilă să formeze o conformație distinctiv - Cloverleaf conformație. O astfel de conformație a moleculei ARNt se produce deoarece în structura sa are un număr mare de nucleotide (4-7 într-o singură porție) complementare între ele. Împerecherea intramoleculară de nucleotide datorită formării de legături de hidrogen între baze complementare conduce la formarea unei astfel de structuri. In partea de sus a Cloverleaf este un triplet de nucleotide, care este complementară ARNm codon care codifică un aminoacid. Acest triplet este diferit pentru ARNt care transportă diferiți aminoacizi, și codifică exact aminoacid care este tolerat de acest ARNt. Se numește anticodon.
La baza este o porțiune Cloverleaf, în care aminoacidul asociat. Astfel, molecula ARNt nu este numai tolera un anumit aminoacid, are în structura sa o evidență a faptului că poartă acest amino particular acid, iar această înregistrare este făcută în limba codului genetic.
Versiunea demo este doar începutul prelegerii. Versiunea completă este disponibilă pentru studenții de la cursurile noastre.