Підручник Біологія 9 клас - О. А. Андерсон - Школяр 2017

Тема 4 ЗБЕРЕЖЕННЯ ТА РЕАЛІЗАЦІЯ СПАДКОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ

§ 21. Біосинтез білка

Згадаємо!

Що таке пептидний зв’язок?

Що таке рівні структурної організації білків?

Утворення білків на основі інформації, що зберігається в молекулах нуклеїнових кислот, є одним з ключових процесів, властивих живим системам.

! Трансляція - синтез поліпептидного ланцюга за участі рибосом на матриці мРНК.

Умови процесу трансляції. Рибосоми - це органели, необхідні для синтезу білка. Крім рибосом та мРНК для трансляції потрібна енергія (АТФ) та амінокислоти, зв’язані з тРНК. Молекула тРНК має специфічну будову (рис. 74). До одного її кінця приєднується залишок амінокислоти. тРНК також містить три особливі нуклеотиди, комплементарні до триплету, який кодує транспортовану амінокислоту. Ця послідовність називається антикодоном. Молекули тРНК, що мають певний антикодон, зв’язують лише ту амінокислоту, яка кодується відповідним кодоном. Молекула тРНК, сполучена із залишком амінокислоти, називається активованою. У біосинтезі білка виокремлюють кілька етапів.

Початок синтезу. Рибосома зв’язує мРНК й поступово просуває її крізь себе, ніби скануючи (схема 8). Таке «сканування» триває, доки не знайдеться кодон АУГ. Він називається стартовим кодоном, з нього розпочинається синтез будь-якого білка. Як тільки рибосома знайшла найближчий кодон АУГ, вона зв’язує тРНК з метіоніном (та антикодоном УАЦ). Рибосоми мають три ділянки для молекул тРНК. Перша зв’язує активовану тРНК, її позначають літерою А. Друга (її позначають латинською літерою P) зв’язує тРНК із приєднаним поліпептидним ланцюгом. Остання зв’язує «порожню» тРНК, яка прямує на вихід (E - Exit). На момент початку синтезу ділянки Р і Е ще вільні, А-ділянка зв’язана із тРНК. Далі матрична іРНК зсувається на один триплет. тРНК з А-ділянки пересувається в Р-ділянку. «Порожню» А-ділянку займає нова активована тРНК. Між амінокислотами, приєднаними до тРНК А- і Р-ділянок, утворюється короткий пептид із двох залишків амінокислот.

Рис. 74. Структура молекули тРНК

? Яка із властивостей генетичного коду зумовлена наявністю в тРНК антикодону та приєднанням до неї певної амінокислоти?

Подовження поліпептидного ланцюга. Молекула мРНК знову зсувається на один триплет. «Порожня» тРНК з Р-ділянки переміщується в Е-ділянку, а тРНК, з якою зв’язаний синтезований поліпептид, переміщується з А-ділянки в Р-ділянку. У цей час порожню А-ділянку займає нова активована тРНК. Комплементарність антикодону тРНК й кодону мРНК забезпечує включення до синтезованого білка лише потрібної згідно з генетичним кодом амінокислоти. Між новою амінокислотою й пептидом Р-ділянки утворюється пептидний зв’язок. мРНК знову зсувається, і цикл повторюється. До пептиду приєднуються все нові й нові амінокислоти.

Завершення синтезу. Синтез завершується, коли рибосома дійде до одного зі стоп-кодонів. Цим триплетам не відповідає жодна амінокислота, тобто немає тРНК із відповідними антикодонами. Це значить, що А-ділянка не може бути заповненою, і синтез припиняється. Утворений поліпептид від’єднується від тРНК й рибосоми.

Утворений поліпептид ще не є функціональним білком. Він має набути характерної для нього тривимірної (вторинної, третинної, четвертинної) структури, а також зазнати певних хімічних модифікацій. Такі реакції здійснюються за участі спеціалізованих ферментів. Після цього утворений білок починає виконувати свої функції.

Схема 8

СХЕМА ПРОЦЕСУ ТРАНСЛЯЦІЇ

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке трансляція?

2. Які фактори зумовлюють синтез поліпептидного ланцюга?

3. Якою є особливість будови тРНК?

4. Опишіть процес трансляції.

5. Поясніть значення генетичного коду для біосинтезу білка.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити