Пластичний обмін речовин
Суть пластичного обміну полягає в тому, що з простих речовин, що надходять в клітину ззовні, утворюються речовини клітини. Розглянемо цей процес на прикладі освіти найважливіших органічних сполук клітини – білків.
У синтезі білка – цьому складному, многоступенчатом процесі – беруть участь ДНК, мРНК, тРНК, рибосоми, АТФ і різноманітні ферменти. Початковий етап білкового синтезу – утворення поліпептидного ланцюга з окремих амінокислот, розташованих в строго певній послідовності. Головна роль у визначенні порядку розташування амінокислот, тобто первинної структури білка, належить молекулам ДНК. Послідовність амінокислот в білках визначена послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК. Ділянка ДНК, що характеризується певною послідовністю нуклеотидів, називається геном. Ген – це ділянка ДНК, що є елементарною частинкою генетичної інформації. Таким чином, синтез кожного певного специфічного білка визначається геном. Кожній амінокислоті в поліпептидного ланцюжку відповідає комбінація з трьох нуклеотидів – триплет, або кодон. Саме три нуклеотиди визначають приєднання до поліпептидного ланцюга однієї амінокислоти. Наприклад, ділянка ДНК з триплетом ВАЦ відповідає амінокислоті лейцину, триплет ТТТ – лізину, ITA – треоніну. Дана кореляція між нуклеотидами і амінокислотами називається генетичним кодом. До складу білків входить 20 амінокислот і всього 4 нуклеотиду. Тільки код, що складається з трьох послідовно розташованих підстав, міг би забезпечити залучення всіх 20 амінокислот в структурах білкових молекул. Всього в генетичному коді 64 різних триплета, що представляють можливі поєднання з чотирьох азотистих основ по три, що з надлишком достатньо для кодування 20 амінокислот. Кожен триплет шифрує одну амінокислоту, але більшість амінокислот кодується більш ніж одним кодоном. В даний час код ДНКрасшіф-ваний повністю. Для кожної амінокислоти точно встановлено склад кодують її триплетів. Наприклад, амінокислоті аргінін можуть відповідати такі триплети нуклеотидів ДНК, як ГЦА, ГЦГ, ГЦГ, ГЦЦ, ТЦТ, ТЦЦ.
Існують спеціальні механізми “впізнавання” початкової точки синтезу, вибору ланцюга ДНК, з якою зчитується інформація, а також механізми завершення процесу, в яких беруть участь спеціальні кодони (табл. 1.1). Так утворюється матрична РНК. Молекула мРНК, несуча ту ж інформацію, що і гени, виходить у цитоплазму. Переміщення РНК через ядерну оболонку в цитоплазму відбувається завдяки спеціальним білкам, які утворюють комплекс з молекулою РНК. У цитоплазмі на один з кінців молекули мРНК нанизується рибосома; амінокислоти в цитоплазмі активізуються за допомогою ферментів і приєднуються знову ж за допомогою спеціальних ферментів до тРНК (спеціальній ділянці зв’язування з цією амінокислотою). Для кожної амінокислоти існує своя тРНК, одна з ділянок якої (антикодон) являє собою триплет нуклеотидів, відповідний певної амінокислоті і комплементарний суворо певному триплети мРНК (рис. 1.17).
Починається наступний етап біосинтезу – трансляція: збірка поліпептидних ланцюгів на матриці мРНК (рис. 1.18). У міру збірки білкової молекули рибосома переміщається по молекулі мРНК, причому переміщається не плавно, а переривчасто, триплет за кодоном. Принаймні переміщення рибосоми по молекулі мРНК сюди ж за допомогою тРНК доставляються амінокислоти, відповідні триплети мРНК. До кожного триплету, на якому зупиняється у своєму пересуванні по ниткоподібної молекулі мРНК рибосома, суворо комплементарно приєднується тРНК. При цьому амінокислота, пов’язана з тРНК, виявляється у активного центру рибосоми.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)