Биология 9 класс
Урок№12 - Биосинтез белков. Генетический код и матричный принцип биосинтеза белков.
Узнаем: О процессе биосинтеза белков; о генетическом коде и матричном принципе биосинтеза белков. Научимся: Определять кодирование нуклеиновых кислот, различать их назначение и особенности строения.
На занятии мы рассмотрим тему «Биосинтез белков в живой клетке». Дадим определение биосинтезу, рассмотрим основные этапы образования белка в живой клетке. Узнаем, что служит основным поставщиком энергии для большинства процессов биосинтеза.
Биосинтез – это процесс создания сложных органических веществ в ходе биохимических реакций, протекающих с помощью ферментов. Этот процесс всегда происходит с поглощением энергии. Например, образование полисахаридов из моносахаридов, образование белков из аминокислот, образование нуклеиновых кислот из нуклеотидов. Энергию поставляет молекула АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), которая содержит макроэнергетические связи. При гидролизе выделяется энергия, она используется для обеспечения процессов биосинтеза.
В биосинтезе молекул белка участвуют аминокислоты, ферменты, рибосомы, молекулы РНК (рибосомные, транспортные, информационные).
Полипептидные цепи, или молекулы белка, создаются на рибосомах цитоплазмы. Биосинтез зависит от участка ДНК в определенном месте хромосомы (гене). Гены содержат информацию об очередности аминокислот во время синтеза белка, кодируют его первичную структуру. Информация о каждой аминокислоте записана в комбинации из трех нуклеотидов (триплетов) – одну аминокислоту кодируют три нуклеотида.
Генетический код универсален, одинаков для всех живых организмов. Молекулы информационной РНК переносятся в цитоплазму клетки. Триплеты информационной РНК называют кодонами.
Данные, полученные экспериментально, показали, что биосинтез белка состоит из двух этапов: транскрипции, трансляции.
Транскрипция – механизм, с помощью которого нуклеотидная последовательность одной из цепей молекулы ДНК переписывается в комплементарную последовательность в виде молекулы информационной РНК.
Второе определение. Транскрипция – процесс синтеза информационной РНК, в котором в качестве матрицы используется одна из цепей молекулы ДНК.
Специальный фермент находит на молекуле ДНК требуемый ген и копирует его, раскручивая 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 информационной РНК отходит от ДНК матрицы, а двойная спираль ДНК восстанавливается. Когда фермент достигает конца копирования участка, называемого стоп-кодоном, молекула РНК отделяется от матрицы, т. е. от молекулы ДНК. Транскрипция – это первый этап биосинтеза белка. На этом этапе происходит считывание информации путем синтеза информационной РНК.
Трансляции – механизм, с помощью которого нуклеотидные последовательности информационной РНК переводятся в последовательность аминокислот в молекуле полипептидной цепи.
Процесс идет в цитоплазме на рибосомах. Образовавшиеся информационные РНК выходят из ядра через поры и отправляются к рибосомам. 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, имеется два участка – акцепторный и триплетный антикодон. К акцепторному участку присоединяется аминокислота, а триплетный антикодон связывается с комплементарным кодоном в молекуле информационной РНК.
Биосинтез белка состоит из двух этапов: транскрипция (образование информационной РНК по матрице ДНК, протекает в ядре клетке) и трансляция (эта стадия проходит в цитоплазме клетки на рибосомах).
