Презентация "Биоинтез белка"

Продолжить формирование знаний о механизмах биосинтеза белка. Продолжить формирование знаний о механизмах биосинтеза белка. Показать роль и-РНК и т-РНК, а так же раскрыть механизмы матричного синтеза полипептидной цепи на рибосомах. 1. Рассмотреть принцип, лежащий в основе процесса синтеза и-РНК. 2. Определить свойства генетического кода. 3. Сформировать знания о механизмах трансляции и транскрипции. Синтез белка – это сложный многоступенчатый процесс образования белковой молекулы (полимера) из аминокислот (мономеров), который подразделяется на несколько этапов. Синтез белка – это сложный многоступенчатый процесс образования белковой молекулы (полимера) из аминокислот (мономеров), который подразделяется на несколько этапов.

Участники биосинтез белка

Аминокислоты

Ферменты

Рибосомы

РНК

Биосинтез

белка

ДНК

АТФ

ДНК
и-РНК
т-РНК
Рибосомы
Ферменты
Амино-кислоты
АТФ

ДНК- хранитель наследственной информации. Служит матрицей.

Переносит информацию от ДНК к месту сборки белковой молекулы.

Переносят аминокислоты к месту биосинтеза на рибосоме.

Органоид, где происходит биосинтез белка.

Ускоряют, катализируют синтез белка

Строительный материал белковой молекулы. (Мономер белка).

Обеспечивает процесс энергией.

Важнейшим процессом ассимиляции (?) в клетке является синтез белков. Важнейшим процессом ассимиляции (?) в клетке является синтез белков. Так как в процессе жизнедеятельности все белки рано или поздно разрушаются, клетка должна непрерывно синтезировать белки для восстановления своих мембран, органоидов и т. п. Синтез белка требует больших затрат энергии. Синтез белка требует больших затрат энергии. Источником этой энергии является АТФ (?). Многообразие функций белков определяется их первичной структурой (?). Наследственная информация о первичной структуре белка заключена в последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК (?). Участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре одного белка, называется ГЕНОМ.

Каждой аминокислоте белка в ДНК соответствует последовательность из трех расположенных друг за другом нуклеотидов – триплет или кодон.

Многим аминокислотам соответствует не один, а несколько различных триплетов - кодонов.

К настоящему времени составлена карта генетического кода, т. е. известно, какие триплетные сочетания нуклеотидов ДНК соответствуют той или иной из 20 аминокислот, входящих в состав белков (рисунок 33).

В состав ДНК могут входить четыре азотистых основания:

Число сочетаний из 4 по 3 составляет: четыре в третьей степени = 64, т. е. можно закодировать 64 различных аминокислоты, тогда как кодируется только 20 аминокислот.

Такое свойство генетического кода повышает надежность хранения и передачи генетической информации при делении клеток.

Например, аминокислоте АЛАНИНУ соответствуют 4 кодона: ЦГА, ЦГГ, ЦГТ, ЦГЦ, и получается, что случайная ошибка в третьем нуклеотиде не может отразиться на структуре белка - все равно это будет кодон АЛАНИНА.

Очень важное свойство генетического кода – специфичность. Специфичность – когда один триплет всегда обозначает только одну - единственную аминокислоту.

ДНК находится в ядре клетки. Сам же синтез белка происходит в цитоплазме клетки, на рибосомах. Из ядра в цитоплазму информация о структуре белка поступает в виде информационной и-РНК. Для того чтобы синтезировать и-РНК, участок ДНК «разматывается», деспирализуется:

Затем на одной из цепочек ДНК с помощью ферментов синтезируются молекулы РНК (рисунок 34): напротив (Т) ДНК — (А) РНК, напротив (А) ДНК — (У) РНК (вспомните, что в РНК вместо тимина включен урацил). Таким образом, формируется цепочка и-РНК, представляющая собой точную копию второй цепи ДНК (только тимин заменен на урацил).

Информация о последовательности нуклеотидов ДНК «переписывается» в последовательность нуклеотидов и-РНК. Этот процесс получил название транскрипции.

У прокариот молекулы и-РНК сразу же могут взаимодействовать с рибосомами, и начинается синтез белка.

У эукариот и-РНК взаимодействует в ядре со специальными белками и переносится через ядерную оболочку в цитоплазму.

т-РНК имеют сходное строение (рисунок 35). Их молекулы образуют структуры, напоминающие по форме лист клевера. Виды т-РНК обязательно различаются по триплету нуклеотидов, расположенному «на верхушке» - антикодон. К «черешку листа» специальный фермент прикрепляет аминокислоту.

В цитоплазме происходит последний этап синтеза белка - трансляция. На и-РНК нанизывается рибосома (рисунок 36).

Рибосома перемещается по и-РНК «скачками», задерживаясь на каждом триплете 0,2 с. За это время т-РНК способна «опознать» своим антикодоном триплет, на котором находится рибосома. И если антикодон комплементарен этому триплету и-РНК, аминокислота отсоединяется от «черешка листа» и присоединяется к растущей белковой цепочке. В этот момент рибосома сдвигается по и-РНК на следующий триплет, а очередная т-РНК «подносит» необходимую аминокислоту, наращивающую растущую цепочку белка.

Эта операция повторяется столько раз, сколько аминокислот должен содержать «строящийся» белок. Когда же в рибосоме оказывается один из триплетов, являющийся «стоп-сигналом» между генами, то ни одна т - РНК к такому триплету присоединиться не может, так как антикодонов к ним у

т - РНК не бывает.

В этот момент синтез белка заканчивается.

Трансляция - это перевод последовательности нуклеотидов молекулы и - РНК в последовательность аминокислот синтезируемого белка.

Трансляция - это перевод последовательности нуклеотидов молекулы

и-РНК в последовательность аминокислот синтезируемого белка.

Транскрипция – это перевод последовательности нуклеотидов ДНК в последовательность нуклеотидов и-РНК.

Клетке нужно много молекул белка. Клетке нужно много молекул белка. Поэтому как только рибосома, которая первая начала синтез белка, продвинется вперёд, за ней на ту же и-РНК нанизывается вторая рибосома, синтезирующая тот же белок. Затем третья, четвёртая и т.д. Все рибосомы, синтезирующие один и тот же белок, закодированный в данной и-РНК, называют полисомой.

Этапы биосинтеза

Словарь.

И-РНК

Транскрипция - перенос генетической информации с ДНК на РНК.

ДНК

Белок

Транскрипция

Трансляция

Трансляция—передача генетической информации с и-РНК и создание (сборка) цепи на рибосомах.

АТФ

ЯДРО

А

У

Г

фМет

фМет

А

У

Г

фМет

фМет

А

У

Г

фМет

фМет

А

У

Г

фМет

стоп

А

У

Г

стоп

Мет

ПОДВЕДЁМ ИТОГИ:

1. Важнейшим процессом, происходящим во всех клетках (за исключением клеток, потерявших ДНК в процессе своего развития), является синтез …

2. Информация о последовательности аминокислот, составляющих первичную структуру белка, заключена в последовательности триплетных сочетаний нуклеотидов…

3. – участок ДНК, в котором заключена информация о структуре одного белка.

белка.

ДНК.

Ген

4. – процесс синтеза и-РНК, кодирующей последовательность аминокислот белка.

5. и-РНК выходит из ядра (у эукариот) в цитоплазму, где в рибосомах происходит формирование аминокислотной цепочки белка. Этот процесс называется

6. В каждой клетке – множество генов, однако клетка использует лишь строго определённую часть генетической информации, что обеспечивается наличием в генах особых механизмов, включающих или выключающих синтез того или иного белка в клетке.

Транскрипция

трансляцией.

Домашнее задание: 1. § 2.13. 2. Используя данный параграф, записать этапы синтеза белка и их краткую характеристику.