Біосинтез білка і його етапи

На відміну від фотосинтезу біосинтез білка відбувається інакше. У біосинтезі білка активну участь беруть нуклеїнові кислоти – ДНК і РНК, а в якості необхідної енергії використовується енергія хімічних зв’язків високомолекулярних органічних сполук, наявних у клітці, головним чином – АТФ.

Послідовність нуклеотидів ДНК (тобто генів), або генетичний код, являє собою систему запису інформації про послідовність розташування амінокислот в білках і фактично є шифром, що забезпечує біосинтез білка.

Генетична інформація відповідно до генетичним кодом в якийсь момент переписується з ДНК, як з матриці, в нуклеотидну послідовність нитки інформаційної РНК (іРНК). Вона і визначає потім послідовність складання амінокислот відповідної білкової молекули.

Важливо відзначити, що генетичний код є універсальним для всіх організмів, що існують на Землі. Це властивість універсальності коду дозволяє зробити важливий світоглядний висновок про єдність походження всіх живих організмів – прокаріотів, еукаріотів і вірусів.

В даний час розшифровані триплети для всіх 20 амінокислот, що входять 8 склад природних білків. Генетичний код був розшифрований в 60-і рр. XX ст. Це здійснили вчені-біохіміки X. Корану, М. Ніренберг і Р. Холлі. За розшифровку генетичного коду і його ролі в синтезі білка названим вченим в 1968 році була присуджена Нобелівська премія.

У біосинтезі активну участь беруть багато структурні компоненти клітини: різні молекули РНК, рибосоми і молекули різних амінокислот, з яких будується полімерна молекула білка. Хоча план будови білка закодований в ДНК, сама вона участі в синтезі білкових молекул не приймає, а служить лише матрицею для синтезу інформаційної РНК (іРНК). Тому процес синтезу білка складається з двох етапів: створення іРНК і збірка молекули білка за інформацією в цій молекулі іРНК.

Синтез білкових молекул відбувається безперервно. Він йде з великою швидкістю: в 1 хвилину утворюється від 50 до 60 тисяч пептидних зв’язків. Синтез однієї молекули триває зазвичай 3-4 сек. Тривалість життя білків в середньому становить близько двох діб, хоча окремі білки не руйнуються протягом декількох місяців. В результаті половина білків тіла людини (це близько 17 кг білка) оновлюється приблизно за 80 днів.

Процес біосинтезу на всіх його етапах йде за участю багатьох ферментів і з неодмінним споживанням великої кількості енергії.

Чітка послідовність процесів, що відбуваються, їх матрична організованість і розподіл функцій між всіма задіяними компонентами призводять до висновку, що біосинтез білка – це цілісна молекулярна система виконання складних реакцій, що забезпечує створення речовин, необхідних для життя.

Біосинтез білка – пластична частина обміну речовин клітини. Характеризується матричної основою складання молекул білка. Синтез відбувається в рибосомах при безпосередній участі іРНК, тРНК, рРНК і мономерів – амінокислот. На відміну від фотосинтезу біосинтез білка йде під строгим контролем генетичної інформації, списаної іРНК з генетичного коду ДНК. Процес біосинтезу білкової молекули обумовлений двома етапами: транскрипцією (списання) і трансляцією (передача).

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Ізогамія