Биосинтез белка

Содержание

Слайд 2

«Мы все наследники ДНК»

«Мы все наследники ДНК»

Слайд 3

Биосинтез — образование органических веществ, происходящее в живых клетках с помощью

Биосинтез — образование органических веществ, происходящее в живых клетках с помощью

ферментов и внутриклеточных структур
От греч. bios – «жизнь»,
synthesis - «соединение»

СЛОВАРЬ

Слайд 4

АССИМИЛЯЦИЯ – НАБОР РЕАКЦИЙ БИОЛОГИЧЕССКОГО СИНТЕЗА КЛЕТКИ (ПЛАСТИЧЕССКИЙ ОБМЕН И Т.П.).

АССИМИЛЯЦИЯ – НАБОР РЕАКЦИЙ БИОЛОГИЧЕССКОГО СИНТЕЗА КЛЕТКИ (ПЛАСТИЧЕССКИЙ ОБМЕН И Т.П.).

Слайд 5

Биосинтез Биосинтез углеводов Биосинтез белков Энергия света Энергия химических связей Солнце АТФ

Биосинтез

Биосинтез углеводов

Биосинтез белков

Энергия
света

Энергия
химических связей

Солнце

АТФ

Слайд 6

Биосинтез белка — сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислотных

Биосинтез белка — сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислотных

остатков, происходящий на рибосомах клеток живых организмов с участием молекул мРНК и тРНК.

СЛОВАРЬ

Слайд 7

1), 1, (строительная – липопротеины, каталитическая – пероксидаза, двигательная – миозин,

1),

1,

(строительная – липопротеины, каталитическая – пероксидаза, двигательная – миозин,

транспортная – гемоглобин, защитная – гамма-глобулин, энергетическая -17,6 кДж/моль, регуляторная – инсулин и другие).
Слайд 8

Участники биосинтез белка Аминокислоты Ферменты Рибосомы РНК – рРНК, тРНК, иРНК Биосинтез белка

Участники биосинтез белка

Аминокислоты

Ферменты

Рибосомы

РНК – рРНК, тРНК, иРНК

Биосинтез
белка

Слайд 9

Передача наследственной информации от ДНК к и-РНК и к белку ДНК

Передача наследственной информации от ДНК к и-РНК и к белку


ДНК Г

Т Г Г Г А Т Т Т Ц Г Т
(фрагмент) Ц А Ц Ц Ц Т А А А Г Ц А
и- РНК Г У Г Г Г А У У У Ц Г У
(фрагмент)
Антикодоны
т- РНК Ц А Ц Ц Ц У А А А Г Ц А
Полипептид
(фрагмент) Валин Глицин Фенилаланин Аргинин
Слайд 10

Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии – матричный синтез. Этапы биосинтеза

Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии – матричный синтез.
Этапы биосинтеза белка:
ДНК

репликация ДНК транскрипция и-РНК трансляция белок

*

Слайд 11

Николай Константинович Кольцов (1872-1940) Отечественный зоолог, цитолог, генетик. Выдвинул идею о

Николай Константинович Кольцов (1872-1940)

Отечественный зоолог, цитолог, генетик.
Выдвинул идею о том, что

синтез белка идет
по матричному принципу.
Слайд 12

Определите объекты, изображенные на слайде

Определите объекты, изображенные на слайде

Слайд 13

Строение рибосомы: 1 — большая субъединица, 2 — малая субъединица Рибосомы

Строение рибосомы: 1 — большая субъединица, 2 — малая субъединица


Рибосомы - очень мелкие органоиды клетки, образованные рибонуклеиновыми кислотами и белками.
Каждая рибосома состоит из двух частиц - малой и большой.
Основной функцией рибосом является синтез белков.

Слайд 14

Биосинтез белка ДНК → иРНК → белок

Биосинтез белка

ДНК → иРНК → белок

Слайд 15

Первичная структура-последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи.

Первичная структура-последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи.

Слайд 16

Ген – участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре одного белка.

Ген – участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре

одного белка.
Слайд 17

Раскручивание участка ДНК Родительская цепь Дочерние цепи

Раскручивание участка ДНК

Родительская цепь

Дочерние цепи

Слайд 18

Участок ДНК реплицируется посредством «расстегивания» двойной цепи и достраивания новых цепей

Участок ДНК реплицируется посредством «расстегивания» двойной цепи и достраивания новых цепей

Слайд 19

СЛОВАРЬ Репликация — процесс удвоения ДНК

СЛОВАРЬ

Репликация
— процесс удвоения ДНК

Слайд 20

Этапы биосинтеза Транскрипция Трансляция Пострансляционная модификация

Этапы биосинтеза

Транскрипция

Трансляция

Пострансляционная модификация

Слайд 21

СЛОВАРЬ Транскри́пция («списывание») — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в

СЛОВАРЬ

Транскри́пция («списывание») — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в

качестве матрицы (перенос генетической информации с ДНК на РНК).
Слайд 22

А Т Г Г А Ц Г А Ц Т У

А

Т

Г

Г

А

Ц

Г

А

Ц

Т

У

А

Ц

Ц

У

Г

Ц

У

Г

А

мРНК

Водородная
связь

Сложно-эфирная
связь

Между азотистыми основаниями ДНК и

РНК возникают водородные связи, а
между нуклеотидами самой матричной
РНК образуются сложно-эфирные связи.

Затем на основе матрицы под действием фермента РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ из свободных нуклеотидов по принципу комплементарности начинается сборка мРНК.

Слайд 23

ТРАНСКРИПЦИЯ: Первый этап биосинтеза белка—транскрипция. Транскрипция—это переписывание информации с последовательности нуклеотидов

ТРАНСКРИПЦИЯ:

Первый этап биосинтеза белка—транскрипция.
Транскрипция—это переписывание информации с последовательности нуклеотидов ДНК в

последовательность нуклеотидов РНК.

В определенном участке ДНК под действием ферментов белки-гистоны отделяются, водородные связи рвутся, и
двойная спираль ДНК раскручивается. Одна из цепочек становится матрицей для построения мРНК. Участок ДНК в определенном месте начинает раскручиваться под действием ферментов.

ДНК

матрица

Г

Ц

А

Т

Г

Г

А

Ц

Г

А

Т

Г

Г

А

Ц

Г

А

Ц

Т

Слайд 24

СЛОВАРЬ Трансляция— «считывание» генетической информации с иРНК с создание (сборка) полимерной цепи на рибосомах.

СЛОВАРЬ

Трансляция— «считывание» генетической информации с иРНК с создание (сборка) полимерной

цепи на рибосомах.
Слайд 25

ТРАНСЛЯЦИЯ Второй этап биосинтеза– трансляция. Трансляция– перевод последовательности нуклеотидов в последовательность

ТРАНСЛЯЦИЯ

Второй этап биосинтеза– трансляция.
Трансляция– перевод последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот белка.
В

цитоплазме аминокислоты под строгим контролем ферментов аминоацил-тРНК-синтетаз соединяются с тРНК, образуя аминоацил-тРНК. Это очень видоспецифичные реакции: определенный фермент способен узнавать и связывать с соответствующей тРНК только свою аминокислоту.

мРНК

А

Г

У

У

Ц

А

У

Ц

А

А

Г

У

а/к

а/к

а/к

У

У

Г

А

Ц

У

У

Г

Ц

Слайд 26

Далее тРНК движется к мРНК и связывается комплементарно своим антикодоном с

Далее тРНК движется к мРНК и связывается комплементарно своим антикодоном с

кодоном мРНК. Затем второй кодон соединяется с комплексом второй аминоацил-тРНК, содержащей свой специфический антикодон.
Антикодон– триплет нуклеотидов на верхушке тРНК.
Кодон– триплет нуклеотидов на мРНК.

мРНК

А

Г

У

У

Ц

А

У

Ц

А

А

Г

У

а/к

а/к

а/к

У

У

Г

А

Ц

У

У

Г

Ц

Водородные связи между
комплементарными нуклеотидами

Слайд 27

После присоединения к мРНК двух тРНК под действием фермента происходит образование

После присоединения к мРНК двух тРНК под действием фермента происходит образование

пептидной связи между аминокислотами; первая аминокислота перемещается на вторую тРНК, а освободившаяся первая тРНК уходит. После этого рибосома передвигается по нити для того, чтобы поставить на рабочее место следующий кодон.

мРНК

А

Г

У

У

Ц

А

У

Ц

А

А

Г

У

а/к

а/к

У

У

Г

А

Ц

У

У

Г

Ц

Пептидная
связь

а/к

Слайд 28

Такое последовательное считывание рибосомой заключенного в мРНК «текста» продолжается до тех

Такое последовательное считывание рибосомой заключенного в мРНК «текста» продолжается до тех

пор, пока процесс не доходит до одного из стоп-кодонов (терминальных кодонов). Такими триплетами являются триплеты УАА, УАГ,УГА.
Одна молекула мРНК может заключать в себе инструкции для синтеза нескольких полипептидных нитей. Кроме того, большинство молекул мРНК транслируется в белок много раз, так как к одной молекуле мРНК прикрепляется обычно много рибосом.

мРНК на рибосомах

белок

Наконец, ферменты разрушают эту
молекулу мРНК, расщепляя ее до
отдельных нуклеотидов.

Слайд 29

На одной и-РНК «работают» несколько рибосом. Такой комплекс называется полисома. После

На одной и-РНК «работают» несколько рибосом. Такой комплекс называется полисома. После

завершения синтеза иРНК распадается на нуклеотиды.
Весь цикл процессов, связанных с синтезом одной белковой молекулы, занимает в среднем 1-3 с.

Полисома из печени содержит 12 рибосом, которые выглядят темными пятнами. А цепочка иРНК на снимке не видна.

Слайд 30

СЛОВАРЬ Посттрансляционная модификация — формирование вторичной, третичной и четвертичной структуры белка

СЛОВАРЬ

Посттрансляционная модификация — формирование вторичной, третичной и четвертичной структуры белка

при участии ферментов и с затратой энергии.
Слайд 31

Рибосома Малая субъединица Большая субъединица Уникальный «сборочный аппарат» Выстраивает определенные аминокислоты

Рибосома

Малая субъединица

Большая субъединица

Уникальный «сборочный аппарат»
Выстраивает определенные аминокислоты в длинную полимерную цепь

белка в соответствии с принципом комплементарности
Слайд 32

Генетический код: Генетический код – соответствие триплетных сочетаний нуклеотидов ДНК к

Генетический код:

Генетический код – соответствие триплетных сочетаний нуклеотидов ДНК к той

или иной из 20 аминокислот , входящих в состав белков; универсален для всех живых организмов.
В состав ДНК входят 4 азотистых основания :аденин (А),гуанин(Г), тимин(Т),цитозин(Ц).
Очень важное свойство генетического кода – 1 триплет всегда обозначает 1-у единственную аминокислоту
Слайд 33

ТРИПЛЕТ – последовательность из 3-х расположенных друг за другом нуклеотидов.

ТРИПЛЕТ – последовательность из 3-х расположенных друг за другом нуклеотидов.

Слайд 34

Триплетный код Многие из 64 триплетных кодонов соответствуют одной и той

Триплетный код

Многие из 64 триплетных кодонов соответствуют одной и той же

аминокислоте
Генетический код: словарь перевода с языка оснований на язык аминокислот. A — аденин, C — цитозин, G — гуанин, U — урацил (аналог тимина в ДНК)
Слайд 35

Биосинтез белка

Биосинтез белка

Слайд 36

ТРАНСПОРТНЫЕ РНК: Т.К. в состав белков входят около 20 аминокислот, существует

ТРАНСПОРТНЫЕ РНК:

Т.К. в состав белков входят около 20 аминокислот, существует столько

же видов тРНК.
Строение всех тРНК сходно.

Служат для осуществления переноса аминокислотных остатков к матричной РНК

Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

На данном участке и- РНК из имеющихся аминокислот постройте часть молекулы

На данном участке и- РНК из имеющихся аминокислот постройте часть

молекулы белка, используя таблицу генетического кода

аргенин

метионин

глутамин

гистидин

Слайд 40

Контрольный тест 1. Матрицей для синтеза молекулы мРНК при транскрипции служит:

Контрольный тест
1. Матрицей для синтеза молекулы мРНК при транскрипции служит:
а) вся

молекула ДНК
б) полностью одна из цепей молекулы ДНК
в) участок одной из цепей ДНК
г) в одних случаях одна из цепей молекулы ДНК, в других– вся
молекула ДНК.
2. Транскрипция происходит:
а) в ядре
б) на рибосомах
в) в цитоплазме
г) на каналах гладкой ЭПС
3. Последовательность нуклеотидов в антикодоне тРНК строго
комплементарна:
а) триплету, кодирующему белок
б) аминокислоте, с которой связана данная тРНК
в) последовательности нуклеотидов гена
г) кодону мРНК, осуществляющему трансляцию
Слайд 41

4. Трансляция в клетке осуществляется: а) в ядре б) на рибосомах

4. Трансляция в клетке осуществляется:
а) в ядре
б) на рибосомах
в) в цитоплазме
г)

на каналах гладкой ЭПС
5. При трансляции матрицей для сборки полипептидной цепи белка
служат:
а) обе цепочки ДНК
б) одна из цепей молекулы ДНК
в) молекула мРНК
г) в одних случаях одна из цепей ДНК, в других– молекула мРНК
6. При биосинтезе белка в клетке энергия АТФ:
а) расходуется
б) запасается
в) не расходуется и не выделяется
г) на одних этапах синтеза расходуется, на других– выделяется
7. Исключите лишнее: рибосомы, тРНК, мРНК, аминокислоты, ДНК.
8. Участок молекулы тРНК из трех нуклеотидов, комплементарно
связывающийся с определенным участком мРНК по принципу
комплементарности называется…
Слайд 42

9. Участок молекулы ДНК, с которым соединяется особый белок- репрессор, регулирующий


9. Участок молекулы ДНК, с которым соединяется особый белок-
репрессор, регулирующий

транскрипцию отдельных генов,--…
10. Последовательность азотистых оснований в молекуле ДНК
следующая: АТТААЦГЦТАТ. Какова будет последовательность
азотистых оснований в мРНК?
а) ТААТТГЦГАТА
б) ГЦЦГТТАТЦГЦ
в) УААУЦЦГУТУТ
г) УААУУГЦГАУА