8. Биосинтез белка

1. Компьютерная лекция № 8 Биосинтез белка Дисциплина: «Биология» Специальность: «Лабораторная диагностика», «Сестринское дело»,

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПРОФЕССОРА В.Ф. ВОЙНО-ЯСЕНЕЦКОГО»
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
Компьютерная лекция № 8
Биосинтез белка
Дисциплина: «Биология»
Специальность: «Лабораторная диагностика», «Сестринское дело»,
«Фармация»
Красноярск

2.

План лекции:
1. Генетический код.
2. Этапы биосинтеза белка.

3.

1. Генетический код

4.

Генетическая информация у всех
организмов хранится в виде определенной
последовательности нуклеотидов ДНК
Прокариоты
Эукариоты
Содержат
генетическую
информацию в
виде одной
молекулы
ДНК.
Генетический
материал
распределен в
нескольких
молекулах ДНК,
организованных
в хромосомы.

5.

ДНК
Кодирующие
участки
Некодирующие
участки
Кодируют РНК
Выполняют
структурную функцию,
позволяя участкам
генетического
материала
упаковываться
определенным образом,
или регуляторную
функцию, участвуя во
включении генов,
направляющих синтез
белка.
Гены
Участок молекулы
ДНК, кодирующей
синтез одной
мРНК (и
соответственно
полипептида),
рРНК или тРНК.

6.

Участок хромосомы, где расположен ген называют
локусом.
Совокупность генов клеточного ядра представляет
собой генотип
Совокупность генов гаплоидного набора хромосом
— геном
Совокупность генов внеядерных ДНК
(митохондрий, пластид, цитоплазмы) — плазмон
Реализация информации, записанной в генах, через
синтез белков называется экспрессией
(проявлением) генов.
Реализация генетической информации происходит
следующим образом: ДНК → РНК → белок

7.

Информация о структуре белков «записана» в ДНК
в виде последовательности нуклеотидов
Определенному сочетанию нуклеотидов ДНК и
мРНК, соответствует определенная аминокислота в
полипептидной цепи белка. Это соответствие
называют генетическим кодом.
Одну аминокислоту определяют три нуклеотида,
объединенных в триплет (кодон). Поскольку существуют
четыре типа нуклеотидов, объединяясь по три в триплет, они
дают 64 варианта триплетов. Из них три являются «стопкодонами», прекращающими трансляцию, остальные 61 —
кодирующими. Разные аминокислоты кодируются разным
числом триплетов: от 1 до 6.

8.

Аминокислоты, входящие в состав
природных белков
№
п./п.
Аминокислота
1
2
3
4
Аланин
Аргинин
Аспарагин
Аспарагиновая
кислота
Ала
Арг
Асн
Асп
5
6
7
8
9
Валин
Гистидин
Глицин
Глутамин
Глутаминовая
кислота
Вал
Гис
Гли
Глн
Глу
10
11
12
13
14
Изолейцин
Лейцин
Лизин
Метионин
Пролин
Иле
Лей
Лиз
Мет
Про
Сокращенное
название
Аминокислоты, входящие в состав природных
белков
№
Аминокислота
Сокращенное
п./п.
название
15 Серин
Сер
16 Тирозин
Тир
17 Треонин
Тре
18 Триптофан
Три
19 Фенилаланин
Фен
20 Цистеин
Цис

9.

Генетический код характеризуется свойствами:
1. Генетический код является триплетным, т.е.
каждая аминокислота кодируется сочетанием из
трех
последовательно
расположенных
нуклеотидом, которое называется триплетом
или кодоном.

10.

2. Код
является
множественным,
или
«вырожденным», т.е. одна и та же
аминокислота может кодироваться несколькими
триплетами, в то время как каждый триплет
кодирует только одну аминокислоту.

11.

3. Код является неперекрывающимся, т.е. один
и тот же нуклеотид не может входить
одновременно в состав двух соседних
триплетов.

12.

4. Код однозначен, т.е. каждый триплет кодирует
только одну аминокислоту.

13.

5. Код не имеет знаков препинания, т.е. если
произойдет выпадение одного нуклеотида, то при
считывании его место займет ближайший
нуклеотид из соседнего кодона, из-за чего
изменится весь порядок считывания.
6. Код универсален для всех живых организмов и
вирусов, т.е. одинаковые триплеты кодируют
одинаковые
аминокислоты.
Универсальность
генетического кода свидетельствует о единстве
происхождения всех живых организмов.

14.

2. Этапы
биосинтеза белка

15.

Пластический обмен – анаболизм
Реакции биологического синтеза
высокомолекулярных соединений из
простых, протекающие с поглощением
энергии

16.

Биосинтез белка – важнейший процесс в живой
природе.
Биосинтез белка – создание молекул белка
на
основе
информации
о
последовательности аминокислот в его
первичной структуре, заключенной в
структуре ДНК, содержащейся в ядре.

17.

18.

I. Транскрипция (переписывание информации с
ДНК на иРНК).
В определенном участке ДНК разрываются водородные
связи, получается две одинарных цепочки. На одной из
них по принципу комплементарности строится иРНК.
Затем она отсоединяется и уходит в цитоплазму, а цепочки
ДНК снова соединяются между собой.

19.

II. Трансляция.
Инициация — сборка комплекса, участвующего в
синтезе полипептидной цепи.
Малая субчастица
рибосомы соединяется
с инициаторной меттРНК, а затем с мРНК,
после чего происходит
образование целой
рибосомы, состоящей
из малой и большой
субчастиц.

20.

II. Трансляция.
Элонгация — удлинение полипептидной цепи.
Рибосома
перемещается вдоль
мРНК, что
сопровождается
многократным
повторением цикла
присоединения
очередной
аминокислоты к
растущей
полипептидной цепи.

21.

II. Трансляция.
Терминация — завершение синтеза
полипептидной молекулы.
Рибосома достигает одного
из трех стоп-кодонов мРНК,
а так как не существует тРНК
с антикодонами,
комплементарными стопкодонам, синтез
полипептидной цепи
прекращается. Она
высвобождается и отделяется
от рибосомы.

22.

Инициация
фМет
фМет
А У Г
22

23.

Элонгация
фМет
фМет
А У Г
23

24.

фМет
фМе
т
А У Г
24

25.

Терминация
фМет
А У Г
стоп
25

26.

Мет
А У Г
стоп
26

27.

Передача наследственной информации
от ДНК к и-РНК и к белку
Транскрипция
Трансляция
ДНК
иРНК
тРНК
Поли
пептид
Г-Т-ГЦ-А-ЦГ-У-ГЦ-А-ЦВАЛ
Г-Г-АЦ-Ц-ТГ-Г-АЦ-Ц-У
ГЛИ
Т-Т-ТА-А-АУ-У-УА-А-АФЕН
Ц-Г-ТГ-Ц-АЦ-Г-УГ-Ц-ААРГ

28. Вопросы для закрепления:

1. Определение понятия «ген»
2. Определение понятия «генотип»
3. Определение понятия «геном»
4. Определение понятия «генетический код»
5. Свойства генетического кода
6. Этапы биосинтеза белка
7. Этапы трансляции

29. Домашнее задание:

1. Изучить дополнительную литературу по данной
теме.

30. Рекомендуемая литература:

Основная литература
Биология. Общая биология. 10 кл. Базовый уровень :
учебник / В. И. Сивоглазов, И. Б. Агафонова, Е. Т.
Захарова. - 4-е изд., стер. - М. : Дрофа, 2016. - 256 с.
Дополнительная литература
Биология [Электронный ресурс] : учеб. пособие для
студентов 1 курса, обучающихся на базе основного
общего образования / Е. Е. Донгузова, Е. А. Плетюх ;
Красноярский
медицинский
университет,
Фармацевтический колледж. - Красноярск : КрасГМУ,
2016. - 331 с.