У прокаріотів синтезовані молекули іРНК відразу ж можуть взаємодіяти з рибосомами. і починається синтез білка. У еукаріот іРНК взаємодіє в ядрі зі спеціальними білками і переноситься через ядерну оболонку в цитоплазму.
У цитоплазмі обов'язково повинен бути набір амінокислот, необхідних для синтезу білка. Ці амінокислоти утворюються в результаті розщеплення харчових білків. Крім того, та чи інша амінокислота може потрапити до місця безпосереднього синтезу білка, т. Е. В рибосому. тільки прикріпляється до спеціальної транспортної РНК (тРНК).
Для перенесення кожного виду амінокислот в рибосоми потрібен окремий вид тРНК. Так як до складу білків входять близько 20 амінокислот, існує стільки ж видів тРНК. Будова всіх тРНК схоже (рис. 35). Їх молекули утворюють своєрідні структури, що нагадують за формою лист конюшини. Види тРНК обов'язково розрізняються по триплети нуклеотидів, розташованому «на верхівці». Цей триплет, який отримав назву антикодон, за генетичним кодом відповідає тій амінокислоті, яку належить переносити цієї тРНК. До «черешка листа» спеціальний фермент прикріплює обов'язково ту амінокислоту, яка кодується кодоном, комплементарних антикодону.
У цитоплазмі відбувається останній етап синтезу білка - трансляція. На той кінець іРНК, з якого потрібно почати синтез білка, нанизується рибосома (рис. 36). Рибосома переміщується по молекулі іРНК переривчасто, «стрибками», затримуючись на кожному триплети приблизно 0,2 с. За цю мить одна тРНК з багатьох здатна «впізнати» своїм антикодоном триплет, на якому знаходиться рибосома. І якщо антикодон комплементарен цього триплети іРНК, амінокислота від'єднується від «черешка листа» і приєднується пептидного зв'язком до зростаючої білкової ланцюжку (рис. 37). У цей момент рибосома зсувається по іРНК на наступний триплет, який кодує чергову амінокислоту синтезованого білка, а чергова тРНК «підносить» необхідну амінокислоту. Ця операція повторюється стільки раз, скільки амінокислот повинен містити «будується» білок.
Коли ж в рибосомі виявляється один з кодонів, що є «стоп-сигналом» між генами, то жодна тРНК до такого триплети приєднатися не може, так як антикодон до них у тРНК не буває. У цей момент синтез білка закінчується. Всі описувані реакції відбуваються за дуже маленькі проміжки часу. Підраховано, що на синтез досить великої молекули білка йде всього близько двох хвилин.
Клітці необхідна не одна, а багато молекул кожного білка. Тому як тільки рибосома, першої почала синтез білка на іРНК, просунеться вперед, за нею на ту ж іРНК нанизується друга рибосома, що синтезує той же білок. Потім на іРНК послідовно нанизуються третя, четверта рибосоми і т. Д. Все рибосоми, що синтезують один і той же білок, закодований в даній іРНК, називаються полисомой. Коли синтез білка закінчено, рибосома може знайти іншу іРНК і почати синтезувати той білок, структура якого закодована в новій іРНК.
Таким чином, трансляція - це переклад послідовності нуклеотидів молекули іРНК в послідовність амінокислот синтезованого білка. Підраховано, що всі білки організму ссавця можуть бути закодовані за все двома відсотками ДНК, що містяться в його клітинах. А для чого ж потрібні інші 98% ДНК? Виявляється, кожен ген влаштований набагато складніше, ніж вважали раніше, і містить не тільки ту ділянку, в якому закодована структура будь-якого білка, але і спеціальні ділянки, здатні «включати» або «вимикати» роботу кожного гена. Ось чому всі клітини, наприклад людського організму, мають однаковий набір хромосом, здатні синтезувати різні білки: в одних клітинах синтез білків йде за допомогою одних генів, а в інших - задіяні зовсім інші гени. Отже, в кожній клітині реалізується тільки частина генетичної інформації, що міститься в її генах.
Синтез білка вимагає участі великої кількості ферментів і енергію АТФ. І для кожної окремої реакції білкового синтезу потрібні спеціалізовані ферменти.
1. Як амінокислоти потрапляють до місця синтезу білка?
2. За допомогою чого до кодону іРНК приєднується строго певна тРНК?
3. Які органели з амінокислот утворюють білкові молекули?
4. Як інформація про білку потрапляє з ядра в цитоплазму?
5. Що таке полісома?
6. Коли закінчується синтез білка?
7. Що таке трансляція?
8. Що таке транскрипція?
9. Чому необхідно, як мінімум, 20 видів тРНК?
10. Що необхідно для трансляції?
Картки для письмової роботи:
1. Визначення або сутність терміна: 1. Транкріпція. 2. Трансляція. 3. Рибосома. 4. тРНК. 5. Кодон. 6. Антикодон. 7. полисомой.
- Характеристика трансляції.
- Будова і значення тРНК?
- Як працює рибосома?
Тест 1. Амінокислоти потрапляють до місця синтезу білка за допомогою:
Тест 2. Кодон іРНК АУГ. Антикодон тРНК, що з'єднується з даними кодоном:
Тест 3. Органела, що відповідають за синтез білкових молекул з амінокислот:
3. Комплекс Гольджі.
4. Клітинний центр.
Тест 4. Інформація про білку переноситься з ядра в цитоплазму за допомогою:
** Тест 5. Вірні судження для полісоми:
1. Кілька рибосом на одній іРНК утворюють поліс.
2. Рибосоми полісоми одночасно синтезують одну молекулу білка.
3. Рибосоми полісоми одночасно синтезують кілька однакових молекул білка.
4. Кілька рибосом на одній тРНК утворюють поліс.
** Тест 6. Стоп-кодони:
1. Потрапляючи в рибосому зупиняють синтез білка.
2. Знаходяться на іРНК.
3. Знаходяться на тРНК.
4. Відомо три стоп-кодону.
** Тест 7. Трансляція:
1. Синтез мРНК на ДНК.
2. Синтез білка на іРНК за допомогою рибосом.
3. Переклад послідовності нуклеотидів молекули іРНК в послідовність амінокислот синтезованого білка.
4. Переклад послідовності нуклеотидів ДНК в послідовність нуклеотидів іРНК.
** Тест 7. Транскрипція:
1. Синтез мРНК на ДНК.
2. Синтез білка на іРНК за допомогою рибосом.
3. Переклад послідовності нуклеотидів молекули іРНК в послідовність амінокислот синтезованого білка.
4. Переклад послідовності нуклеотидів ДНК в послідовність нуклеотидів іРНК.
** Тест 9. Вірні судження:
1. У кожної амінокислоти є своя тРНК.
2. тРНК універсальні, вони можуть транспортувати будь-які амінокислоти.
3. У кожної тРНК є антикодон, відповідний кодону іРНК.
4. Відомо 64 види тРНК.
Тест 10. Для трансляції необхідні:
1. Рибосоми. 5. Ферменти.
3. Амінокислоти. 7. тРНК.
4. Нуклеотиди. 8. Лізосоми.
Питання до заліку по розділу «Обмін речовин»
Кожному варіанту буде запропоновано 10 питань,
на кожне питання потрібно дати відповідь одним повним пропозицією
1. Що таке асиміляція, пластичний обмін?
2. Що таке дисиміляція, енергетичний обмін?
3. Що відбувається на першому етапі енергетичного обміну?
4. Що відбувається на другому етапі енергетичного обміну?
5. Запишіть формули гліколізу і спиртового бродіння.
6. Який відсоток енергії запасається у формі АТФ при гліколізі? При кисневому окисленні?
7. Запишіть формулу кисневого окислення двох молекул трехуглеродной кислоти.
8. Які організми називаються фотоавтотрофамі? Хемоавтотрофов?
9. Які організми називаються гетеротрофами?
10. Як використовується енергія квантів світла при фотосинтезі?
11. Для яких двох процесів використовується енергія збуджених електронів?
12. Звідки з'являється кисень, який виділяється при фотосинтезі?
13. Які організми належать до хемоавтотрофов?
14. У чому заслуга С.Н.Віноградского?
15. Як отримують енергію нитрифицирующие бактерії?
16. Чим представлена первинна структура білків?
17. Чим закодована послідовність амінокислот на ДНК?
18. Що таке ген?
19. Триплетність. У чому проявляється ця властивість коду?
20. Виродженість, надмірність. У чому проявляється ця властивість коду?
21. Однозначність. У чому проявляється ця властивість коду?
22. Універсальність. У чому проявляється ця властивість коду?
23. Що таке транскрипція?
24. Що необхідно для синтезу інформаційної РНК?
25. За допомогою чого до кодону іРНК приєднується строго певна тРНК?
26. Які функції виконують рибосоми?
27. Що таке полісома?
28. Що таке трансляція?
29. Чому необхідно, як мінімум, 20 видів тРНК?
30. Що необхідно для трансляції?