Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Природознавство arrow Біологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

ПЛАСТИЧНИЙ ОБМІН. БІОСИНТЕЗ БІЛКІВ

Загальні уявлення про пластичний обмін

Пластичний обмін (анаболізм) – сукупність реакцій синтезу складних органічних сполук із простих, які потребують затрат енергії і забезпечують ріст клітин, поновлення їхнього хімічного складу. Усі живі організми потребують певних речовин та енергії для утворення власних органічних сполук. Автотрофні організми здійснюють синтез власних органічних сполук із неорганічних речовин (води і С02), використовуючи енергію світла (фотоавтотрофи) або енергію окисно-відновних хімічних реакцій (хемоавтотрофи). Гетеротрофні організми здійснюють синтез власних органічних речовин, використовуючи готові поживні речовини як джерело простих органічних сполук та енергії. Пластичний обмін виконує пластичну функцію, тобто сукупність реакцій синтезу є необхідною для оновлення хімічного складу клітини, розвитку клітин та організму. У процесах пластичного обміну беруть участь майже всі компоненти клітини, але особливе значення мають хлоропласти (у рослин), рибосоми, ЕПС та ін. Дуже інтенсивно анаболізм відбувається в періоди росту: у тварин – у молодому віці, у рослин – протягом вегетаційного періоду. Основними процесами пластичного обміну є біосинтез білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот, фотосинтез, хемосинтез.

Основні процеси пластичного обміну

Процес

Вихідні продукти

Де відбувається?

Кінцеві продукти

Біосинтез білків

Амінокислоти

На рибосомах

Білки і пептиди

Біосинтез

вуглеводів

В автотрофів – СO2 і вода, у гетеротрофів – С3Н4О3, деякі амінокилоти та ін.

На фотосинтетичних мембранах, пластидах, гладкій ЕПС тощо

Моносахариди, олігосахариди і полісахариди

Біосинтез

ліпідів

Вищі жирні кислоти і спирти

У гладкій ЕПС

Прості та складні ліпіди

Біосинтез нуклеїнових кислот

Нуклеотиди

У нуклеоїді, ядрі

РНК і ДНК

Фотосинтез

СO2 і вода

У хлоропластах, фотомембранах

Глюкоза

Хемосинтез

СO2 і вода, неорганічні сполуки

Внутрішні впинання

Органічні сполуки

Генетичний код і його властивості

Генетичний код – універсальна система збереження спадкової інформації в молекулах нуклеїнових кислот у вигляді послідовності нуклеотидів. Ця послідовність визначає порядок розташування амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюгу під час його синтезу. Розшифровано генетичний код в 60-х роках XX століття, за що Г. Хорана, Р. Голлі і М. Ніренберг отримали Нобелівську премію з фізіології і медицини 1968 року. Основними властивостями генетичного коду є:

  • 1. Триплетність – кожна амінокислота кодується послідовністю з 3 нуклео- тидів – триплетом.
  • 2. Однозначність, або специфічність – кожний триплет кодує лише одну певну амінокислоту.
  • 3. Надмірність, або виродженість, – одну амінокислоту можуть кодувати кілька різних триплетів (наприклад, лейцин кодується шістьма триплетами), що підвищує надійність генетичного коду, оскільки випадкова зміна одного триплета не завжди супроводжуватиметься змінами структури білка.
  • 4. Універсальність – генетичний код єдиний для всіх організмів, які існують на Землі (хоча, згідно з дослідженнями National Center for Biotechnology Information (NCBI), Maryland, U.S.A, існують інші, менш поширені варіанти генетичного коду, наприклад, мітохондріальний код асцидій).
  • 5. Роздільність між генами існують ділянки, які не несуть генетичної інформації (спейсери) і лише відокремлюють одні гени від інших.
  • 6. Неперекривність – генетична інформація може зчитуватися лише одним способом (перші три нуклеотиди кодують одну амінокислоту, наступні три – другу, і т. д.).
  • 7. Відокремлюваність на початку гена розташовується триплет ТАЦ (в РНК – АУГ), у кінці генів – один із трьох стоп-кодонів – ATT, АТЦ, АЦТ (в РНК – УАА, УАГ, УГА). Стоп-кодони (нонсенс-кодони, термінатори) – це розташовані в кінці гена кодони, які сигналізують про завершення трансляції поліпептидного ланцюжка.
  • 8. Колінеарність – послідовність триплетів нуклеотидів точно відповідає послідовності амінокислотних залишків у поліпептиді.
  • 9. Односпрямованість – зчитування інформації при транскрипції починається з певної точки, яку визначає стартовий кодон (кодон-ініціатор), і здійснюється в одному напрямку ланцюга ДНК (від 3' – до 5' кінця) в межах одного гена. Стартовий кодон це кодон АУГ, що також кодує амінокислоту метіонін (Мет*), з якого починається утворення поліпептидного ланцюжка в процесі трансляції.

Реалізація генетичного коду в живих клітинах здійснюється за допомогою матричних процесів – транскрипції і трансляції.

Генетичний код

Перша основа

Друга основа

Третя основа

У(А)

Ц(Г)

А(Т)

Г(Ц)

Фен

Сер

Тир

Цис

У(А)

У (А)

Фен

Сер

Тир

Цис

Ц(Г)

Лей

Сер

"Стоп"

"Стоп"

А(Т)

Лей

Сер

"Стоп"

Три

Г(Ц)

Лей

Про

Гіс

Apг

У (А)

Ц(Г)

Лей

Про

Гіс

Apг

Ц(Г)

Лей

Про

Глн

Apг

А(Т)

Лей

Про

Глн

Apг

Г(Ц)

Іле

Тре

Асн

Сер

У(А)

А(Т)

Іле

Тре

Асн

Сер

Ц(Г)

Іле

Тре

Ліз

Apr

А(Т)

Мет*

Тре

Ліз

Apr

Г(Ц)

Вал

Ала

Асп

Глі

У(А)

Г(Ц)

Вал

Ала

Асп

Глі

Ц(Г)

Вал

Ала

Глу

Глі

А(Т)

Ала

Глу

Глі

Г(Ц)

БІОЛОГІЯ+ Більшість організмів користуються, переважно, одним варіантом коду, так званим "стандартним кодам". Проте це не завжди с правилом. Перший приклад відхилення від стандартного генетичного коду був відкритий у 1979 році при дослідженні генів мітохондрій людини. З того часу було знайдено декілька подібних варіантів. Наприклад, прочитування стоп-кодона стандартного коду УГА як кодону, що визначає триптофан у мікоплазм, мітохондрій усіх еукаріотичних організмів. У бактерій і архей ГУГ і УУГ часто використовуються як стартові кодони. У деяких випадках гени починають кодувати білок із старт-кодона, який відрізняється від використовуваного, зазвичай даним видом.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші