9 класс. Биология. Биосинтез белков в живой клетке
9 класс. Биология. Биосинтез белков в живой клетке
Комментарии преподавателя
тема нашего сегодняшнего урока – «Биосинтез белков в живой клетке». Сегодня мы дадим определение биосинтезу и рассмотрим основные этапы биосинтеза белка. Каждая клетка синтезирует необходимые ей вещества. Этот процесс называется биосинтезом. То есть, биосинтез — это процесс создания сложных органических веществ в ходе биохимических реакций, протекающих с помощью ферментов.
Биосинтез всегда идет с поглощением энергии. Например, образование полисахаридов из моносахаридов, образование белков из аминокислот, образование нуклеиновых кислот из нуклеотидов. Все эти процессы идут с поглощением энергии. Главным поставщиком энергии служит молекула АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). Она содержит макроэнергетические связи. При гидролизе выделяется энергия, которая используется для обеспечения процессов биосинтеза. В биосинтезе молекул белка участвуют:
1 аминокислоты,
2 ферменты,
3 рибосомы,
4 молекулы РНК (рибосомные, транспортные, информационные).
Создание полипептидных цепей, или молекул белка, происходит на рибосомах цитоплазмы. Биосинтез зависит от участка ДНК в определенном месте хромосомы (гене). Гены содержат информацию об очередности аминокислот во время синтеза белка. Иначе говоря, кодируют его первичную структуру.
Информация о каждой аминокислоте записана в комбинации из трех нуклеотидов (триплетов). То есть одну аминокислоту кодируют три нуклеотида. В этом состоит суть генетического кода. Генетический код универсален. Он одинаков для всех живых организмов. Молекулы информационной РНК переносятся в цитоплазму клетки. Триплеты информационной РНК называют кодонами. Схематично процесс биосинтеза можно представить следующим образом: ДНК ---> Информационная РНК ---> белок.
Данные, полученные с помощью различных экспериментов, показали, что биосинтез белка состоит из двух этапов:
1 транскрипция,
2 трансляция.
Транскрипцией называют механизм, с помощью которого нуклеотидная последовательность ДНК переписывается в комплементарную последовательность в виде молекулы информационной РНК. Или же процесс синтеза информационной РНК в которой в качестве матрицы, используется одна из цепей молекулы ДНК. То есть, транскрипция — это переписывание генетической информации на информационную РНК.
Как же осуществляется процесс транскрипции? Специальный фермент находит ген и раскручивает участок двойной спирали ДНК. Фермент перемещается вдоль цепи ДНК и строит цепь информационной РНК в соответствии с принципом комплементарности. По мере движения фермента растущая цепь РНК матрицы отходит от молекулы, а двойная цепь ДНК восстанавливается. Когда фермент достигает конца копирования участка, то есть доходит до участка, называемого стоп-кодоном, молекула РНК отделяется от матрицы, то есть от молекулы ДНК. Таким образом, транскрипция — это первый этап биосинтеза белка. На этом этапе происходит считывание информации путем синтеза информационной РНК.
Второй этап биосинтеза белка — трансляция. Во время трансляции нуклеотидные последовательности информационной РНК переводятся в последовательность аминокислот в молекуле полипептидной цепи. Этот процесс идет в цитоплазме на рибосомах. Образовавшиеся информационные РНК выходят из ядра через поры и отправляются к рибосомам. Рибосомы — уникальный сборочный аппарат. Рибосома скользит по РНК и выстраивает из определенных аминокислот длинную полимерную цепь белка. Аминокислоты доставляются к рибосомам с помощью транспортных РНК. Для каждой аминокислоты требуется своя транспортная РНК, соответствующая определенному триплету информационной РНК (кодону) в молекуле транспортной РНК, которая имеет форму трилистника. У нее есть участок, к которой присоединяется аминокислота и другой триплетный антикодон, который связывается с комплементарным кодоном в молекуле информационной РНК.
Таким образом, цепочка информационной РНК обеспечивает определенную последовательность аминокислот в цепочке молекулы белка. Бывают случаи, когда вдоль информационной РНК движется несколько рибосом и синтезируется несколько белков. Время жизни информационной РНК колеблется от 2 минут (как у некоторых бактерий) до нескольких дней (как, например, у высших млекопитающих). Затем информационная РНК разрушается под действием ферментов, а нуклеотиды используются для синтеза новой молекулы информационной РНК. Таким образом, клетка контролирует количество синтезируемых белков и их тип.
Давайте подведем итоги. Синтез белка состоит из двух этапов: транскрипция (образование информационной РНК по матрице ДНК, протекает в ядре клетке) и трансляции (эта стадия проходит в цитоплазме клетки на рибосомах).
источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/9-klass/tema/biosintez-belkov-v-zhivoy-kletke?seconds=0&chapter_id=1777
источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=29PppzuO8zg
источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=lpEI2vzaC-I
источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=ikYZsgRvsGE
источник презентации - http://prezentacii.com/biologiya/465-biosintez-belka.html