YouTube
Мы вконтакте

ДО ЕГЭ ПО БИОЛОГИИ ОСТАЛОСЬ

10
Дней
10
Часов
10
Минут
5
Секунд

Реакции матричного синтеза: репликация, транскрипция, трансляция

Репликация

Процесс редупликации ДНК идет в ядре под действием ферментов и специальных белковых комплексов. Принципы удвоения ДНК:

Антипараллельность: дочерняя цепь синтезируется в направлении от 5’ к 3’ концу.

Комплиментарность: строение дочерней нити ДНК определяется последовательностью нуклеотидов материнской нити, подбираются по принципу комплиментарности.

•  Полунепрерывность: одна из двух цепей ДНК – лидирующая, синтезируется непрерывно, а другая – запаздывающая, прерывисто с образованием коротких фрагментов Оказаки. Это происходит из-за свойства антипараллельности.

•  Полуконсервативность: молекулы ДНК, полученные в ходе редупликации, содержат одну консервативную материнскую нить и одну синтезированную дочернюю.

1) Инициация
Начинается с репликативной точки, к которой присоединяются белки, инициирующие репликацию. Под действием ферментов ДНК-топоизомеразы и ДНК-геликазы цепь раскручивается, и разрываются водородные связи. Далее идет фрагментарное разъединение двойной цепи ДНК с образованием репликационной вилки. Ферменты предотвращают повторное соединение цепей ДНК.

2) Элонгация
Синтез дочерней цепи ДНК идет за счет фермента ДНК-полимеразы, который движется в направлении 5’ a 3’, подбирая нуклеотиды по принципу комплиментарности. Лидирующая цепь синтезируется непрерывно, а запаздывающая – прерывисто. Фермент ДНК-лигаза соединяет между собой фрагменты Оказаки. Специальные корректирующие белки распознают ошибки и устраняют неправильные нуклеотиды.

3) Терминация
Окончание репликации происходит, если встречаются две репликационные вилки. Белковые компоненты снимаются, молекулы ДНК спирализуются.

Свойства генетического кода

Триплетен – каждую аминокислоту кодирует код из 3 нуклеотидов.
Однозначен - каждый триплет кодирует лишь определенную кислоту.
Вырожден - каждая аминокислота кодируется несколькими триплетами (2-6). Лишь две из них кодируются одним триплетом: триптофан и метионин.
Неперекрываем – каждый кодон является самостоятельной единицей, а генетическая инф считывается только одним способом в одном направлении
Универсален - един для всех организмов. Одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты у разных организмов.
Генетический код

Реализация наследственной информации идет по схеме ген-белок-признак.
Ген – участок молекулы ДНК, который несет информацию о первичной структуре одной молекулы белка и отвечает за ее синтез.
Генетический код – принцип кодирования наследственной инф в клетке. Представляет собой последовательность триплетов нуклеотидов в НК, которая задает определенный порядок аминокислот в белках. Инфа, заключенная в линейной последовательности нуклеотидов, используется для создания другой последовательности.
Из 4 нуклеотидов можно составить 64 триплета, 61 из которых кодируют аминокислоты. Стоп-кодоны – триплеты УАА, УАГ, УГА прекращают синтез полипептидной цепи.
Старт-кодон – триплет АУГ определяет начало синтеза полипептидной цепи.

Биосинтез белка

Один из основных процессов пластического обмена веществ. Часть реакций протекает в ядре, другая - в цитоплазме. Необходимые компоненты: АТФ, ДНК, и-РНК, т-РНК, р-РНК, Mg2+, аминокислоты, ферменты. Состоит из 3х процессов:
- транскрипция: синтез и-РНК
- процессинг: превращение и-РНК в м-РНК
- трансляция: синтез белка

ДНК содержит информацию о структуре белка в виде последовательности аминокислот, но поскольку гены не покидают ядра, то непосредственного участия в биосинтезе белковой молекулы не принимают. И-РНК синтезируется в ядре клетки по ДНК и переносит инф от ДНК к месту синтеза белка (рибосомам). Затем, с помощью т-РНК из цитоплазмы выбираются комплементарные и-РНК аминокислоты. Таким образом синтезируются полипептидные цепи.

Транскрипция

1) Инициация
Синтез молекул иРНК по ДНК может протекать в ядре, митохондриях и пластидах. Под действием ферментов ДНК-геликазы и ДНК-топоизомеразы участок молекулы ДНК раскручивается, разрываются водородные связи. Считывание информации идет только с одной нити ДНК, которая называется кодирующей\кодогенной. Фермент РНК-полимераза соединяется с промотером - зоной ДНК, которая содержит старт-сигнал ТАТА.

2) Элонгация
Процесс выстраивания нуклеотидов по принципу комплиментарности. РНК-полимераза продвигается по кодирующей цепи и соединяет между собой нуклеотиды, образуя полинуклеотидную цепь. Процесс продолжается до стоп-кодона.

3) Терминация
Окончание синтеза: фермент и синтезированная молекула РНК отделяются от ДНК, двойная спираль ДНК восстанавливается.
Процессинг

Превращение молекулы иРНК в мРНК в ходе сплайсинга в ядре под действием ферментов. Идет удаление интронов -участков, не несущих инф об аминокислотной последовательности и сшивание экзонов - участков, кодирующих последовательность аминокислот. Далее идет присоединение стоп-кодона АУГ, кэпирование для 5’ конца и полиаденилирование для защиты 3’ конца. Образуется зрелая м-РНК, она короче и идет к рибосомам.

Трансляция

Процесс перевода нуклеотидной последовательности триплетов м-РНК в аминокислотную последовательность полипептидной цепи. Идет в цитоплазме на рибосомах.

1) Инициация
Синтезированная м-РНК через ядерные поры идет в цитоплазму, где с помощью ферментов и энергии АТФ соединяется с малой субъединицей рибосом. Затем инициаторная т-РНК с аминокислотой метианин соединяется с пептидильным центром. Далее в присутствии Mg2+ идет присоединение большой субъединицы.

2) Элонгация
Удлинение белковой цепи. Аминокислоты с помощью собственной т-РНК доставляются к рибосомам. По форме молекулы т-РНК напоминают трилистник, на среднем из которых имеется антикодон, комплиментарный нуклеотидам кодона м-РНК. К противоположному основанию молекулы т-РНК присоединяется соответствующая аминокислота.
Первая т-РНК закрепляется в пептидильном центре, а вторая - в аминоациальном. Затем аминокислоты сближаются и между ними образуется пептидная связь, возникает дипептид, первая т-РНК уходит в цитоплазму. После этого, рибосома делает 1 трехнуклеотидный шаг по м-РНК. В результате чего, вторая т-РНК оказывается в пептидильном центре, освобождая аминоацильный. Процесс присоединения аминокислоты идет с затратой энергии АТФ и требует наличия фермента аминоацил-т-РНК-синтетаза.

3) Терминация
Когда в аминоациальный центр попадает стоп-кодон, синтез завершается, и к последней аминокислоте присоединяется вода. Рибосома снимается с м-РНК и распадается на 2 субъединицы, т-РНК возвращается в цитоплазму.

Реакции матричного синтеза: репликация, транскрипция, трансляция

Заполните заявку на подготовку к ЕГЭ по биологии или химии

Краткая форма обратной связи

Поля помеченные * являются обязательными для заполнения

Форма обратной связи для учеников

Поля помеченные * являются обязательными для заполнения

Форма обратной связи для родителей

Поля помеченные * являются обязательными для заполнения

Яндекс.Метрика