БИОСИНТЕЗ БЕЛКА. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД И ЕГО СВОЙСТВА.

В каждой клетке синтезируется несколько тысяч различных белковых молекул. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются. Способность синтезировать строго определенные белки закреплена наследственно, информация о том, какие белки нужно синтезировать в течение жизни клетки, закодирована в ДНК в виде последовательности нуклеотидов.

Ген — структурная и функциональная единица наследственности живых организмов. Ген представляет собой участок ДНК, задающий последовательность аминокислот, либо молекулы РНК

Генетический код — совокупность правил, согласно которым в живых клетках информация переводится с языка нуклеотидов (в цепи ДНК) в язык аминокислот (полипептидов)

В настоящее время известны следующие свойства генетического кода (ЭТО ВАЖНО, ВЫУЧИТЬ!) (Особенно обратить внимание на свойства однозначности и вырожденности)

1. Триплетность: каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов (то есть тремя нуклеотидами)

2. Однозначность: один кодон (триплет) кодирует только одну аминокислоту. Например, кодон ЦУЦ кодирует только аминокислоту ЛЕЙ (лейцин) и больше никакую другую

3. Вырожденность (избыточность): одна аминокислота может кодироваться несколькими триплетами. Например, та же аминокислота ЛЕЙ кодируется триплетами ЦУЦ, УУА, УУГ, ЦУА и другими.

4. Универсальность: генетический код одинаков у всех организмов Земли.

5. Неперекрываемость: последовательность нуклеотидов имеет рамку считывания по 3 нуклеотида, один и тот же нуклеотид не может быть в составе двух триплетов. Например, у нас есть последовательность нуклеотидов ЦЦЦ-ААА-ГГГ. Соответственно, первый триплет – ЦЦЦ, второй – ААА, третий – ГГГ. Нуклеотид Ц не может входить одновременно и в первый и во второй триплет, как и нуклеотид А. Триплеты – строго три нуклеотида, три буковки.

Так выглядит таблица генетического кода (запоминать ее не нужно, она будет дана в ЕГЭ)

Как читать таблицу генетического кода?

Например, у нас дан триплет ЦАА. Нужно определить аминокислоту, которую он кодирует

Первый нуклеотид в триплете — один из четырех левого вертикального ряда

Второй — один из верхнего горизонтального ряда

Третий — из правого вертикального.

Соответственно триплет УАА кодирует аминокислоту ГЛН (глицин)

На таблице генетического кода есть 3 триплета, которые не кодируют никакие аминокислоты (стоят прочерки) – УАА, УАГ, УГА. Зачем же они нужны? Дело в том, что они являются терминирующими, то есть они заканчивают синтез последовательности аминокислот, называются они стоп-кодонами. Если бы не было этих триплетов, синтез белка был бы бесконечным процессом.

А начинается синтез белка всегда с триплета АУГ, который кодирует аминокислоту МЕТ (метионин)

Теперь рассмотрим подробнее, как же происходит процесс БИОСИНТЕЗА БЕЛКА.

Состоит он из 3 этапов:

1) Репликация – удвоение молекулы ДНК

2) Транскрипция – синтез иРНК

3) Трансляция – синтез аминокислот (полипептидов)

Краткую схему биосинтеза белка можно представить следующим образом:

ДНК à иРНК à белок