Этапы биосинтеза белка

Белки – основные и наиболее сложные вещества клетки. Молекулярная масса белков составляет от десятков тысяч до многих сотен тысяч условных единиц. Молекула белка представляет собой цепь из нескольких десятков или сотен аминокислот, поэтому она имеет огромные размеры и называется макромолекулой (гетерополимером).

Белки состоят из 20 аминокислот: аланин, глицин, глютаминовая кислота, гистидин, глютамин, лизин, треонин, тирозин, триптофан, аспарагин, валин, лейцин, изолейцин, метионин, аргинин, фенилаланин, аспаргиновая кислота, серин, пролин и цистеин. Каждая молекула белка представляет собой цепь чередующихся в определенном порядке вышеперечисленных аминокислот, число которых может достигать шести – семи сотен. Объединяясь в различной последовательности, аминокислоты образуют большое разнообразие белков – до 1000. Роль белков огромна в жизни клетки: строительный материал организма, катализаторы – белки – ферменты. Все биокатализаторы называются ферментами или энзимами. Это вещества белковой природы. Ферменты ускоряют химические реакции в клетке в десятки сотни миллионов раз. Полипептидные гормоны синтезируются обычным для белков путем:

ген→м-РНК→белок. К ним относятся гонадотропный гормон, тиреотропный гормон, гормон роста (соматомедин), пролактин, инсулин, глюкагон, эритропоэтин.

Из 20 аминокислот для синтеза белков не все одинаково нужны. При недостаточном поступлении одних аминокислот белки могут быть частично синтезированы из других. Это так называемые заменимые аминокислоты. Однако девять аминокислот из 20 должны поступить в организм обязательно, так как они не способны синтезироваться из других аминокислот. Это незаменимые аминокислоты. Среди последних наиболее часто используются лизин, метионин и триптофан. Они получили название критических.

Одна из важнейших форм пластического обмена – биосинтез белка.

Биосинтез белка – цепь синтетических реакций, протекающих по принципу матричного синтеза, то есть в точном соответствии с планом, заложенным в ДНК.

В синтезе белка принимают участие:

· ДНК – хранит и передаёт информацию о структуре молекулы

белка (последовательность аминокислот);

· и-РНК – кодирует наследственную информацию с участка

молекулы ДНК – гена и переносит её к месту сборки

белковой молекулы;

· т-РНК – присоединяет аминокислоты и переносит в рибосому.

· р-РНК – входит в состав рибосомы (структурная основа рибосомы)

· рибосомы – органеллы, в которых происходит биосинтез

белка, объединяются в полирибосомы;

· ферменты – биокатализаторы, участвуют в синтезе ДНК, РНК,

в образовании первичной структуры молекулы белка;

· АТФ – энергия АТФ расходуется при синтезе ДНК, при переносе

РНК, аминокислот в процессе построения молекулы белка;

· аминокислоты – мономеры белка;

ЭПС (эндоплазматическая сеть)- на гранулярной ЭПС, несущей рибосомы, осуществляется синтез молекулы белка. Внутри каналов ЭПС формируется вторичная и четвертичная структуры молекул белка.