§ 33. Биосинтез белков. Трансляция

Вопрос 1. Какие виды РНК встречаются в клетке?

В клетках существует три основных типа рибонуклеиновых кислот: информационная, или матричная, РНК (иРНК, или мРНК), транспортная РНК (тРНК) и рибосомная, или рибосомальная, РНК (рРНК).

Вопрос 2. Где именно в клетке наблюдается самое большое количество рибосом?

На шероховатой ЭПС.

Вопрос 3. Где и как происходит биосинтез белка?

В цитоплазме на рибосомах происходит процесс синтеза белка.

С тем концом иРНК, с которого должен начаться синтез белка, взаимодействует рибосома. При этом начало будущего белка обозначается триплетом АУГ, который является знаком начала трансляции. Так как этот кодон кодирует аминокислоту метионин, то все белки (за исключением специальных случаев) начинаются с метионина. После связывания рибосома начинает двигаться по иРНК, задерживаясь на каждом ее участке, который включает в себя два кодона (т. е. 3 + 3 = 6 нуклеотидов). Время задержки составляет всего 0,2 с. За это время молекула тРНК, антикодон которой комплементарен кодону, находящемуся в рибосоме, успевает распознать его. Та аминокислота, которая была связана с этой тРНК, отделяется от «черешка» и присоединяется с образованием пептидной связи к растущей цепочке белка. В тот же самый момент к рибосоме подходит следующая тРНК, антикодон которой комплементарен следующему триплету в иРНК, и следующая аминокислота, принесенная этой тРНК, включается в растущую цепочку. После этого рибосома сдвигается по иРНК, задерживается на следующих нуклеотидах, и все повторяется сначала.

Вопрос 4. Что такое стоп — кодон?

Стоп — кодон — единица генетического кода, тройка нуклеотидных остатков (триплет) в ДНК — кодирующая прекращение (терминацию) синтеза полипептидной цепи (трансляцию).

Вопрос 5. Сколько видов тРНК участвуют в синтезе белков в клетке?

Не менее 20 (количество аминокислот), не более 61 (количество смысловых кодонов). Обычно около 43 тРНК у прокариот. У человека около 50 различных тРНК обеспечивают включение аминокислот в белок.

Вопрос 6. Из чего состоит полисома?

Клетке необходима не одна, а много молекул каждого белка. Поэтому как только рибосома, первой начавшая синтез белка на молекуле иРНК, продвигается вперед, тут же на эту иРНК нанизывается вторая рибосома, которая начинает синтезировать такой же белок. На ту же иРНК может быть нанизана и третья, и четвертая рибосома, и т. д. Все рибосомы, синтезирующие белок на одной молекуле иРНК, называются полисомой.

Вопрос 7. Используя ключевые слова параграфа, постройте основу схемы (ментальной карты), показывающей суть процесса трансляции.

Вопрос 8. Что произойдёт в клетке с синтезом белка, если один из нуклеотидов антикодона тРНК изменить?

Здесь есть несколько вариантов развития событий:

1.Процесс синтеза белка может продолжаться. Т.к. «новый» антикодон не будет комплементарен ни одному из кодонов иРНК.

2.Процесс синтеза белка может продолжаться. Мутантная тРНК, несущая свою аминокислоту, может присоединиться к чужому кодону, тем самым изменится последовательность аминокислот синтезируемого белка.

3.Процесс синтеза белка может прекратится. Если изменится хотя бы 1 нуклеотид, измениться весь антикодон, следовательно уже будет другая аминокислота. Тогда она не будет комплементарна предыдущему кодону, и замены ей не будет (такой как надо).