Процесс трансляции - Биология и естествознание реферат
Рассмотрение свойств (триплетность, непрерывность, неперекрываемость, универсальность) генетического кода. Изучение состава белоксинтезирующей системы. Описание процессов активирования аминокислот и их трансляции как этапов синтеза полипептидной цепи.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
"Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации"
Кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии
1. Генетический код: общие сведения
3. Этапы синтеза полипептидной цепи
5. Регуляция биосинтеза белка на этапе трансляции
Живой организм характеризуется высшей степенью упорядоченности составляющих его ингредиентов и уникальной структурной организацией, обеспечивающей как его фенотипические признаки, так и многообразие биологических функций. В этом структурно-функциональном единстве организмов, составляющем сущность жизни, белки играют важнейшую роль, не заменяемую другими органическими соединениями.
Одной из задач современной биологии и ее новейших разделов - молекулярной биологии, биоорганической химии, физико-химической 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 в определенное место полипептидной цепи Кодирующая система определяет первичную структуру, а вторичная и третичная структуры белковой молекулы определяются физико-химическими свойствами и химическим строением аминокислот.
В современные представления о механизме синтеза белка большой вклад внесли советские биохимики. Так, в лаборатории А. Е. Браунштейна было впервые указано на участие АТФ в синтезе квазипептидных связей. В. Н. Ореховичем еще 50-е годы было показано, что перенос аминоцильных или пептидильных группировок на NH2 группу аминокислот может осуществляться не только с амидной или пептидной, но и со сложноэфирной связи. Как будет показано ниже, именно этот механизм лежит в основе реакции транспептидирования в 50S рибосоме в стадии элонгации синтеза белка.
Значительный вклад в 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 и др.
1. Генетический код: общие сведения
Перевод информации, заключенной в полинуклеотидной последовательности мРНК, в аминокислотную последовательность белка требует определенного способа кодирования или шифрования, т.е. существования определенного закона, по которому чередование четырех нуклеотидов в мРНК задаёт специфическую последовательность аминокислот в белке.
Необходимость кодирования структуры белков в линейной последовательности нуклеотидов мРНК и ДНК продиктована тем, что в ходе трансляции:
- нет соответствия между числом мономеров в матрице мРНК и продукте - синтезируемом белке;
- отсутствует структурное сходство между мономерами РНК и белка.
Это исключает комплементарное взаимодействие между матрицей и продуктом - принцип, по которому осуществляется построение новых молекул ДНК и РНК в ходе репликации и транскрипции.
Отсюда становиться ясным, что должен существовать "словарь", позволяющий выяснить, какая последовательность нуклеотидов мРНК обеспечивает включение в белок аминокислот в заданной последовательности. Этот "словарь" получил название генетического, биологического, нуклеотидного, или аминокислотного кода. Генетический код - основан на использовании алфавита, состоящего всего из четырех букв: A, G, T, C.
Но каким же образом передается информация от РНК, содержащей всего четыре нуклеотида, на белок, содержащий 20 различных аминокислот? Если бы каждый нуклеотид передавал информацию на синтез одной аминокислоты, то всего кодировалось бы 4 аминокислоты. Не может код состоять из двух нуклеотидов, так как в этом случае можно было бы охватить не более 16 аминокислот (4 2 =16). Работами М. Ниренберга и соавторов было установлено, что для кодирования одной аминокислоты требуется не менее трех последовательно расположенных нуклеотидов, называемых кодонами или триплетами. При этом между отдельными кодонами нет промежутков, и информация записана слитно, без знаков препинания. Число сочетаний 4 3 дает основание полагать, что 20 аминокислот кодируется 64 кодонами. Экспериментально доказано, что таких кодонов меньше, всего 61, а 3 остальных UAA, UAG и UGA не несут в себе информации и первоначально были названы бессмысленными, или нонсенс-кодонами. Однако в дальнейшем было показано, что эти триплеты сигнализируют о завершении трансляции, и поэтому их стали называть терминирующими, или стоп-кодонами.
Кодоны мРНК и триплеты нуклеотидов в кодирующей нити ДНК с направлением от 5 к 3 - концу имеют одинаковую последовательность азотистых оснований, за исключением того, что в ДНК вместо урацила, характерного для мРНК, стоит тимин.
Выявлена также интересная особенность взаимодействия кодона с антикодоном. Оказалось, что первое и второе азотистые основания кодона образуют более прочные связи с комплементарными основаниями антикодона. Что же касается третьего основания, то эта связь менее прочная, более того, основание кодона может спариваться с другим, не комплементарным основанием антикодона. Этот феномен называют механизмом неоднозначного соответствия или качания. В соответствии с этим урацил антикодона может взаимодействовать не только в аденином, но и гуанином кодона. Гуанин антикодона способен связываться не только с цитозином, но и с урацилом кодона. Это указывает на возможность нескольких кодонов кодировать одну и туже аминокислоту. И действительно было установлено, что ряд аминокислот кодируется двумя и более антикодонами (Приложение 1, табл. 1). Из таблицы видно, что только две аминокислоты - метионин и триптофан - кодируются при помощи одного кодона. Тот факт, что одной и той же аминокислоте соответствует несколько кодонов, называется вырожденностью генетического кода. Биологический смысл этого явления связан, по-видимому, с возможностью более быстрого отделения тРНК от мРНК, что очень важно для процесса белкового синтеза.
На основании вышеизложенного можно суммировать основные свойства генетического кода:
-триплетность -- одну аминокислоту кодируют три нуклеотида (триплет или кодон);
-непрерывность -- у всех организмов код линейный, однонаправленный и непрерывный;
-неперекрываемость -- один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов;
-специфичность -- определённый кодон соответствует только одной аминокислоте;
-вырожденность (избыточность) -- одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов;
-универсальность -- генетический код работает одинаково у всех живых организмов.
До последнего времени генетический код считался абсолютно универсальным. Теперь стало известно, что набор тРНК в митохондриях клеток как низших, так и высших эукариотических организмов, считывает 4 кодона иначе, чем тРНК-молекулы цитоплазмы этих же или любых других клеток. В митохондриях необходимы только 22 вида тРНК, в то время как для синтеза белка в цитоплазме используется весь набор, включающий 31 вид тРНК-молекул. И все же, за вышеупомянутым исключением, генетический код - универсален.
До расшифровки генетического кода было невозможно понять механизм синтеза белка и объяснить происхождение мутаций. Открытие генетического кода позволило ответить на вопрос о том, как связаны между собой дефекты определенных белков человека и наследственные заболевания. Кроме того, благодаря расшифровке генетического кода были созданы необходимые предпосылки для диагностики и лечения таких заболеваний.
Клетки должны обладать специальными механизмами для точного, аккуратного и эффективного перевода последовательности мРНК в соответствующую последовательность аминокислот кодируемого белка. Трансляция (биосинтез белков с использованием мРНК в качестве матрицы) осуществляется в клетках при помощи сложной белок-синтезирующей системы. Отдельные компоненты этой системы ассоциируют в единую структуру по мере ее функционирования и разобщаются по окончанию синтеза. В состав белок-синтезирующей системы входят следующие структуры:
· белковые факторы и ферменты инициации, элонгации и терминации трансляции;
· набор аминоацил-тРНК-синтетаз, образующих аминоацил-тРНК;
· ионы Mg 2+ , Ca 2+ , K + , NH 4 + .
Определение понятия и описание общих особенностей трансляции как процесса синтеза белка по матрице РНК, осуществляемого в рибосомах. Схематическое представление синтеза рибосом у эукариот. Определение сопряженности транскрипции и трансляции у прокариот. презентация [2,8 M], добавлен 14.04.2014
Генетический код и его свойства. Основные компоненты белоксинтезирующей системы. Аминокислоты. Транспортные РНК. Матричная РНК. АТФ и ГТФ как источники энергии. Аминоацил тРНК синтетазы. Рибосомы. Белковые факторы. Этапы синтеза полипептидной цепи. реферат [168,9 K], добавлен 14.04.2004
Первичная, вторичная и третичная структуры ДНК. Свойства генетического кода. История открытия нуклеиновых кислот, их биохимические и физико-химические свойства. Матричная, рибосомальная, транспортная РНК. Процесс репликации, транскрипции и трансляции. реферат [4,1 M], добавлен 19.05.2015
Молекулярная организация генетического материала. Транскрипция и трансляция мРНК прокариот. Роль рибонуклеиновых кислот в белковом синтезе. Расположение функциональных центров на субчастицах рибосомы. Свойства генетического кода. Активация аминокислот. курсовая работа [2,0 M], добавлен 19.11.2013
Трансляция клетки как процесс биосинтеза белка, определяемый матричной РНК. Понятие генетического кода, его свойства. Отклонения от универсального генетического кода. Строение рибосом, механизм элонгации и терминации. Белки в эволюции и онтогенезе. презентация [2,2 M], добавлен 21.02.2014
Регуляция на этапе биосинтеза и сборки компонентов аппарата трансляции и на этапе его функционирования. Регуляция круговорота белков путем избирательного протеолиза. Регуляция активности белковых посредников нековалентным взаимодействием с эффекторами. реферат [20,1 K], добавлен 26.07.2009
Строение и свойства аминокислот - органических амфотерных соединений, в состав которых входят карбоксильные группы – СООН и аминогруппы - NH2. Последовательность чередования аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Характеристика простых белков. реферат [340,5 K], добавлен 28.11.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Процесс трансляции реферат. Биология и естествознание.
Доклад по теме «Историческая наука» в постсоветских азиатских государствах
Курсовая работа по теме Совершенствование организации профессиональной подготовки и повышения квалификации государственных служащих
Реферат по теме The development strategy of international enterprises in the conditions of crisis (case study: the tobacco industry)
Курсовая работа по теме Проектирование жилого микрорайона г. Красноярска
Курсовая работа по теме Современное состояние системы профессионального образования Тульской области
Сочинение: Александр Сергеевич Грибоедов
Доклад: Озоновые дыры 2
Дипломная работа по теме Совершенствование работы с кадрами государственных служащих (на примере ГУ МЧС России по Нижегородской области управления противопожарной аварийно-спасательной службы)
Реферат Подача Мяча В Волейболе
Контрольная Работа 2 По Алгебре 7 Класса
Контрольная работа по теме Образовательные системы дошкольных учреждений
Реферат: The Adventures Of Huck Finn 2 Essay
Дипломная работа по теме Бухгалтерский учет
Эссе Учителя Начальных Классов По Предмету
Учебное пособие: Государственная гражданская служба Российской Федерации
Порядок Формирования Совета Федерации Реферат
Курсовая работа: Разработка программного приложения с использованием интерфейса Windows API
Реферат: Marketing Mix Essay Research Paper Marketing MixWhat
Реферат На Тему Яндекс
Реферат по теме Лечение отравлений в отделении неотложной помощи
Закон сохранения энергии в природе. Загрязнение окружающей среды - Биология и естествознание контрольная работа
Правила поведения при угрозе террористического акта - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда презентация
Метаболизм гема - Биология и естествознание лекция