Биосинтез белка — это сложный многоступенчатый процесс создания полипептидной цепи из аминокислот, происходящий в живых клетках. Этот процесс традиционно разделяют на два основных этапа: транскрипцию и трансляцию. Основные этапы биосинтеза белка
| Этап | Место протекания | Суть процесса |
|---|---|---|
| Транскрипция | Ядро (у эукариот), цитоплазма (у прокариот) | Перенос генетической информации с ДНК на иРНК |
| Трансляция | Цитоплазма (на рибосомах) | Перевод последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот |
Описание процессов на каждом этапе 1. Транскрипция На этом этапе участок молекулы ДНК (ген) служит шаблоном для синтеза информационной РНК (иРНК).
- Фермент РНК-полимераза расплетает двойную спираль ДНК и движется вдоль одной из ее цепей.
- По мере продвижения фермента синтезируется молекула иРНК.
- У эукариот полученная «незрелая» РНК проходит стадию процессинга (созревания), где удаляются неинформативные участки, после чего она выходит из ядра в цитоплазму.
2. Трансляция Это непосредственный синтез белка, происходящий на рибосомах. Процесс включает несколько фаз:
- Инициация: Рибосома собирается на определенном участке иРНК (старт-кодон). К ней присоединяется первая транспортная РНК (тРНК), несущая аминокислоту метионин.
- Элонгация: Это удлинение белковой цепи. Рибосома шаг за шагом «читает» иРНК по три нуклеотида (кодона). Соответствующие тРНК приносят нужные аминокислоты, которые соединяются между собой пептидной связью.
- Терминация: Когда рибосома доходит до стоп-кодона, синтез прекращается. Готовая полипептидная цепь отсоединяется, а рибосома распадается на субъединицы.
Принцип сборки нуклеотидов в иРНК Сборка нуклеотидов при синтезе иРНК происходит по принципу комплементарности. Это означает, что каждому нуклеотиду в цепи ДНК строго соответствует определенный нуклеотид в строящейся цепи РНК:
- Против Цитозина (ДНК) встает Гуанин (РНК).
- Против Гуанина (ДНК) встает Цитозин (РНК).
- Против Тимина (ДНК) встает Аденин (РНК).
- Против Аденина (ДНК) встает Урацил (РНК) — важно помнить, что в РНК вместо тимина используется урацил.
Почему биосинтез белка называют матричным? Биосинтез белка относится к реакциям матричного синтеза, так как он происходит на основе «матрицы» — формы, которая жестко определяет структуру конечного продукта.
- При транскрипции матрицей служит молекула ДНК: она определяет последовательность нуклеотидов в иРНК.
- При трансляции матрицей служит молекула иРНК: она определяет строго определенный порядок расположения аминокислот в белке.
Такой способ позволяет клетке с высокой точностью копировать генетическую информацию и воспроизводить специфические белки в неограниченном количестве. Могу составить для вас таблицу генетического кода или объяснить, как работают антикодоны тРНК при сборке белка. Желаете рассмотреть это подробнее?