- •Предмет и задачи биохимии. История биохимии
- •Краткая история развития биохимии
- •Белки как уникальный класс биополимеров
- •Физико-химические свойства белков
- •Элементный состав белков
- •Форма белковых молекул.
- •Функции белков.
- •Физико-химические свойства аминокислот
- •Цвиттер-ион
- •Экспериментальные доказательства полипептидного строения белков
- •Классификация белков
- •Структурная организация белков.
- •Определение первичной структуры белка (псб).
- •Вторичная структура белка (всб).
- •Беспорядочный клубок
- •Денатурация и ренативация белка
- •Гемоглобинозы
- •Методы выделения и очистки белков.
- •Методы определения Mr белков
- •Методы определения гомогенности белков
- •Нуклеиновые кислоты
- •Состав нуклеиновых кислот
- •Углеводная часть
- •Состав нуклеиновых кислот
- •Наиболее распространенные нуклеотиды клетки.
- •Вторичная структура днк. Правила Чаргаффа.
- •Синтез белка
- •1. Образование 40s-комплекса инициации
- •2. Образование 80s-комплекса инициации
- •Ферменты
- •Современная классификация ферментов и их номенклатура
- •Номенклатура ферментов.
- •Механизм действия ферментов
- •Кинетика ферментативных реакций
- •Специфичность действия ферментов
- •Регуляция активности ферментов.
- •Методы регуляции активности ферментов
- •Витамины
- •По механизму действия антивитамины делятся на 2 группы:
- •Пути метаболизма витаминов в организме.
- •Жирорастворимые витамины.
- •Водорастворимые витамины.
- •Витаминоподобные вещества.
- •Введение в метаболизм
- •Современные представления о дыхательной цепи переноса электронов. (эпц).
- •Общие и специфические пути катаболизма
- •Цикл трикарбоновых кислот.
- •Обмен углеводов
- •Амилопектин амилоза
- •Синтез и распад гликогена
- •Гликоген
- •Синтез глюкозы из глицерина
- •Механизм фосфорилитического отщепления остатка глюкозы от гликогена.
- •Гликолиз
- •1 Стадия
- •2 Стадия
Синтез белка
Сборка полипептидной цепи – это сложный процесс, в котором участвуют:
АК
т-РНК
аминоацил-т-РНК-синтетаза(активирующий фермент)
м-РНК
рибосомы
факторы инициации, элонгации и терминации
АТФ, ГТФ
ионы Mg2+
Процесс синтеза белка называетсятрансляцией(от английскогоtranslation- перевод) т.к. информация, записанная на 4-х буквенном языке НК, переводится на язык белка, состоящий из 20 букв. Этот сложный процесс происходит в субклеточных структурах – рибосомах. Это частицы сферической формы имеющие в диаметре 250 - 350°А и состоит из белка (1/3) и р-РНК 92/3). Рибосомы имеют Ксед 80Sи могут диссоциировать в присутствии ионовMgна большую (60S) и малую (40S) субчастицы. Во всех типах клеток 1-й стадией трансляции является АТФ-зависимое превращение каждой аминокислоты в аминоацил-т-РНК
Аминоацил-т-РНКсинтетаза
АК + АТФ + т-РНК аминоацил-т-РНК + АМФ + РР(пирофосфат)
Этим достигается две цели:
происходит активация АК, т.е. повышается реакционная способность в реакции образования пептидной связи.
происходит отбор АК, т.е. соединение неспецифической т-РНК.
Кроме проявления каталитической активности, аминоацил-т-РНК-синтетазавысокоспецифична, т.к. узнавая АК-ту узнает и соответствующую ей т-РНК.
Субстратную специфичность синтетазы обеспечивает участок в ее АЦФ (активный цент фермента), который комплементарен АК и участок комплементарный определенной т-РНК.
Т.о. образуется определенная пара АК и т-РНК.
Живые клетки содержат по 20 синтетаз по 1-й на каждую АК, число т-РНК больше. Например для глиилизоткрыто по 4 разных т-РНК, длясер– 5 т-РНК.
Молекулы т-РНК являются молекулами адапторами, т.е. посредниками, при помощи которых АК переносятся и включаются в определенном порядке в растущую полипептидную цепь. Образовавшиеся соединения т-РНК и АК связываются с рибосомой в которой и происходит синтез белка. Структура синтезируемого белка определяется молекулярной структурой ДНК, содержащейся в клеточном ядре. В ДНК зашифрована последовательность АК-х остатков белковой молекулы.
Передача этой информации зашифрованной в ДНК осуществляется за счет м-РНК, за счет комплементарности пуриновых и пиримидиновых оснований нуклеиновых кислот.
Специфическая структура синтезируемого в рибосоме белка определяется именно молекулярной структурой м-РНК.
В молекуле м-РНК имеется генетический код для каждой АК.
КОД– это триплет нуклеотидов, который называетсякодоном. Большинство АК кодируется несколькими кодонами. Это явление называетсявырожденность кодона. Толькомет и триимеют по одному кодону.
Вырожденность генетического кода способствует совершенствованию генома, т.к. в процессе мутации могут поступать различные АК-е замены, наиболее ценные из которых отбираются в процессе эволюции.
Всего известно 64 кодона, из которых 61 используется для кодирования АК, а 3 – УАА, УАГ, УГА(стоп-кодоны) – обозначаюттерминацию ППЦ, т.е. является сигналами окончания синтеза белковой молекулы.
Синтез белка начинается с N-конца и завершается С-концом белковой молекулы.
Процесс образования пептидной цепи можно разделить на 3 стадии:
- инициация(начало синтеза)
- элонгация(удлинение полипептидной цепи)
- терминация(окончание синтеза)
I стадия ИНИЦИАЦИЯ( в эукариотах).
Сначала образуется инициаторный комплекс рибосома (80S)-м-РНК-мет-т-РНК
Первой АК при сборке любого белка является мет. Генетическим сигналом инициации является метиониновая т-РНК. Они образуюткомплекс инициации:
40S-м-РНК-мет-т-РНК
Для его образования используется ГТФ и белковые факторы инициации. Затем 60S-субъединица подсоединяется к этому комплексу и образуетсяинициаторный комплекс
80S-м-РНК-мет-т-РНК
На этом этапе происходит гидролиз связанного ГТФ. В образовании конечного комплекса инициации участвует 8 белковых факторов инициации.
Молекула мет–т-РНК занимает пептидильный (Р) участокрибосомы. Второй уасток на рибосоме для связывания молекулы т-РНКаминоацильный (А) участокеще пуст.
Мет-т-РНК располагается таким образом, что антикодон спаривается с инициаторным кодоном АУГ в м-РНК + 40S-субчастица + мет-т-РНК + ГТФ + 8 факторов инициации.
Мет
- АУГ – м-РНК
40S-комплекс инициации
ГТФ
60 S Н2О
ГДФ + Ф
Мет
80S-комплекс инициации
АУГ
Т.о. стадия инициации синтеза белка это