Рибосома. Белок биосинтезі

РИБОСОМА. БЕЛОК БИОСИНТЕЗІ
Бірінші кезең. Амин қышқылдарының активтенуі және аминоацил.тРНҚ түзілуі.
Екінші к е з е ң. Рибосома мен иРНҚ.дан белок синтездеуші комплекстің түзілуі.
Ү ш і н ш і к с з е ң. Полипептидтік тізбектің синтезі (трансляция).
Элонгация.
Терминация.
Т ө р т і н ш і к е з е ң. Белоктың кеңістіктік құрылымының (кон.
формациясының) қалыптасуы.
Белок биосинтезінің реттелуі
Транскрипция деңгейінде реттелу.
Секреторлық белоктар синтезінің ерекшелігі
Қорытынды.
Пайдаланған әдебиеттер:
Клеткада белоктың синтезделуі өте күрделі де, көп сатылы процесс. Қазіргі кезде белок синтезінің өте нәзік механизмі анықталған. Теория жүзінде, мысалы, 12 амин қышқылының өзі ғана кезектесе қосылысып, ақыл жетпейтіндей 1030 мөлшеріндс алуан түрлі белок молекулаларын кұрастырады. Мұндай санның қанша екенін атап айтудың өзі мүмкін емес. Іс жүзінде клеткада белоктың синтезделуі қалай болса солай тәртіпсіз жүрмейді, ол процесс генетикалық информацияға сәйкес, қатал тәртіппен заңды түрде жүреді екен.
Синтезделетін әр белок клетканың мұктажын өтеу үшін түзілетіні және дені таза организмдс белгілі бір биологиялық қызмет атқаратыны анықталды.
Белок биосинтезі үшін қандай компоненттер қажет? Ол үшін: барлық 20 амин қышқылы, ЛТФ, ГТФ, магний иондары, әр түрлі ферменттер, тРНҚ, иРНҚ барлық түрі, рибосомалар, инициадия факторы, элонгация және терминация факторлары, т. с. с. қажет.
Белоктың синтезделу процесін шамамен негізгі төрт кезеңге бөлуге болады. Олар: 1) амин қышқылдарының активтенуі және амииоацил-тРНҚ түзілуі, бұлар амин кышқылының активті молекулалары болып табылады; 2) белок синтездеуші комплекстің — рибосомалар мен иРНҚ-дан құралған комплекстің түзілуі; 3) полипептидтік тізбектің синтезделуі (трансляция); 4) белоктың кеңістіктік құрылымының (конформацияның) түзілуі.
Осы кезеңдердің әрқайсысын жеке-жеке қарастырамыз.

Бірінші кезең. Амин қышқылдарының активтенуі және аминоацил-тРНҚ түзілуі.
Белоктың синтезделу процесі, әдетте, амин қышқылдарының активтенуінен басталады. Олардың активтенуі АТФ энергиясының есебінен және магний иондарының қатысуымен жүреді. Дипептидтік комбинация түзілу үшін орта есеппен 2-3 ккал/моль энергия қажет. Амин қышқылдары карбоксил тобы бойынша амино-ациладенилаттар түзіп, активтенеді:
фермент
R―СН—СООН + АТФ →R—СН—CO—АМФ + пирофосфат
NH2 NH2
Амин қышқылы Аминоацнладенилат
(активгснген амин қышқылы)
Әр амин қышқылын активтендіретін оның өзіне ғана тән арнайы ферменті бар. Ол фермент аминоацил-тРНҚ-синтетаза деп, метионинді активтендіретін фермент метионил-тРНҚ-синтетаза деп аталады. Бұл фермент процестің келесі сатысына − амино-ациладенилат пен тРНҚ өзара әрекеттесуіне қатысады. Активтелген амин қышқылы аденозиннің З1−OH тобы бойынша тРНҚ-ның акцепторлық шетіне жалғасады және аминоацил-тРМҚ түзіледі:
фермснт
аминоациладенилат + тРНҚ → аминоацил-тРНҚ + АМФ
1. З. Сейітов «Биологиялық химия» Алматы «Қайнар» 1992.
2. Сағатов «Биологиялық химия» Алматы «Қайнар»1993.
3. Яковлев «Биохимия» Москва «Высшая школа»1978.
4. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия, Москва, 1986.
        
        РИБОСОМА. БЕЛОК БИОСИНТЕЗІ
Клеткада белоктың синтезделуі өте күрделі де, көп ... ... ... ... ... өте ... механизмі анықталған. Теория
жүзінде, мысалы, 12 амин қышқылының өзі ғана кезектесе ... ... 1030 ... ... ... белок молекулаларын кұрастырады.
Мұндай санның қанша екенін атап айтудың өзі ... ... Іс ... ... ... ... ... солай тәртіпсіз жүрмейді, ол
процесс генетикалық информацияға сәйкес, қатал тәртіппен заңды ... ... әр ... ... мұктажын өтеу үшін түзілетіні және дені
таза организмдс белгілі бір биологиялық қызмет атқаратыны анықталды.
Белок биосинтезі үшін ... ... ... Ол ... ... 20 амин
қышқылы, ЛТФ, ГТФ, магний иондары, әр түрлі ферменттер, тРНҚ, иРНҚ ... ... ... ... элонгация және терминация факторлары,
т. с. с. қажет.
Белоктың синтезделу процесін шамамен негізгі төрт кезеңге бөлуге болады.
Олар: 1) амин ... ... және ... ... ... ... ... молекулалары болып табылады; 2) белок синтездеуші
комплекстің — ... мен ... ... ... ... ... тізбектің синтезделуі (трансляция); 4) белоктың кеңістіктік
құрылымының (конформацияның) түзілуі.
Осы кезеңдердің әрқайсысын жеке-жеке қарастырамыз.
Бірінші кезең. Амин ... ... және ... ... процесі, әдетте, амин қышқылдарының активтенуінен
басталады. Олардың активтенуі АТФ энергиясының есебінен және ... ... ... ... ... ... үшін ... 2-3 ккал/моль энергия қажет. Амин қышқылдары карбоксил тобы бойынша
амино-ациладенилаттар түзіп, активтенеді:
фермент
R―СН—СООН + АТФ →R—СН—CO—АМФ + пирофосфат
NH2 ... ... ... амин қышқылы)
Әр амин қышқылын активтендіретін оның өзіне ғана тән арнайы ферменті бар.
Ол фермент аминоацил-тРНҚ-синтетаза деп, ... ... ... деп ... Бұл ... ... келесі сатысына
− амино-ациладенилат пен тРНҚ өзара әрекеттесуіне қатысады. Активтелген
амин қышқылы аденозиннің З1−OH тобы ... ... ... ... және аминоацил-тРМҚ түзіледі:
фермснт
аминоациладенилат + тРНҚ → аминоацил-тРНҚ + ... ... ... екі ... болады.
Фермент молекуласының бір учаскесі тиісті амин қышқылын «таниды», екінші
учаскесі тРНҚ-ны «таниды», осы тРНҚ-ға сол амин ... ғана ... ... ... ... кейін тРНҚ амин қышқылын белок синтездейтін
комплекске ауыстырады.
Екінші к е з е ң. Рибосома мен иРНҚ-дан белок ... ... ... ... екі суббөліктен — 60S және 40S бөліктен
кұралады. иРНҚ молекуласы ... ... 40S кіші ... ... кейін оған алғашқы, ... ... ... ... ... ... ... әрі қарай бастапкы
комплекс рибосоманың 60S суббөлігімен берік байланысады да, ... ... ... ... ... ... ... қосылады,
синтезделетін белоктың ұзындығына байланысты олар 5—100 ... ... ... немесе полисома түзіледі.
Әр рибосоманың екі учаскесі бар (27-сурет): оның біреуі ... келе ... ... ... және ол ... (П) ... ... Ал екінші учаскесі жаңа амидоацил-тРНҚ-ны қосып алады және оған
сәйкес аминоацил (А) ... деп ... ш і н ш і к с з е ң. ... ... ... (трансляция).
Бұл белок биосинтезіндсгі аса маңызды процестердің біреуі — трансляция үш
сатыға бөлінеді: а) ... ... ... ... ... б) элонгация немесе полипептидтік тізбектің ұзаруы; в)
терминация немесе пептидтік ... ... ... ... ... пептидтік тізбек синтезінің инициация
(басталуы) метионин амин қышқылынан басталатыны анықталған. ... ... ... амии ... ... ... клеткага қатысты белок синтезіне ең ... ... ... кіріседі. Мұнда Инициациялаушы тРНҚ активтенген ме-
тионинді синтездеу орнына жеткізеді. Бұл амин ... АУГ ... ... ол кодон әр иРНҚ молекуласының бастапқы жағында орналасуы тиіс.
Инициациялаушы метионин-тРНҚ рибосоманың ... ... ... ... ... ... ... байланысады, инициациялаушы комплекс осылайша пайда болады.
Бұл процесте ... ... үш ... іҒ1, іҒ2, іҒз ... көзі ... ГТФ қатысады. Инициация факторларының қызметі дәл
анықталған жоқ. Синтез басталғаннан ... ... ... ... да,
жаңа инициация үшін қайтадан пайдаланылады. ГТФ гидролизденеді, бұл кездс
инициация үшін энергия бөлініп шығады.
Элонгация. Инициациялаушы комплекс түзілгеннен ... ... ... ұзара бастайды (элонгация). Инициациялаушы комплексте метионинге
жаңа амид кышқылдары ... ... ... ... тРНҚ алып келеді.
иРНҚ молекуласы бойында амии қышқылдары қалай кезектесіп, белгілі бір
тәртіппен орналасады? Бұл — ... ... ... ... бірі.
Көптеген ел ғалымдарының күш жұмсауы нәтижесінде бұл мәселе толық шешілген.
Клеткада делдалдық қызмет атқаратын аралық молекулалар болады екен. Сондай
молекулалардың көмегімен ... ... өсіп келе ... ... амин ... өз орнын дұрыс таба алады. Антикодон ілгегі бар
тРНҚ осындай адапторлық делдал ... ... ... принципі бо-
йынша тРНҚ антикодоны иРНК кодонын «таниды» да, ... ... ... ... ... ... «тануы» генетикалық мәліметті
трансляциялауда аса маңызды болып табылады.
Мұнда тРНҚ молекуласы екі ... ... ... саны 20 ... ... ... амин ... таңдап алады және антикодонның
көмегімен иРНҚ-дағы сәйкес кодонды табады.
Элонгация ... ... үшін ... ... ... ... ... метионил-тРНҚ кіші суббөлікке келеді. Ол бөлікпен иРНҚ
байланысқан және антикодон-кодон байланысы қалыптасады. Осымен бір ... амин ... ... ... П-учаскесімен байланысады. Бұдан
кейін бірден-ақ АУГ кодоны бір адым жылжиды, яғни кіші ... ... ... Осы ... кіші суббөлікте антикодонмен байланысуға дайын
келесі ГЦУ кодоны тұрады. ГЦУ кодонына аптикодон аланил-тРНҚ келеді және
үлкен суббөліктің ... ... ... Мет пен Ала ... ... байланыс қалыптасады да, тРНҚ босап шығады. Екінші кодон ГЦУ тағы
бір қадам жылжыған кезде келесі кодон үшін кіші ... ... ... фенилаланиннің кодон-аптикодоны бірігіп кабысады. Үлкен суббөліктің А
учаскесінде фенилаланин амин кышқылы келеді. Ала меп Фен екеуінің арасында
пептидтік байланыс қалыптасады. ... бір ... ... ... ... поли-пептидтік тізбек ұзарады (элонгация). Полипептидтік тізбек
біртіндеп кезектесіп N-соңғы бос амин тобынан ( −NH2) карбоксильдік соңғы
топқа ... ... ... ... амин ... ... байланыстыруы
және пайдаланылған тРНҚ-ның босануы П-учаскесіндс іске ... ... ... ... кезінде рибосомалардың біртіндеп бір
қадамның соңынан екінші қадам басып, яғни әр жолы бір триплет ұзындығындай
жылжып, иРНҚ ... ... ... ... Мұндай
процестің нәтижесінде үздіксіз полипептидтік тізбек түзіледі. ... ... ... қозғалуы (транслокация) элонгация
факторының εҒ2 әсерінен және ГТФ ... ... ... есебінен іске асады. Клеткада элонгацияның белоктық екі факторы εҒ1
және εҒ2 болады. Оның ... ... ... ... ал ... ... айтылғандай, рибосома транслокациясына
қатысады.
Терминация. Полипептидтік тізбек биосинтезінің соңғы сатысы
Белок биосинтезінің жалпы схемасы.
РНҚ молекуласында инициациялаушы ... ЛУГ 51 — ... және ... ... УАЛ З1―соңында көрсетілген. ІІІартты белгілер: ψ—тРНҚ, о-о-
о — аминқышқылдары, ψ - ... — тРНҚ ...... oң жақта 80S рибосоманың құрылым схемасы берілген.
терминация болып табылады. Рибосомалар иРНҚ ... ... ... ... өтіп, ондағы терминация сигналына (белгісіне) жеткенше,
генетикалық информация трансляциясы созыла береді. Полипептид синтезінің
аяқталу белгісі УАА, УАГ ... УГА ... ... кодондардың біреуі
болады. Терминацияның белоктық факторы осы кодондардың біреуін ... ... ... ... ... синтезі доғарылады. Белок
синтездеуші комплекстен бөлініп шығады, ... ... да, иРНҚ ... ... ... ... мен ... арасындағы байланыстың ажырауын рибосомалық ... ... ... ... ... ... суретте
берілгсн.
Т ө р т і н ш і к е з е ң. ... ... ... ... ... ... ... информация полипептидтік тізбекте амин
қышқылдарының орналасу ретін қалай дәл белгілейтініне қатысты мәселені,
яғни ... ... ... ... ... Егер ксз-келген белок
молекуласының тиісті кеңістіктік кұрылымы — үшінші реттік немесе ... ... ... ғана ол өзіне тән міндетті атқара алады.
Белоктың бірінші реттік құрылымы мен оның ... ... ... ... ... Бұл ... мынаны көрсетеді: геннің
құрылымы белоктың кызметін, оның биологиялық қасиеттерін және ... ... ... ала ... жүзінде дәлелденгендей, белок конформациясының қалыптасуы
рибосомалардагы полипептидтер синтезі кезінде басталады. Өсіп келе ... ... ... ... ... ... ... үш өлшемдік құрылымға ие болады. Полипептид ... ... ... ... тұрғыдан ең тиімді күйге көшіп, өзінен-өзі
тұрақты да сәйкес конформацияға түседі.
Белок конформациясының қалыптасуында амин ... ... ... ... және ... ... ... атқарады.
Полярлық және полярсыз амин қышқылдарының caн қатынасына және тізбектегі
олардың ... ... ... ... ... ... ... ылғалды ортадағы ерекше беріктігін қамтамасыз етеді. Өйткені белок
ылғалды ... ... ... бар ... ... ... ... да
баяндалғандай болады. Углеводтық, липидтік, қышқылдық және басқа ... ... ... ... полипептидтік тізбекке қосылып
жалғасады. Мұндағы ең маңызды құбылыс — ... ... ... ... да ... ... реттелуі
Белок биосинтезінің жылдамдығын бір жағынан генетикалық аппарат басқарса,
екінші жағынан сыртқы орта ... ... ... ... синтезі реттелуінің екі механизмі болуы мүмкін. Олар: транскрипция
деңгейінде ... және ... ... ... ... ... ДНҚ ... ішкі жағында, ал
белоктар сыртқы тыс жағында «орама» түрінде орналасқан. Еске түсірейік,
белоктар ... ... және ... гистон емес түрде болады. ДНҚ мен
белоктардың қосылған комплексі әрекет тұрғысынан активті емес және ... ... ... ... болады. Болжамға қарағанда
гендердің 20—30% ... ғана ... ... ... ... ... өзі ... қажетінің өзгеруіне байланысты үзіліспен жұмыс
істейді.
Гендердің активтенуі ДНҚ молекуласы учаскесінің белоктан босап шығуына
байланысты, осы жағдай иРНҚ ... алып ... ... гормондар
дерлік транскрипция жылдамдығын арттырады, яғни иРНҚ ... ... ... ... ... ... ... жыныс гормоны бұлшық ет
белоктарының қалыптасуын, пролактин мен иисулин сүт белоктарының түзілуін
колдайды. Гормондардың ген аппаратына әсері алуан түрлі де ... ... ... ... тарауда қарастырылған.
Трансляция деңгейінде реттелу. Трансляция ... үш ... ... ... ... және ... Белок синтезінің реттелуі осы
сатылардың әрқайсысының кезінде-ақ орналасады. Мұнда клеткалардың амин
қышқылдарымен, ... ... амин ... ... ... зор. Белгілі бір амин кышкылы жетіспеген кезде оған сәйкес
аминоацил-тРНҚ түзілуі тоқталады, оның салдарынан трансляция тежеледі.
Белок синтезінің әр ... ... не ... ... немесе
инициация, элонгация және терминация процестеріне әсер етеді. Бұл жағдайдың
салдарынан белок синтезі тежеледі ... ... ... ... Мысалы,
пуромицин антибиотигі пептид тізбегінің элонгациясын тоқтатады.
Секреторлық белоктар синтезінің ерекшелігі
Секреторлық белоктар дегеніміз — синтез ... ... ... шығатын
белоктар. Мұндай белоктарға қан белогы, гормондар, сүт белогы және ... ... ... кезеңін тереңдете зерттеу мынаны
көрсетті: секреторлық белоктардың түзілуі эндоплазмалық ретикулуммен (ЭР)
байланысты рибосомаларда өтеді, ол зат ... Эр деп ... ... ... ... ... бос ... іске асады. Секреторлық
белоктар синтезіндегі айтарлықтай айырма мынадай: мұнда овальбуминнен ... ... ... ... пептидтері бар пре-белоктар ... олар ... ... ... деп ... ... кейін белгі
пептидтер бөлініп ажырап кетеді де, пре-белок нағыз белокқа ... ... осы ... ... ... және оның ... айналуын сүт белогы мысалынан
қарастырайық. Негізгі сүт ... ... ... ... ... бар ірі ... тізбек түрінде синтезделеді. Мысалы, αs1-,
αs2 - жоне β-казеиндердің 15 амин ... ... ... ... ... ... сиыр ... β-казеиннің белгі
пептидтері кескінделген. Мұндағы пре-белоктан белгі пептидтің үзілген жері
стрелкамен көрсегілген. 1 ... (Apг) ... ... ... ... қышқылдық реті басталады.
−1 −5 ... ... ... ... қандай қызмет атқарады? Бе-
лок молекуласының полипептидтік тізбегі гидрофобтық, гидро-
фильдік учаскелерден құралады. Молекуланың гидрофильдік
бөлігінің мембранадағы гидрофобтық негіз ... ... ... ... ... ... ... Бұл құбылыска түсінік беру
үшін бірқатар эксперименттер негізінде «белгі (сигнал) гипоте-
засы» ұсынылды. - .
Осы гипотезаға сәйкес, ... ... ... белгі пептидтерімен
бірге клетка мембранасындағы ... ... ... ... ... клетка цитоплазмасынан мембрана арқылы ... ... ... ... ... ... пайда болуына) жағдай
жасайды. Осымен бір ... ... ... мембранада белгі пептидті
бөліп тастайды, пре-белок нағыз белокқа айналады.
Қорытынды.
Белоктар бүкіл тірі организмдер құрамына кіретін заттардың ... ... және олар ... ... негізгі бөлігі.
Тіршілік процестеріне негіз болып табылатын белоктың маңызы жөнінде
Ф.Энгельс: “Өмір дегеніміз – белоктық денелердің тіршілік ету ... ... ... маңызды кезеңі өзін қоршаған сыртқы ортамен үнемі зат
алмасып ... ... ... ... зат ... ... тіршілік те
бітеді, сөйтіп белок ыдырап бұзыла бастайды” деген болатын (Ф.Энгельс,
”Диалектика ... бұл ... ... ... ... ... ... дәлелдеді. Белок болмаса, жер бетінде тіршілік те болмас
еді. Белоктардың әрбір ... ... ... және оларды ауыстыруға
болмайтындығын, өздеріне ғана тән алуан түрлі қызмет ... ... ... әдебиеттер:
1. З. Сейітов «Биологиялық химия» Алматы «Қайнар» 1992.
2. Сағатов «Биологиялық химия» ... ... ... «Биохимия» Москва «Высшая школа»1978.
4. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия, Москва, 1986.

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 8 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Жасушалармен тіндердің патологиясы8 бет
Жасушаның зерттеу әдістері38 бет
Эукариот және прокариод клеткаларының транскрипциясы5 бет
«Ферменттер биосинтезі »7 бет
Аминқышқылдар мен белоктардың алмасуы18 бет
Ашытқылардың белок жинақтаушы қасиеттерін зерттеу34 бет
Белок емес азоттық заттардың негізгі өкілдерінің - гемоглобиннің, мочевинаның, аммиактың, қаңқаның бұлшық еттерінің маңызды азоттық заттарының креатинфосфаттың, креатиннің, карнозиннің және анзериннің алмасуы14 бет
Белок өндірісін арттырудағы дәнді бұршақ дақылдарының алатын орны9 бет
Белоктар5 бет
Белоктар биохимиясы17 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь