Биосинтез белка значение

Признаки клеток и организма фенотип обусловлены специфически ми структурными белками и ферментами, ответственными за определенные этапы обмена веществ В клетке синтезируются все необходимые для ее жиз недеятельности вещества, тем не менее синтез белков имеет исключительное значение Биосинтез белка происходит клетках всех организмов Он обес печивает обновление белков, рост и функционирование клеток. Пространственное строение Причиной всех этих уникальных свойств ферментов является их пространственное строение Все ферменты представляют собой глобулярные белки, намного превосходящие по размерам субстрат Именно это обст. Сфинголипиды сфингофосфолипиды Сфингомиелины Это наиболее распространенные сфинголипиды В основном они находятся мембранах животных и растительных клеток Особенно богата ими нервная ткань. Олигосахариды Олигосахариды углеводы, молекулы которых содержат от 2 до 10 остатков моносахаридов, соединенных гликозидными связями В соответствии с этим различают дисахариды. Гетерополисахариды Полисахариды, структуре которых характерно наличие двух или более типов мономерных звеньев, носят название гетерополисахаридов Принято считать, что, поскольку гетерополи.

Витамины группы D Витамин D кальциферол антирахитический витамин существует виде нескольких соединений, различающихся как по химическому строению, так и по биологической активности Для человека. Витамины группы К К витаминам группы К, согласно номенклатуре биологической химии, относятся 2 типа хинонов с боковыми цепями, представленными изопреноидными звеньями цепями витамины. Витамины, растворимые воде Условно можно считать, что отличительной особенностью витаминов, растворимых воде, является участие большинства из них построении молекул коферментов см табл 12, представляющих собой низком. Фолиевая кислота Фолиевая птероилглутаминовая кислота фолацин зависимости от вида животных или штамма бактерий, нуждающихся для нормального роста присутствии этого пищевого фактора, называла. Витамин С Витамин С аскорбиновая кислота антискорбутный витамин получил название антискорбутного, антицинготного фактора, предохраняющего от развития цинги болезни, принимавшей средние. Лактотропный гормон пролактин, лютеотропный гормон Пролактин считается одним из наиболее древних гормонов гипофиза, поскольку его удается обнаружить гипофизе низших наземных животных, у которых отсутствуют молочные железы, а. Гормоны паращитовидных желез паратгормоны К гормонам белковой природы относится также паратиреоидный гормон паратгормон, точнее, группа паратгормонов, различающихся последовательностью аминокислот Они синтезируются паращитовидными желез. Гормоны надпочечников Надпочечники состоят из двух индивидуальных морфологическом и функциональном отношениях частей мозгового и коркового вещества Мозговое вещество относится к хромаффинной, или адреналовой, систе. Понятие метаболизма Жизнедеятельность организма обеспечивается тесной связью с внешней средой, которая поставляет кислород и питательные вещества и постоянным превращением этих веществ клетках организма Продукты.

Биологическое окисление При биологическом окислении от органической молекулы под действием соответствующего фермента отщепляются два атома водорода В ряде случаев при этом между ферментами и окисленной. Непрямой прямой глюкоза 6 атомов углерода глюкозо 6 фосфат 6 атомов углерода. Декарбоксилирование аминокислот Декарбоксилирование протекает под действием декарбоксилаз с отщеплением от аминокислоты углекислого газа и образованием аминов. Обмен сложных белков 16 1 Обмен нуклеопротеидов Нуклеопротеиды и их производные выполняют организме многообразные функции, участвуя синтезе нуклеиновых кислот. Синтез мочевины, орнитиновый цикл Основным механизмом обезвреживания аммиака организме является биосинтез мочевины Последняя выводится с мочой качестве главного конечного продукта белкового, соответственно аминокислотного Обмен отдельных аминокислот Главная часть аминокислот идет на синтез белка, остальная часть подвергается превращениям и принимает участие образовании многих веществ, имеющих большое значение для организма Углеродн.

Взаимосвязь обмена углеводов и белков При распаде белков образуются аминокислоты, большая часть которых называется гликогенными и служит источником веществ, необходимых для синтеза углеводов Вначале аминокислоты подвергаются. Информация на кодирующей цепи записана направлении от 5 конца к 3 концу И этот же конец принято считать 5 концом всего гена хотя у его матричной цепи здесь находится 3 конец. Процесс биосинтеза белка включает себя ряд последовательно протекающих событий. Скорость сборки одной молекулы белка, состоящего из 200 300 аминокислот, составляет 1 2 минуты. Ген эукариот похож на оперон прокариот, хотя и отличается более протяжённой регуляторной зоной и тем, что он кодирует один белок, а не несколько, как оперон у бактерий Познание регуляторных механизмов транскрипции и трансляции необходимо для управления процессами реализации генетической информации. Почти все 3000 ферментов, известные человечеству, состоят из белка Большинство из них участвует процессах расщепления пищи на простые составляющие, они же отвечают за доставку энергии к клеткам. Гормоны представлены белками, они отвечают за регулирование сложных биохимических реакций человеческого организма.

Спортсменам, активно набирающим мышечную массу, следует придерживаться всех вышеизложенных рекомендаций Большую часть их рациона должны составлять белки животного происхождения Их следует употреблять пищу совместно с растительными белковыми продуктами, из которых особое предпочтение нужно отдать. Биосинтез белка Биосинтез белка имеет важнейшее научное и клиническое значение. Регуляция экспрессии генов у эукариот протекает намного сложнее Различные типы клеток многоклеточного эукариотического организма синтезируют ряд одинаковых белков и то же время они отличаются друг от друга набором белков, специфичных для клеток данного типа Уровень продукции зависит от типа клеток, а также от стадии развития организма Регуляция экспрессии генов осуществляется на уровне клетки и на уровне организма. В отличие от своих предшественников, Мендель не учитывал весь разнообразный комплекс признаков у родителей и их потомков, а выделял и анализировал наследование по отдельным альтернативным признакам. Был проведен обычный количественный учет наследования каждого альтернативного признака ряду последовательных поколений Было прослежено не только первое поколение от скрещивания, но и характер потомства каждого гибрида отдельности при самоопылении Мендель проанализировал закономерность наследования как тех случаях, когда родительские организмы отличались по одной альтернативной паре, так и случаях, когда они различались по нескольким парам признаков.

Генетическая символика, предложенная Г Менделем и другими учеными и используемая для записи результатов скрещиваний настоящее время Р родители G гаметы F потомство, число внизу или сразу после буквы указывает на порядковый номер поколения F1 гибриды первого поколения прямые потомки родителей, F2 гибриды второго поколения возникают результате скрещивания между собой гибридов F1 значок скрещивания мужская особь женская особь А доминантный признак а рецессивный признак. При скрещивании гибридов первого поколения между собой двух гетерозиготных особей во втором поколении наблюдается расщепление определенном числовом соотношении по фенотипу 3 1, по генотипу 1 2 1 Это второй закон Менделя, закон расщепления Генетические схемы наследования и их цитологическое подтверждение Во времена Менделя строение и развитие половых клеток не было изучено, поэтому его гипотеза чистоты гамет является примером гениального предвидения, которое позже нашло научное подтверждение. Множественный алелизм имеет важное биологическое и практическое значение, поскольку усиливает комбинативную изменчивость, особенно генотипическую. По характеру доминирования аллеломорфные признаки размещаются последовательном ряду чаще нормальный, неизмененный признак доминирует над другими, второй ген ряда рецессивный относительно первого, однако доминирует над следующими и так далее Яркий пример наследование групп крови, о котором речь пойдёт следующем разделе Явление множественного аллелизма широко распространено природе Известны обширные серии множественных аллелей, определяющих тип совместимости при опылении у высших растений, при оплодотворении у грибов, детерминирующих окраску шерсти животных, формы цветка львиного зева, остистости колоса у пшеницы, глаз у дрозофилы, форму рисунка на листьях белого клевера, наконец, у растений, животных и микроорганизмов известно много примеров так называемых аллозимов или аллельных изоэнзимов белковых молекул, различия между которыми определяются аллелями одного гена. Эпистаз Подавление ингибирование действия одной аллельной пары генов геном другой, не аллельной им пары, называется эпистазом Различают доминантный и рецессивный эпистаз Если обычное аллельное доминирование можно представить виде формулы А а, То явление эпистаза выразится формулой А В доминантный эпистаз или А В рецессивный эпистаз, когда доминантный или рецессивный ген одной аллельной пары не допускает проявления генов другой аллельной пары. Гены, подавляющие действие других, не аллельных им генов, называются Эпистатичными, А подавляемые Гипостатичными Эпистатическое взаимодействие генов по своему характеру противоположно комплементарному взаимодействию При эпистазе фермент, образующийся под контролем одного гена, полностью подавляет или нейтрализует действие фермента, контролируемого другим геном. При кумулятивной полимерии интенсивность значения признака зависит от суммирующего действия генов чем больше доминантных аллелей, тем больше степень выраженности признака При некумулятивной полимерии количество доминантных аллелей на степень выраженности признака не влияет, и признак проявляется при наличии хотя бы одного из доминантных аллелей Полимерные гены обозначаются одной буквой, аллели одного локуса имеют одинаковый цифровой индекс, например А1а1А2а2А3а3. Например, у овса окраска чешуи и длина ости контролируется одним геном. Летальные гены появляется и у животных, и у человека что приводит к изменению строения и функций организма, например к изменению строения позвоночника и спинного мозга, к возникновению беспалых конечностей.

Во втором случае, говоря об этапах биосинтеза белка, подробно рассматривают, как протекает трансляция, выделяя ней ряд своих этапов Остановимся на этом случае. Итак, если под биосинтезом белка понимать только процесс трансляции, то он будет включать три основных этапа инициацию, элонгацию и терминацию. Например, все гормоны имеют белковое происхождение А ведь именно эти вещества контролируют все процессы организме. Существует еще множество функций белковых молекул, которые они выполняют четко и беспрекословно Эти удивительные соединения очень разнообразны не только по своим ролям клетке, но и по строению. Прежде всего, для синтеза необходим строительный материал аминокислоты Некоторые из них вырабатываются организмом Другие же можно получить только с пищей, они называются незаменимыми Общее число аминокислот двадцать, но за счет огромного числа вариантов, которых можно их располагать длинной цепочке, молекулы белков очень разнообразны Эти кислоты похожи между собой по структуре, но отличаются радикалами. Именно свойства этих частей каждой аминокислоты определяют, какую структуру свернется получившаяся цепочка, будет ли она образовывать четвертичную структуру с другими цепями, и какими свойствами будет обладать получившаяся макромолекула Процесс биосинтеза белка не может протекать просто цитоплазме, для него нужна рибосома Эта органелла состоит из двух субъединиц большой и малой В состоянии покоя они разобщены, но как только начинается синтез, они сразу соединяются и начинают работать. В этой статье описан биосинтез белка живой клетке Конечно, если изучать предмет глубже, на объяснение процесса во всех подробностях уйдет немало страниц Но вышеизложенного материала должно хватить для общего представления Очень полезным для понимания могут оказаться видеоматериалы, которых ученые смоделировали все этапы трансляции Некоторые из них переведены на русский язык и могут послужить отличным пособием для учащихся или просто познавательным видео.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен Интересно, что первоначально он был местом для. Наши предки спали не так, как мы Что мы делаем неправильно В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки Изначально. Трансляция это процесс синтеза полипептидной цепи соответствии с информацией, закодированной матричной. Цели урока Раскрыть сущность пластического обмена клетке Изучить молекулярные и цитологические основы реализации наследственной информации Раскрыть биологическое значение биосинтеза белка Научиться характеризовать стадии биосинтеза белка Научиться самостоятельно применять полученные на уроке знания Отработать навыки внутригруппового взаимодействия. Миозин Актин Пероксидаза Гемоглобин Инсулин Гаммаглобулин Липопротеины. Франсуа Жакоб 1920 французский микробиолог Жак Люсьен Моно 19101976 французский биохимик и микробиолог. Предлагаемая гипотетическая схема содержит два существенных момента, кажущихся принципиальными. Нуклеиновые кислоты это биополимеры, макромолекулы которых состоят из многократно повторяющихся звеньев нуклеотидов Поэтому их называют также полинуклеотидами Важнейшей характеристикой нуклеиновых кислот является их нуклеотидный состав В состав нуклеотида структурного звена нуклеиновых кислот входят три составные части. Нуклеотид фосфорный эфир нуклеозида В состав нуклеозида входят два компонента моносахарид рибоза или дезоксирибоза и азотистое основание.

В обмене веществ организма ведущая роль принадлежит белкам и нуклеиновым кислотам. Биосинтез белка, этапы Посттрансляционный процессинг белка, значение биосинтезе белков Регуляция биосинтеза белков Ингибиторы биосинтеза белков и нуклеиновых кислот. Генетический код это аминокислотная последовательность белков Он был расшифрован 1961 году учеными Миренберпом и Маттеи Они установили. Кодирование аминокислот осуществляется триплетами нуклеотидов кодонами Из 4х азотистых оснований можно составить 64 различные комбинации, которых достаточно для кодирования 20 аминокислот. Точность синтеза полипептидной цепи достигается за счет комплементарного узнавания азотистых оснований двух компонентов. A В результате взаимодействия 30S субъединицы субчастицы и фактора инициации образуется структура, которой белок препятствует ее ассоциации с 50S субчастицей. C Первый транслируемый кодон расположен на расстоянии 25 нуклеотидов от 5 конца. B Возникновение функционально активной 70S рибосомы а результате присоединения 50Sрибосомной субчастицы к ранее образовавшейся комплексной структуре. Образующиеся полипептидные цепи формируют более сложные белки или управляют процессами метаболизма качестве ферментов. У прокариот наиболее распространенным видом процессинга белков является удаление сигнального пептида из молекул секретируемых белков Такие белки и ферменты экзогидролазы, белки наружной мембраны и др содержат на NH2Komi, e гидрофобный пептид из 15 30 аминокислот, который необходим для транслокации белка через цитоплазм атическую мембрану процессе его синтеза После завершения транслокации сигнальный пептид удаляется специальной сигнальной пептидазой подробнее об экзоферментах главе, посвященной процессам экскреции.

Следует еще раз подчеркнуть, что нарушение или выпадение любого звена, участвующего синтезе белка, почти всегда приводит к развитию патологии, причем клинические проявления болезни будут определяться природой и функцией белка, синтез которого оказывается нарушенным структурный или функциональный белок Иногда синтезируются так называемые аномальные белки как результат изменения генетического кода см выше, гемоглобин при серповидноклеточной анемии, структурно и функционально неполноценные Последствия этого нарушения могут выражаться развитии самых разнообразных синдромов или заканчиваться летально. Белок биополимер, состоящий из альфааминокислот На сегодня известно более двух тысяч разных белков животного, микробного и растительного происхождения Классификация белков основана на их химической структуре Все белки разделяются на простые, или протеины, и сложные, или протеиды Протеины результате гидролиза расщепляются преимущественно до аминокислот, протеиды на простой белок он, свою очередь, до аминокислот и простетическую небелковую группу Химические свойства белков обусловлены наличием функциональных групп их структуре. Протеиды зависимости от природы простетической группы классифицируют на нуклео, фосфо, липо, хромо и глюкопротеиды Иногда к ним относят протеидные комплексы. Развивающая Продолжать формировать межпредметные связи, развивать познавательный интерес, продолжить формирование учебнопознавательной компетенции характеризовать процессы биосинтеза белка, его стадии владеть умениями сравнения, доказательства, вычленения основных идей учебном материале, составления схемы, планирования проекта Развивать умения работать с компьютером. Образовательная Познакомить с молекулярными и цитологическими основами реализации наследственной информации на уровне синтеза полипептидной цепи и роли нуклеиновых кислот и белков этом процессе Раскрыть биологическое значение биосинтеза белка Проконтролировать первичное усвоение знаний с помощью дидактических материалов. Второй слайд, ставим цель урока задачи урока, знакомим с содержанием. Важнейшим процессом ассимиляции клетке является синтез белка Так как белки выполняют организме целый ряд функций, то необходимо синтезировать тысячи различных белков, тем более что большинство белков имеют ограниченный срок функционирования и синтез таких белков компонентов мемб ран, гормонов, ферментов не прекращается ни на минуту Так, на пример, за сутки организме человека распадается около 400 раз личных белков, следовательно, такую же массу нужно синтезировать снова.

Каждый вид живых существ имеет свой собственный, строго опре деленный набор белков Белки являются основой уникальности каждо го вида, хотя некоторые белки, выполняющие одну и ту же функцию разных организмах, могут быть похожими и даже одинаковыми. Четвёртый пятый слайд Николай КонстантиновичКольцов 18721940 Отечественный зоолог, цитолог, генетик Выдвинул идею о том, что синтез белка идет по матричному принципу. Смысл матричного синтеза том, что, имея одну молекулу качестве матрицы формочка, можно синтезировать множество других одинаковых молекул. Это означает, что каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном за исключением метионина и триптофанаКак полагают, это свойство генетического кода повышает надежность хранения и передачи наследственной информации. Молекулы белков по существу представляют из себяполипептидные цепочки, составленные из отдельных аминокислот Но аминокислоты недостаточно активны, чтобы соединиться между собой самостоятельно По этой причине, прежде чем соединиться друг с другом и образовать молекулу белка, аминокислоты должны активироваться Эта активация происходит под действием особых ферментов Причем каждая аминокислота имеет свой, специфически настроенный на нее фермент. Создание матричной теории биосинтеза белка и расшифровка аминокислотного кода является крупнейшим научным достижением XX века, важнейшим шагом на пути к выяснению молекулярного механизма наследственности. Всего генетический код включает 64 кодона, из них 61 кодирующий и 3 некодирующих кодонытерминаторы, свидетельствующие об окончании процесса трансляции. Что называют генетическим кодом Перечислите основные свойства генетического кода. В клетке имеются специфические белки, присущие только данному виду клеток Способность син тезировать именно свои белки передается по наследству от клет ки к клетке и сохраняется течение всей жизни Все клетки течение жизни синтезируют белки, к ходе нормальной жизнедеятельности белки постепенно денатурируются, их струк тура и функции нарушаются Такие молекулы белков удаляются из клетки и заменяются новыми полноценными молекулами Благодаря этому жизнедеятельность клетки сохраняется. Процесс фотосинтеза начинается с освещения хлоропласта видимым светом Фотон, попав молекулу хлорофилла, приводит ее возбужденное состояние её электроны перескаки вают на высшие орбиты, на орбиты, более удаленные от ядра Благодаря этому облегчается отрыв электронов от моле кулы Один из таких возбужденных электронов переходит на молекулу переносчика, который уносит его и переправляет на другую сторону мембраны Молекула хлорофилла восстанавливает потерю электрона, отбирая его от молекулы воды.

В результате потери электронов молекулы воды разлагаются на протоны и атомы кислорода Из атомов кислорода образуется молекулярный кислород, который диффундирует через мембрану и выделяется атмосферу Протоны накапливаются гране По одну сторону мембраны собираются положительно заряженные протоны, по другую частицы с отрицательным зарядом. Темновая фаза фотосинтеза Дальнейшие реакции фотосин теза связаны с образованием углеводов Они протекают как на свету, так и темноте и называются темновой фазой Темновая фаза фотосинтеза ряд последовательных реакций, результате которых из оксида углерода IV и воды образуются углеводы. В изучение процесса фотосинтеза большой вклад внес круп нейший русский ученый К А Тимирязев Он утверждал, что фотосинтез основной поставщик не только орга нических соединений, но и свободного кислорода на Земле В процессе фотосинтеза зелёные растения запасаются космической энергией. Общая продуктивность фотосинтеза громадна связывается большое количество углерода Растения вовлекают синтез миллиарды тонн азота, фосфора, серы, кальция, магния, калия и других элементов, которые идут на синтез органических веществ Растения накапливают органическую массу, обеспечивают постоянство содержания углекислого газа атмосфере, предотвращают парниковый эффект, накапливают атмосфере кислород, который создаёт верхних слоях атмосферы озоновый экран. Одной из задач современной биологии и ее новейших разделов молекулярной биологии, биоорганической химии, физикохимической биологии является расшифровка механизмов синтеза молекулы белка, содержащей сотни, а иногда и тысячи остатков аминокислот Механизм синтеза должен обладать точной кодирующей системой, которая автоматически программирует включение каждого аминокислотного остатка определенное место полипептидной цепи Кодирующая система определяет первичную структуру, а вторичная и третичная структуры белковой молекулы определяются физикохимическими свойствами и химическим строением аминокислот. Значительный вклад современные представления о месте, факторах и механизме синтеза белка внесли исследования Т Касперсона, П Берга, П Замечника, С Очоа, А А Баева, А С Спирина. Избыточность кодирующих последовательностей ценнейшее свойство когда, так как она повышает устойчивость информационного потока к неблагоприятным воздействиям внешней и внутренней среды При определении природы аминокислоты, которая должна быть заключена белок, третий нуклеотид кодоне не имеет столь важного значения, как первые два Для многих аминокислот замена нуклеотида третьей позиции кодона не сказывается на его смысле. Все 20 аминокислот, входящих структуру белков организма человека, должны присутствовать достаточном количестве Это требование прежде всего относится к незаменимым не синтезирующимся организме аминокислотам, так как недостаточное снабжение клетки хотя бы одной незаменимой аминокислотой приводит к снижению, а иногда и полной остановке синтеза белка на кодоне, требующем включения этой аминокислоты белок.

Это значение находят значение слова биосинтез белка, биосинтез белка толкование слова, определение биосинтез белка. Под раком легких подразумевается неконтролируемый рост опухолевых клеток одном или обоих легких. Через 1015 лет после отказа от курения риск заболевания раком легких уменьшается почти до уровня не курильщиков. Полиаденилирование заключается присоединении к 3 концу транскрипта от 100 до 200 остатков адениловой кислоты, осуществляемом специальным ферментом poly A полимераза. Возникает вопрос от чего зависит порядок связывания между собой отдельных аминокислот Ведь именно этот порядок и определяет, какой белок будет синтезирован рибосоме, так как от порядка расположения аминокислот белке зависит его специфика В клетке содержится более 2000 различных по строению и свойствам специфических белков. У бактерий, ядерное вещество которых не отделено от цитоплазмы мембраной, транскрипция и трансляция идут одновременно. Значение мононуклеотидов исключительно велико Вопервых, мононуклеотиды, особенно нуклеозидполифосфаты, являются коэнзи мами многих биохимических реакций они участвуют биосинтезе белков углеводов, жиров и других веществ Большая роль их связана с наличием запаса энергии аккумулированной их полифосфатных связях Известно также, что по крайней мере некоторые нуклеозидполифосфаты ничтожных концентрациях оказывают действие на сложные функции например деятельность сердца Вовторых, мононуклеотиды являются структурными компонентами нуклеиновых кислот высокомолекулярных соединений определяющих синтез белков и передачу наследственных признаков они изучаются биохимии.

Размеры 960 720 пикселей, формат jpg Чтобы бесплатно скачать слайд для использования на уроке биологии, щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите Сохранить изображение как Скачать всю презентацию Биосинтез можно zipархиве размером 949. Белки и их функции Функции белка Транспортная функция белков Выработка белковых тел и антител для обезвреживания чужеродных веществ Превращения белков организме Сократительные белки вызывают всякое движение Строение и функции белка Каталитическая роль Энергетическая функция Понятие о белках Двигательная функция. Биологическое значение процесса биосинтеза белка, фотосинтеза и хемосинтеза Биосинтез белка Характеристика биосинтеза как В процессе изучения нового материала он использует структурнофункциональный подход, все процессы биосинтеза белков рассматривает органической связи со структурами клетки Рассмотрение метаболизма как основы существования живых организмов Понятие трансляции и транскрипции, анаболизма и катаболизма Автотрофный и гетеротрофный типы обмена веществ Биологическое значение процесса биосинтеза белка, фотосинтеза и хемосинтеза Биосинтез белка Характеристика биосинтеза как Биосинтез белка Цифровой носитель схема этапов биосинтеза увеличивается Из правого поля вынести таблицу, шторки, закрывают определения, процессы Определение, локализация и биологическое значение этапов биосинтеза Укажите примеры взаимосвязи биосинтеза белка и окисления органических веществ Укажите, чем заключается биологическое значение митоза Это способствовало раскрытию основных этапов биосинтеза белков и их последовательности Биосинтез белка является центральным вопросом биохимии Однако получить исходный белок с определенной биологической активностью не удавалось. Проверьте свои знания по теме Железы внутренней секреции Рис 195 Больной акромегалией Разр. Дигибридное скрещивание скрещивание организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков, например, окраске цветков белая или окрашенная и форме семян гладкая или морщинистая Если дигибридном скрещивании разные пары аллельных генов находятся разных парах гомологичных хромосом, то пары признаков наследуются независимо друг от друга закон независимого наследования признаков Закон независимого наследования третий закон Менделя при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях как и при моногибридном скрещивании. Нуклеиновые кислоты были открыты 1869 1871 гг Тюбингенской лаборатории Гоппе Зейлера молодым швейцарским физиологом Ф Мишером Однако их подлинное значение для процессов жизнедея тельности полной мере удалось показать только последние годы Этот удивительный прогресс связан с успешным применением новых, совре менных физикохимических методов исследования, которые прежде все го привели к пересмотру взглядов на химическое строение нуклеиновых кислот. Громадные успехи последних лет, наметившие основные пути био синтеза белка и стимулировавшие необычайно быстрое развитие этой проблемы, явились следствием гигантской подготовительной работы, когда на протяжении долгого времени армия исследователей шаг за шагом накапливала экспериментальные материалы о связи нуклеиновых кислот со всеми теми процессами, которые сопровождаются интенсивным синтезом белка. Это представление оказалось весьма плодотворным, так как пробле ма биосинтеза белка стала развиваться с тех пор гигантскими шагами. Каждый из этих этапов свою очередь является сложным и много членным.

В результате исследования структуры и функций нуклеиновых кис лот проблема специфичности белковом синтезе принципе уже раз решена, хотя предстоит еще очень большая работа по выяснению мно гих существенных ее сторон и деталей Сейчас важнейшей биохимии и биологии является уже проблема не специфичности, а регуляции син теза белка, представляющая громадный интерес с практической точки зрения Ряд серьезнейших заболеваний например, рак, судя по всему, связан с нарушением регуляторных механизмов биосинтеза белка Не приходится уже говорить о том, что вскрытие интимных сторон этого процесса позволит целенаправленно регулировать белковый синтез жи вой клетке. Анаболизм ассимиляция, пластический обмен совокупность ферментативных реакций синтеза сложных органических веществ, идущих с поглащением энергии. Одним из центральных процессов метаболизма клетки, связанных с потоком вещества, энергии и информации, является биосинтез белкаформирование сложной молекулы белкаполимера из мономеров аминокислот. Осознать значение биосинтеза белка для жизнедеятельности клетки, организма, зарождения и развития жизни на земле. Но вы, каждый для себя должны поставить ещё и свои цели, зависимости от того на каком уровне находятся ваши знания о биосинтезе белка Для того чтобы выяснить уровень ваших знаний, я вам предлагаю выполнить тест, ознакомиться с планом лекции и решить для себя, что вы уже знаете хорошо, а на что вам надо обратить особое внимание Вопросы, требующие расширения ваших знаний отметьте восклицательным знаком, если у вас появились дополнительные вопросы запишите их На выполнение данной работы 10 минут. Слайд 7 Метаболизм клетке Два основных вида обмена веществ пластический и энергетический. Вторичная структура полипептидная цепь, закрученная виде спирали В ней между соседними витками возникают мало прочные водородные связи В комплексе они обеспечивают довольно прочную структуру.

Сформировать знания об основном процессе метаболизма биосинтезе белка, как сложном многоступенчатом процессе, котором реализуются функции многих веществ и органоидов клетки. Ученик 1 Гармональная 2 Транспортная 3 Двигательная 4 Структурная 5 Рецепторная 6 Регуляторная. Однозначность кодовый триплет, кодон, соответствует только одной аминокислоте. При синтезе белков Nконцевая область полипептида синтезируется раньше, чем Сконцевая область Для формирования конформации белка нужна его полная аминокислотная последовательность Поэтому период синтеза белка на рибосоме защиту реакционноспособных радикалов особенно гидрофобных осуществляют. Ш70 высококонсервативный класс белков, который присутствует во всех отделах клетки цитоплазме, ядре, митохондриях. В отличие от лактозного оперона, белокрепрессор синтезируется неактивном состоянии и не может заблокировать транскрипцию генов, кодирующих ферменты синтеза триптофана Синтез этой аминокислоты будет клетке продолжаться до тех пор, пока питательной среде не появится триптофан. Триптофан соединяется с белкомрепрессором и активирует его Далее такой активный комплекс присоединяется к генуоператору и блокирует транскрипцию Таким образом, при наличии триптофана среде прекращается его внутриклеточный синтез, экономятся ресурсы и энергия бактериальной клетки В этом случае триптофан является репрессором транскрипции. По характеру взаимодействия аллельной паре доминантный ген, способный подавлять проявление аллельного ему рецессивного гена рецессивный ген, проявление которого подавлено аллельным ему доминантным геном. Кластер генов gene cluster англ cluster скопление, гроздь греч genos род, рождение, происхождение группа расположенных рядом на хромосоме повторов одного и того же или родственных генов, входящих состав единого мультигенного семейства Напр альфа и бетаглобиновые гены человека расположены виде двух К на разных хромосомах у эубактерий идентифицировано 16 К состоящих из 2 и более генов, взаимное расположение генов которых высокой степени консервативно Часто гены, входящие К относятся к одной функциональной группе.

Белковый синтез, или процесс трансляции, может быть условно разделен на 2 этапа активирование аминокислот и собственно процесс трансляции. Выше было указано, что концентрация ряда ферментов клетках резко снижается при увеличении концентрации отдаленных конечных продуктов, образующихся цепи последовательных ферментативных реакций Такой эффект, получивший название репрессии ферментов, часто наблюдается при реакциях биосинтеза В этих случаях оказалось, что молекулы репрессора, также образующиеся рибосомах ядра по команде генарегулятора, являются неактивными и сами по себе не обладают способностью подавлять деятельность генаоператора и, следовательно, всего оперона, но приобретают такую способность после образования комплекса с конечным или одним из конечных продуктов биосинтетического процесса. Следует еще раз подчеркнуть, что нарушение или выпадение любого звена, участвующего синтезе белка, почти всегда приводит к развитию патологии, причем клинические проявления болезни будут определяться природой и функцией белка, синтез которого оказывается нарушенным структурный или функциональный белок Иногда синтезируются так называемые аномальные белки как результат действия мутагенных факторов и, соответственно, изменения генетического кода например, гемоглобин при серповидноклеточной анемии Последствия этих нарушений могут выражаться развитии самых разнообразных синдромов или заканчиваться летально Следует отметить, что организм располагает мощными механизмами защиты подобные изменения генетического аппарата быстро распознаются специфическими ферментами рестриктазами, измененные последовательности вырезаются и вновь замещаются соответствующими нуклеотидами при участии полимераз и лигаз. Березов Т Т Коровкин Б Ф Биологическая химия Учебная литература для студентов медицинского института Кнорре Д Г Мызина С Д Биологическая химия Учебник 3е, испр изд М Высш шк. В И Агол Ред А С СпиринМ Молекулярная биология Структура и биосинтез нуклеиновых кислот Учеб для биол спец вузов Высш шк. Пластический обмен Биосинтез белка Роль ядра, рибосом и эндоплазматической сети этом процессе Матричный характер реакций биосинтеза. Различают два типа кодонов смысловые, или значащие кодоны, и бессмысленные кодоны, или нонсенскодоны Большинство 61 кодонов значащие и только 3 A, G, UGA нонсенскодоны Смысловые кодоны соответствуют аминокислотам, а кодон AUG, помимо кодирования митионина, является инициирующим, или стартовым кодоном Нонсенскодоны являются терминирующими кодонами, или стопкодонами. Неперекрываемость кода означает, что каждый нуклеотид входит только один кодон, и поэтому изменения любого нуклеотида изменяют смысл только одного кодона. Элонгация проходит три этапа, которые повторяются пока есть остатки аминокислот для присоединения. Процесс экспрессии генов не заканчивается на построении аминокислотной последовательности, составляющей протеин, с помощью генетического кода Чтобы быть полезным клетке, новый пептид должен подвергнутся процессингу свернутся трехмерную нативную конформацию, присоединить какиелибо молекулы, необходимые для его активности, модифицироваться под действием протеинкиназ и других энзимов и правильно соединиться с другими частями белка, с которыми он функционирует.

За миллионы лет эволюции аминокислотная последовательность каждого протеина была выбрана определенным образом не только для конформации, которую он принимает, но также для быстрого сворачивания Для некоторых белков сворачивание начинается с Nконца сразу после выхода полипептида из рибосомы В этом случае, как только протеин покидает рибосому, через несколько секунд он формирует компактное строение, содержащее окончательную вторичную структуру спирали и листы. B Wilson, J and Hunt, T 2008 Molecular biology of the cell New York Garland. Y Sekine, S Suetsugu, S and Yokoyama, S 2013 Tertiary stcture of bacterial selenocysteine tRNA Nucleic Acids Research, 41 13, pp 67296738. Денатурация полное разрушение пространственной структуры белка Обратимая денатурация частичное разрушение пространственной структуры белка Обратный процесс называется ренатурация Биосинтез белка Биосинтез белка Биосинтез белка Новые понятия Транскрипция считывание генетической. Триплетность Одним из основных вопросов при выяснении свойств кода был вопрос о числе нуклеотидов, которое должно определять включение белок одной аминокислоты Сразу было понятно, что это число не может быть равным 1 или 2, так как этом случае количество кодирующих элементов будет недостаточно для шифрования 20 аминокислот белках Число кодирующих последовательностей из четырех нуклеотидов по три равно 4 3 64, что более чем 3 раза превышает минимальное количество, которое необходимо для кодирования 20 аминокислот В дальнейшем было установлено, что кодирующими элементами шифровании аминокислотной последовательности действительно являются тройки нуклеотидов или триплеты, которые получили название кодоны. Белковые вещества составляют основу всех жизненно важных структур клетки, обладают необычайно высокой реакционной способностью, наделены каталитическими функциями. На Земле живет около 7 млрд людей Если не считать 25 30 млн пар однояйцовых близнецов, то генетически все люди разные каждый уникален, обладает неповторимыми наследственными особенностями, свойствами характера, способностями, темпераментом. Аминокислот 20 а возможностей для комбинаций четырех нуклеотидов группы по три 64 четырех нуклеотидов вполне достаточно, чтобы кодировать 20 аминокислот. В живых системах встречается реакции, неизвестные неживой природе реакции матричного синтеза. Здесь происходит направленное стягивание мономеров определенное место клетки на молекулы, служащие матрицей, где реакция протекает Если бы такие реакции происходили результате случайного столкновения молекул, они протекали бы бесконечно медленно Синтез сложных молекул на основе матричного принципа осуществляется быстро и точно.

Затем происходит сшивание мономерных звеньев полимерную цепь и готовый полимер сбрасывается с матрицы. Этапы универсальны для всех живых существ, но временные и пространственные взаимоотношения этих процессов различаются у про и эукариотов. Прошло много лет с того времени Науке стали известны важнейшие особенности, характеризующие живое живые системы саморегулируются и самовоспроизводятся, развитии их решающее значение имеют передача генетической информации и биосинтез белка, осуществляющиеся на основе нуклеиновых кислот, и. В наши дни не прекращаются споры что раньше возникло белки или нуклеиновые кислоты, несущие информацию о будущих белках По мнению ряда исследователей, сначала появились комплексные соединения, имеющие много общего с белками и нуклеиновыми кислотами. В тканях высших организмов белки составляют 10 20, а углеводы и жиры только 15 Структурная основа белка аминокислоты, их известно двадцать В зависимости от того, каких комбинациях, сочетаниях, пространственных расположениях распределяются аминокислоты, возникают те или иные белки Было подсчитано, что если каждая из 20 аминокислот встретится белке только один раз, то возникнет 2, 4 10 16 степени различных белковых молекул. О возрастных изменениях, наступающих белке, свидетельствуют сдвиги физикохимических свойствах его молекул Оказалось, что старости белок слабее разрушается ферментами, более устойчив к осаждению спиртом, слабее набухает При изучении опорного белка коллагена было установлено, что с возрастом его волокна утолщаются, изменяется эластичность, увеличивается устойчивость к осаждению.

X С Коштоянц одним из первых подчеркнул, что с сульфгидрильными группами белка связаны многие физиологические свойства клетки С возрастом наступает изменение реакционной способности сульфгидрильных групп, изменяется их соотношение с дисульфидными группами. Следует подчеркнуть, что уменьшение количества сульфгидрильных групп стареющем организме не универсально для всех белков Советский ученый Б И Гольдштейн показал, что старости количество сульфгидрильных групп мышечных белках миозина и миогена увеличивается Однако их возможный резерв с возрастом падает Кроме того, изменения сульфгидрильных группах далеко не исчерпывают всей сложности изменения молекулы белка при старении организма Отсюда понятно, почему введение сульфгидрильных групп стареющий огранизм вызывает благоприятное, но не радикальное влияние Об изменении активности сульфгидрильных групп белка старости свидетельствуют и данные физиологического эксперимента В опыте можно применять вещества, которые блокируют сульфгидрильные группы белка или же, наоборот, восстанавливают дисульфидные группы сульфгидрильные Сульфгидрильными группами богат специальный белок холинорецептор, который воспринимает информацию, поступающую при выделении посредника нервного возбуждения ацетилхолина В старости изменяется реакция клетки на нервные и химические воздействия Вводя тиоловые соединения вещества, содержащие сульфгидрильные группы, можно как бы омолодить реакцию клетки Введение старому животному аминокислот цистеина или же унитиола, содержащих активные SHгруппы, изменяет реакцию сердца на действие блуждающего нерва и введение ацетилхолина Сердце старого животного начинает реагировать на раздражения той же силы, что и молодого Тиоловые соединения благоприятно влияли на нервномышечную передачу скелетных мышцах, повышая их возбудимость Введение же веществ, блокирующих сульфгидрильные группы у старых животных, более явно угнетало физиологические свойства клетки Таким образом эти наши опыты позволяют предполагать, что механизме возрастных изменений реакций клетки определенное значение имеют сдвиги сульфгидрильных группах белка Таким образом, сульфгидрильные группы белка имеют немаловажное значение его реакциях при различных физиологических ситуациях Изменение их количества, состояния важный механизм возрастной эволюции белковой молекулы Однако не следует преувеличивать роль сульфгидрильных групп реакциях белковой молекулы Бесспорно, это одна из важнейших его активных группировок, но далеко не единственная Применяя различные блокаторы сульфгидрильных групп или же тиоловые соединения, мы действуем не только на эти группы, а затрагиваем и другие структуры белковой молекулы Обычно делают прямой вывод если при воздействии сульфгидрильных групп белка изменилось какоето свойство, то оно было связано с этой группировкой Вместе с тем механизм сдвига не всегда таков Изменение состояния сульфгидрильной группы может сказаться на активности других группировок белка, принимающих непосредственное участие данной реакции Активность самих сульфгидрильных групп во многом зависит от их расположения белковой молекуле и активности соседних атомных групп Итак, к настоящему времени накопился определенный фактический материал об изменении с возрастом важнейших свойств белка Вместе с тем данных о качественных изменениях белковых молекулах старости, о сдвигах ее аминокислотном составе существует не так уж много Это привело советских биохимиков И И Буланкина и Е В Парину к выводу, что основным показателем возрастных изменений являются не столько внутримолекулярные нарушения, возникающие процессе синтеза отдельных белков, сколько изменения, определяемые взаимодействием белков друг с другом или с небелковыми веществами. Подобное разграничение позволяет более точно разобраться возрастной эволюции самообновления белка Раньше всего, пожалуй, угасает синтез роста По мнению В Н Никитина, с возрастом начинают накапливаться все более и более специализированные функциональные белки, которые оттесняют соединения, играющие решающую роль синтезе белка Это приводит к ослаблению как стабилизирующего, так и регенерационного синтеза При старении происходит угасание самообновления белковых структур Следствие этого неполноценное обновление протоплазмы, старение клетки Важно и то, что возрастные изменения ассимиляции и диссимиляции, оттеснение процессов синтеза белка клетке происходят неравномерно разных органах и тканях По мнению А В Нагорного, это одна из причин дисгармонии слаженном единстве целостного организма В 1940 А В Нагорный писал По причинам, лежащим самой сущности жизни, индивидуальная эволюция, начинающаяся с резкого преобладания восходящих процессов, заканчивается победой нисходящих Противоречия, являющиеся причиной жизненного процесса, конце концов являются и причиной отрицания этой жизни, причиной ограниченности индивидуального бытия.

 

© Copyright 2017-2018 - academy-schools-7.ru