- •Методическая разработка
- •2 Курса фпсзс по биологической химии
- •Тема: Белки 5. Биосинтез белка. Регуляция биосинтеза. Патология белкового обмена.
- •1. Принципиальное отличие биосинтеза белка от биосинтеза других молекул. Общая схема биосинтеза белка - необходимые предпосылки:
- •1.2. Пластический поток - механизм активации аминокислот, строение тРнк, характеристика арс-аз - кодаз.
- •1.3. Энергетический поток. Роль макроэргов атф, гтф и др. В биосинтезе белка.
- •2.1. Инициация, факторы инициации. Образование инициаторного комплекса.
- •2.2. Элонгация, факторы элонгации.
- •2.3. Терминация.
- •3. Виды и механизмы посттрансляционной модификации (процессинга) пробелков:
- •3.1. Химическая модификация (виды, примеры);
- •3.2. Ограниченный протеолиз;
- •3.3. Самосборка белка.
- •4.1. Избирательная транскрипция.
- •4.2. Альтернативный сплайсинг иРнк.
- •4.3. Модификация гистоновых и негистоновых белков.
- •5. Строение иммуноглобулинов (Ig). Характеристика основных классов Ig - (IgA, IgD, IgE, IgG, IgM). Регуляция экспрессии генов Ig и причины их разнообразия.
Министерство здравоохранения Республики Беларусь
Учреждение образования
«Гомельский государственный медицинский университет»
Кафедра биологической химии
Обсуждено на заседании кафедры биологической химии
Протокол № __________
Методическая разработка
Для проведения занятия со студентами
2 Курса фпсзс по биологической химии
(наименование дисциплины)
Тема: Белки 5. Биосинтез белка. Регуляция биосинтеза. Патология белкового обмена.
Время 3ч.
1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ, МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ; ТРЕБОВАНИЕ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ.
Цель занятия: сформировать представления об этапах биосинтеза белка, механизмах его регуляции и молекулярных аспектах основных нарушений азотистого обмена. Освоить рефрактометрический метод определения концентрации белка в сыворотке крови.
В результате проведения занятия студент должен:
1) Знать принципиальную схему, этапы, молекулярный механизм и регуляцию процесса биосинтеза белка; биохимические основы и последствия нарушений белкового обмена.
2) Научиться проводить исследование на рефрактометре.
2. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИЗ СМЕЖНЫХ ДИСЦИПЛИН.
2.1. Строение, классификация и свойства основных классов нуклеиновых кислот (биоорганическая химия).
2.2. Строение рибосом (медицинская биология).
2.3. Структура и функции иммуноглобулинов (микробиология).
3.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ.
1. Принципиальное отличие биосинтеза белка от биосинтеза других молекул. Общая схема биосинтеза белка - необходимые предпосылки:
1.1. информационный поток - схема передачи информации (центральная догма молекулярной биологии). Репликация и транскрипция ДНК - ферменты, механизм. Обратная транскрипция, роль ревертаз. Процессинг и сплайсинг иРНК. Характеристика генетического кода, кодон, антикодон.
Отличие биосинтеза белка от биосинтеза других молекул:
Нет соответствия между числом мономеров матрицы и в продукте реакции (4 нуклеотида--20 аминокислот)
Между мРНК (матрица) и пептидной цепью белка (продукт) нет комплементарности.
Общая схема биосинтеза белка - необходимые предпосылки:
информационный поток (передача информации от ДНК на РНК и на белок)
пластический поток (аминокислоты, мРНК, тРНК, ферменты)
энергетический поток (макроэрги АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ)
Схема передачи информации (центральная догма молекулярной биологии).
Поток генетической информации идет в следующем направлении:
Первый шаг, копирование информации с ДНК на РНК, назван транскрипцией, что ассоциируется с работой средневековых монахов, проводивших свою жизнь в кельях за копированием символ за символом, старых латинских рукописей.
Второй шаг, при котором аминокислоты полимеризуются согласно информации, записанной в РНК, назван трансляцией. Продолжая аналогию с жизнью монахов, этот процесс напоминает работу других монахов (уже много столетий спустя), которые, пользуясь переписанными прежде рукописями, находят эквиваленты старых латинских слов на других языках (например, белорусском или английском) и создают новые рукописи, написанные на отличающемся от исходного языке, в данном случае на языке аминокислотной последовательности.
Ретровирусы внесли изменения в центральную догму молекулярной биологии: особой формой репликации у прокариот является репликация с использованием РНК в качестве матрицы для синтеза ДНК (такая форма репликация обнаружена у HIV ретровируса, вызывающего СПИД) и катализируется ферментом РНК зависимой ДНК полимеразой или обратной транскриптазой (ревертазой).
Процессинг и сплайсинг иРНК.
См в теме белки-4, вопрос 11.
Характеристика генетического кода, кодон, антикодон.
Генети́ческий код - это свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.
Таблица генетического кода | |||||
1 |
2 |
3 | |||
У |
Ц |
А |
Г | ||
У
|
Фен |
Сер |
Тир |
Цис |
У |
Фен |
Сер |
Тир |
Цис |
Ц | |
Лей |
Сер |
Терм |
Терм |
А | |
Лей |
Сер |
Терм |
Три |
Г | |
Ц |
Лей |
Про |
Гис |
Арг |
У |
Лей |
Про |
Гис |
Арг |
Ц | |
Лей |
Про |
Глн |
Арг |
А | |
Лей |
Про |
Глн |
Арг |
Г | |
А |
Иле |
Тре |
Асн |
Сер |
У |
Иле |
Тре |
Асн |
Сер |
Ц | |
Иле |
Тре |
Лиз |
Арг |
А | |
Мет |
Тре |
Лиз |
Арг |
Г | |
Г |
Вал |
Ала |
Асп |
Гли |
У |
Вал |
Ала |
Асп |
Гли |
Ц | |
Вал |
Ала |
Глю |
Гли |
А | |
Вал |
Ала |
Глю |
Гли |
Г |
Свойства генетического кода:
Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).
Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.
Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.
Однозначность — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте.
Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.
Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека.
Антикодон – триплет, занимающий определенное и постоянное положение в структуре тРНК, комплементарно взаимодействует с кодоном иРНК.