Трансляция - второй этап биосинтеза белков в клетке
Строение рибосомы.
Природа создала универсальную организацию рибосом. Какой бы живой организм мы ни взяли, в любых его клетках рибосомы построены по единому плану: они состоят из двух субчастиц – большой и малой. Малая субчастица отвечает за генетические, декодирующие функции; большая - за биохимические, ферментативные.
В малой субъединице рибосомы различают функциональный центр (ФЦР) с двумя участками – акцепторным и донорным, где размещаются т-РНК с аминокислотой, и участок для молекулы и-РНК. В ФЦР может находиться шесть нуклеотидов u -РНК: три - в акцепторном, три - в донорном участках. Рибосома перемещается по и-РНК, каждый раз сдвигаясь на три азотистых основания (один триплет).
Трансляция
Синтез полипептидной цепи белковой молекулы начинается с активации аминокислот, которую осуществляют специальные ферменты. Каждой аминокислоте соответствует как минимум один фермент. Фермент обеспечивает присоединение аминокислоты к акцепторному участку m-РНК с затратой энергии АТФ.
Функционирование рибосомной системы начинается с того, что кодон АУГ, расположенный на первом месте в и-РНК, занимает место в рибосоме, и специальная т-РНК приносит в донорный участок формилметионин – измененную форму аминокислоты метионина. Когда кодон АУГ находится не на первом месте и-РНК, он кодирует метионин.
Любая полипептидная цепь начинается с формилметионина, который в дальнейшем отщепляется. Далее к образовавшемуся комплексу присоединяется большая субъединица рибосомы, после чего весь рибосомный комплекс начинает перемещаться вдоль u-РНК. При этом акцепторный участок ФЦР находится впереди, а донорный участок - сзади.
|
|
К акцепторному участку поступает вторая m -РНК, чей антикодон комплиментарен кодону u -РНК, находящемуся в данном участке ФЦР. Когда две т-РНК с аминокислотами занимают свои места в рибосоме, аминокислоты оказываются очень близко к дру другу, и ферменты, входящие в состав рибосом, соединяют их пептидной связью. Образуется маленькая белковая молекула, состаящая из двух аминокислот. После чего формилметиониновая m-РНК отсоединяется, а растущую цепь белка акцептирует (присоединяет) вторая m-РНК.
В следующий момент рибосома целиком передвигается в направлении следующего кодона u-РНК, а формилметиониновая m-РНК выталкивается в цитоплазму. В освободившийся акцепторный участок приходит новая m-РНК, связанная аминокислотой, которая шифруется очередным кодоном и-РНК, снова происходит образование пептидной связи, и белковая молекула удлиняется еще на одно звено. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока рибосома не дойдет до одного из кодонов и-РНК, являющихся «знаком препинания». Так как не существует антикодонов, комплементарных стоп-кодонам, ни одна т-РНК не может занять место в акцепторном участке и принести аминокислоту. Полипептидной цепи не за что удержаться и она покидает рибосому. При этом формилметионин отщепляется. Соединение аминокислот в полипептидную цепь осуществляется в месте выхода каналоподобной структуры в пространство (зазор) между большой и малой субчастицами рибосомы так, что синтезируемый белок располагается в этой каналоподобной структуре и по завершении синтеза через пору в мембране ЭПС поступает в ее внутреннее пространство для окончательного формирования и транспорта по месту назначения. Процесс завершения синтеза белковой молекулы называется терминацией.
|
|
Для увеличения эффективности функционирования и-РНК часто соединяется не с одной, а с несколькими рибосомами. Такой комплекс называется полисомой, на котором протекает одновременный синтез нескольких полипептидных цепей.
Таким образом, процесс синтеза белка представляет собой серию ферментативных реакций, идущих с затратой энергии АТФ.
1. Сформулировать определение, что такое трансляция.
|
|
2. Определить, что необходимо для трансляции:
o и-РНК, кодирующая последовательность аминокислот в полипептиде;
o рибосомы, декодирующие и-РКН и образующие полипептид;
o т-РНК, транспортирующие аминокислоты в рибосомы;
o энергия в форме АТФ для присоединения аминокислот к рибосоме и для работы рибосомы;
o аминокислоты, строительный материал;
o ферменты
Решение задач.
Выполните упражнение: 1. Установите последовательность этапов синтеза белка:
1. Попадание фрагмента и-РНК в акцепторный участок функционального центра рибосомы (ФЦР);
2. Присоединение т-РНК с аминокислотой к соответствующему кодону и-РНК в акцепторном участке ФЦР;
3. Перемещение т-РНК с растущим белком в донорный участок ФЦР;
4. Транскрипция;
5. Удлинение полипептидной цепи на одну аминокислоту;
6. Присоединение аминокислот к соответствующим т-РНК. (4,6,1,2,5,3)
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 38; Мы поможем в написании вашей работы! |

Мы поможем в написании ваших работ!