§ 24. Пластический обмен: биосинтез белков
Ген и генетическая информация
- Белки определяют строение и функции клеток.
- Ген — участок ДНК, кодирующий последовательность аминокислот белка.
- Информация в ДНК записана последовательностью нуклеотидов.
Генетический код
- Триплетный: одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами (кодон).
- Вырожденный: одну аминокислоту могут кодировать несколько кодонов.
- Однозначный: один кодон — одна аминокислота.
- Универсальный: одинаков у всех живых организмов.
- Есть старт-кодон (метионин) и стоп-кодоны, завершающие синтез.
Этапы биосинтеза белка (матричный синтез)
- Транскрипция (ядро):
- С гена ДНК синтезируется иРНК (фермент РНК-полимераза).
- Начало — промотор, конец — терминатор.
- Сплайсинг (только у эукариот):
-
- Из иРНК вырезаются интроны, экзоны сшиваются.
- Трансляция (цитоплазма, рибосомы):
-
- По иРНК собирается полипептидная цепь.
Роль РНК
- иРНК — матрица для синтеза белка.
- тРНК — переносит аминокислоты; содержит антикодон, комплементарный кодону иРНК.
- рРНК — входит в состав рибосом; обеспечивает считывание информации и образование пептидных связей.
Синтез белка на рибосоме
- Рибосома считывает иРНК последовательно, кодон за кодоном.
- Между аминокислотами образуются пептидные связи.
- На одной иРНК могут работать несколько рибосом → полисома.
- Синтез заканчивается на стоп-кодоне.
Энергетические затраты
- На одну пептидную связь расходуется энергия 4 макроэргических связей АТФ.
- Биосинтез белка — энергоёмкий процесс.
Вывод
- Пластический и энергетический обмены тесно связаны:
АТФ нужна для синтеза белков, а белки необходимы для энергетического обмена.