Биосинтез белка

1. Биосинтез белка

2.

Изучение процесса
биосинтеза белков в
клетке
1. Определить свойства
генетического кода;
2. Рассмотреть принцип,
лежащий в основе
процесса синтеза
и(м)РНК;
3. Сформировать знания
о механизмах
транскрипции и
трансляции.

3.

В каждой клетке синтезируется несколько тысяч
различных белковых молекул. Информация о
последовательности аминокислот в белковой молекуле
закодирована в виде последовательности нуклеотидов
ДНК. Участок ДНК, в котором содержится информация
о первичной структуре одного белка, называется ген.
Принцип соответствия последовательности
нуклеотидов ДНК последовательности аминокислот в
белке называется генетическим кодом. Открытие
генетического кода и его свойств принадлежит
американскому ученому М.Ниренбергу (1959-68).

4.

Итак, последовательность
нуклеотидов каким-то образом
кодирует последовательность
аминокислот. Все многообразие
белков образовано из 20 различных
аминокислот, а нуклеотидов в
составе ДНК — 4 вида.
Если предположить, что один
нуклеотид кодирует одну
аминокислоту, то 4 нуклеотидами
можно закодировать 4
аминокислоты.
Если 2 нуклеотида кодируют одну аминокислоту, то количество
кодируемых кислот возрастает до 16 (42). Значит, код ДНК должен быть
триплетным. Было доказано, что именно три нуклеотида кодируют одну
аминокислоту, в этом случае можно будет закодировать 43 — 64
аминокислоты. А так как аминокислот всего 20, то некоторые
аминокислоты должны кодироваться несколькими триплетами.

5.

СВОЙСТВА ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА
Триплетность
Однозначность
Вырожденность
(избыточность)
Неперекрываемость
Непрерывность
Универсальность

6.

1. Триплетность. Каждая аминокислота кодируется
триплетом нуклеотидов – кодоном.
2. Однозначность (специфичность). Кодовый триплет,
кодон, соответствует только одной аминокислоте.
3. Вырожденность (избыточность). Одну аминокислоту
могут кодировать несколько (до шести) кодонов.

7.

8.

4. Универсальность. Генетический код одинаков для всех
живых организмов, независимо от уровня организации
и систематического положения.
5. Неперекрываемость. Определенный нуклеотид может
входить в состав только одного кодона, а генетический
код считывается с определенного знака ААГТЦГГАЦ:
ААГ-ТЦГ-ГАЦ.

9.

6. Наличие кодона- инициатора и кодонов-терминаторов
(стоп-кодонов). Из 64 кодовых триплетов 61 кодон —
кодирующие, а 3 — бессмысленные, не кодируют
аминокислоты (УАА, УГА, УАГ). Кроме того, есть кодон
— инициатор (АУГ -метиониновый), с которого
начинается синтез любого полипептида.

10.

– это сложный
многоступенчатый процесс
образования белковой молекулы
(полимера) из аминокислот
(мономеров), который подразделяется
на несколько этапов.

11.

ЭТАПЫ СИНТЕЗА БЕЛКА
Необходимые условия
ТРАНСКРИПЦИЯ
Нуклеиновые
кислоты
ТРАНСЛЯЦИЯ
Ферменты
ИНИЦИАЦИЯ
Энергия АТФ
ЭЛОНГАЦИЯ
Рибосомы
ТЕРМИНАЦИЯ
Аминокислоты
ПОСТРАНСЛЯЦИОННАЯ
МОДИФИКАЦИЯ
Ионы Mg2+

12.

13.

14.

15.

16.

В
акцептор
а) нуклеотидная
последовательность
б) вторичная структура
в) трёхмерная
пространственная
структура
Б
антикодон
А

17.

КОДОН – участок из трех нуклеотидов
(триплет) в молекуле и(м)РНК
АНТОКОДОН- (греч. anti – «против) участок
молекулы тРНК, состоящий из трех
нуклеотидов и узнающий соответствующий
ему кодон.
АКЦЕПТОР (АКЦЕПТОРНАЯ НИТЬ) –
конец нити тРНК, присоединяющий к себе
аминокислоту.
Трансляция – перевод (считывание)
информации с и(м)РНК и синтез
полипептидной цепи белка.

18.

Удлинение
полипептидной цепи
2
3
1
Начало синтеза
Окончание
синтеза

19.

20.

21.

Формирование вторичной, третичной и четвертичной
структуры белка при участии ферментов и с затратой
энергии происходит в гранулярной ЭПС, в комплексе
Гольджи.
третичная
вторичная
четвертичная

22.

23.

24.

25.

26. Домашнее задание

П.13-23 Подготовка
к контрольной работе

27.

Формирование вторичной, третичной и четвертичной
структуры белка при участии ферментов и с затратой
энергии
третичная
вторичная
четвертичная

28.

Формирование вторичной, третичной и четвертичной
структуры белка при участии ферментов и с затратой
энергии
третичная
вторичная
четвертичная

29.

РНК
иРНК (мРНК)
тРНК
рРНК
РНК,
отвечающая за
перенос
информации о
первичной
структуре белков
от ДНК к местам
синтеза белков
РНК, функцией
которой является
транспортировка
аминокислот к
месту синтеза
белка и участие в
наращивании
полипептидной
цепи
Основная
функция осуществление
процесса
трансляции считывания
информации с
мРНК
аминокислотами.
Составляет
примерно 15% всей
клеточной РНК.
Составляет 80%
всей РНК клетки
Составляет 3-5%
всей РНК в клетке.

30.

Молекула
ДНК
Комплементарная
мРНК (иРНК)
Белок

31.

Порядок
чередования
групп А, У, Г и
Цв
получаемой
РНК
полностью
зависит от
строения
исходной ДНК

32.

В
акцептор
а) нуклеотидная
последовательность
б) вторичная структура
в) трёхмерная
пространственная
структура
Б
антикодон
А

33.

КОДОН – участок из трех нуклеотидов
(триплет) в молекуле иРНК
АНТОКОДОН- (греч. anti – «против)
участок молекулы тРНК, состоящий из трех
нуклеотидов и узнающий соответствующий
ему кодон.
АКЦЕПТОР (АКЦЕПТОРНАЯ НИТЬ) –
конец нити тРНК, присоединяющий к себе
аминокислоту.

34.

35.

Удлинение
полипептидной цепи
2
3
1
Начало синтеза
Окончание
синтеза

36.

37. Передача наследственной информации от ДНК к и-РНК и к белку

ДНК
(фрагмент)
Г Т Г
Ц А Ц
Г Г А
Ц Ц Т
Т Т Т
А А А
Ц Г Т
Г Ц А
и- РНК
(фрагмент)
Г У Г
Г Г А
У У У
Ц Г У
Ц А Ц
Ц Ц У
А А А
Г Ц А
Глицин
Фенилаланин Аргинин
Антикодоны
т- РНК
Полипептид
(фрагмент)
27.11.2022
Валин

38. Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии – матричный синтез.

Этапы биосинтеза белка:
ДНК репликация ДНК транскрипция и-РНК трансляция белок
27.11.2022

39.

Формирование вторичной, третичной и четвертичной
структуры белка при участии ферментов и с затратой
энергии
третичная
вторичная
четвертичная

40.

Биосинтез белка
27.11.2022

41.

На матричной цепи ДНК образуется антикодон тРНК. Назовите его.
АUG.
Как узнать, какую аминокислоту транспортирует данная тРНК?
По антикодону тРНК определить кодон иРНК, по кодону иРНК –
аминокислоту.
Определите.
Антикодон тРНК
AUG
Кодон иРНК
UAC
Аминокислота
тирозин