Роль РНК в биосинтезе белка

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Января 2014 в 08:28, реферат

Краткое описание

Мы рождаемся, взрослеем, у нас появляются дети и внуки. Мы ни одни живые существа на этой планете, вокруг нас ежечасно, ежесекундно происходит зарождение новой жизни. Этот процесс не прерывается никогда. Наши соседи по планете – это миллиарды живых существ: растения, животные, микроорганизмы, вирусы. Нас радует цветущий вишневый сад и шорох желтеющей, отмирающей листвы под ногами, умиротворяет выпрыгивающие из воды дельфины и прыгающая белка – летяга. Все мы когда-либо болели гриппом, краснухой и эти болезни вызваны нахождением в нашем организме болезнетворных микробов и вирусов, а это тоже живые организмы. Как редко мы задумываемся, откуда такое разнообразие жизни, и ее форм, так не похожих друг на друга! А между тем все живые организмы состоят из одних и тех же химических элементов, объединенных в макромолекулы, такие как белки. Только у различных живых существ белки различны по своей структуре

Содержание

1. Введение………………………………………………………………………..2
2. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
2.1. Состав нуклеиновых кислот………………………………………………2
2.2. Значение нуклеиновых кислот…………………………………………...4
2.3. Типы нуклеиновых кислот….…………………………………………….4
3. РНК
3.1. Состав РНК………………………………………………………………...4
3.2. Макромолекулярная структура РНК……………………………………..5
3.3. Виды РНК………………………………………………………………….6
3.4. Сравнение с ДНК ………………………………………………………...7
4. Роль РНК в биосинтезе белка…………………………………………………7
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………10
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………11

Прикрепленные файлы: 1 файл

Нуклеин.doc

— 81.00 Кб (Скачать документ)

4. Роль РНК в биосинтезе  белка

Генетическая информация о структуре специфических белков, закодированная в ДHK, переносится  из ядра в цитоплазму с помощью  молекул РНК. В цитоплазме осуществляется биосинтез белка на рибосомах. Образующиеся белки определяют признаки клетки, а вместе с тем целого организма. Так происходит экспрессия (проявление) генетической информации.

Непосредственное участие  в биосинтезе белка принимают  молекулы РНК трех видов: транспортная РНК (тРНК), рибосомная РНК (рРНК) и матричная, или информационная PНK (мРНК). Количество РНК в каждой клетке находится в прямой зависимости от количества вырабатываемого белка. Все виды РНК синтезируются непосредственно на ДНК, которая служит матрицей

Транспортная РНК (тРНК).

Важная роль в процессе использования наследственной информации клеткой принадлежит тРНК. Доставляя необходимые аминокислоты к месту сборки пептидных цепей, тРНК выполняет функцию посредника. Каждой аминокислоте соответствуют две или большее число специфических тРНК.

Молекулы тРНК представляют собой полинуклеотидные цепи, состоящие из относительно небольшого числа нуклеотидов − 75 - 95, что соответствует молекулярной массе 24 000 - 31 000 дальтон. В структуре разных тРНК: выявлено много общих черт. Так, во всех тРНК 8 или более, нуклеотидов содержат необычные (модифицированные) азотистые основания, которые представляют собой производные главных оснований. В большинстве тРНК на 5’-конце находится гуанин, а на 3’-конце всех тРНК присутствует последовательность из трех нуклеотидов – ЦЦА.

В результате комплементарного соединения оснований, которые находятся в разных участках полинуклеотидной цени тРНК, она приобретает структуру, напоминающую по форме лист клевера. В ней выделяют четыре главные части, выполняющие различные функции. Центральная антикодоновая ветвь содержит антикодон – специфический триплет нуклеотидов, который комплементарен соответствующему кодону мРНК и может образовывать с ним водородные связи.

На противоположной  стороне располагается акцепторный  стебель, который присоединяет специфическую  для тРНК аминокислоту к последовательности ЦЦA, стоящей на 3’-конце.

Ветвь 1, содержащая минорный нуклеотид дигидроуридин, обеспечивает контакт тРНК с рибосомой, а ветвь 3, содержащая псевдоуридин, - с ферментом  АРСазой (Приложение 3).

Изучение кристаллов тРНК методом рентгеноструктурного анализа показало, что трехмерная структура этих молекул напоминает перевернутую латинскую букву L, на короткой ветви которой и располагается антикодон (Приложение 4).

Рибосомная РНК (рРНК) составляет более 80% всей РНК клетки. Она кодируется особыми генами, находящимися в нескольких хромосомах и расположенными в зоне ядрышка, называемой ядрышковым организатором. В клетках человека содержится около 100 копий гена рРНК, локализованных грушами на пяти хромосомах. С этого гена "списывается" первичный транскрипт, который разделяется на 3 молекулы: 28S, 18S и 5,8S рРНК. рРНК связывается с белковыми молекулами, образуя вместе с ними клеточные органеллы – рибосомы, которые находятся преимущественно в цитоплазме. На рибосомах протекает синтез белка.

Каждая рибосома состоит  из двух субчастиц – большой и  малой. В эукариотической рибосоме малая субчастица 40S состоит из одной  молекулы рРНК и 33-х молекул разных белков, большая - из трех разных молекул  рРНК и около 40 белков. Прокариотические рибосомы и рибосомы митохондрий и пластид содержат меньше компонентов и имеют меньшие размеры. Молекулы рРНК выполняют, прежде всего, роль каркасов, на которых в строго определенном порядке крепятся рибосомные белки. Кроме того, рРНК обеспечивает связывание рибосомы с определенной нуклеотидной последовательностью мРНК, благодаря чему устанавливается начало считывания информации при образовании полипептидной цепи. 28S рРНК имеет каталитическую активность, то есть является рибозимом.

Специальные участки (или  функциональные центры) рибосомы обеспечивай ее взаимодействие с тРНК. В первом - аминоациальном (А – центре) размещается тРНК, несущая аминокислотный остаток (аминоацил-тРНК). В P-центре (пептидильном) располагается тРНК, нагруженная цепочкой аминокислот, то есть растущим полипептидом.

Участки образуются благодаря  взаимодействию обеих субчастиц  рибосом. В каждый момент биосинтеза белка в центрах рибосомы помещаются два кодона мРНК, которые взаимодействуют  с двумя соответствующими им тРНК.

Рибосомные субчастицы имеют замысловатую форму, обеспечивающую выполнение ими их функций. Они "пригнаны" друг к другу, но между ними остается щель. Через щель проходит "прочитанная" молекула мРНК, отсюда же выдвигается новосинтезированная полипептидная цепь (Приложение 5).

Существует четкое "разделение труда" между субчастицами рибосомы: малая субчастица отвечает за прием  и декодирование генетической информации, то есть выполняет генетические функции, в то время как большая обеспечивает энзиматические реакции в процессе трансляции. Предполагают, что образование пептидной связи (реакция транспептидации) катализируется пептидилтрансферазным центром рибосомы, и основной вклад вносит рРНК.

Рибосомные субчастицы отделяются друг от друга после окончания  синтеза полипептидной цепи.

Матричная РНК (мРНК).

Матричная (мРНК) или информационная (иРНК) составляет всего 3 – 5% всей содержащейся в клетке РНК. Она переносит генетическую информацию от ДНК к рибосомам, где  служит матрицей для биосинтеза полипептидных  цепей. В любой данный момент в клетке присутствует чрезвычайно сложная смесь сотен мРНК, каждая из которых кодирует одну или несколько полипептидных цепей. Большинство мРНК существует в клетке в течение короткого времени, так как распадаются, выполнив свою функцию.

Матричные РНК − это одноцепочечные молекулы caмой разной длины. Минимальная длина определяется размером полипептидной цепи, которую она кодирует. Например, для синтеза белка, состоящего из 100 аминокислотных остатков, требуется мРНК из 300 нуклеотидов, поскольку каждая аминокислота кодируется тройкой нуклеотидов (триплетом). Однако мРНК всегда несколько длиннее, так как содержит ряд дополнительных участков. Так, на 5’-конце имеется некодирующий "лидер" длиной от 25 до 150 оснований. мРНК прокариот обычно кодируют два или большее число полипептидов (их называют полигенными). Такие мРНК содержат межгенные области, или спейсеры, которые разделяют отдельные кодирующие участки и, видимо, помогают регулировать скорость транскрипции.

Эукариотические мРНК обычно являются моногенными. Другое отличие эукариотических мРНК − это наличие в них 5’-концевого “кэпа” (от англ. cap –“шапка”), представляющего собой остаток 7-метилгуанозина, присоединенного посредством трифосфатной связи. Кроме того, на своем 3’-конце они содержат “хвост” из 100-200 последовательно присоединенных остатков А (аденилата). Эти характерные участки присоединяются к первичному транскрипту эукариотической мРНК в ходе процессинга.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В моей работе я пыталась разобраться в строении и составе  РНК и роли РНК в биосинтезе белка, и еще раз убедилась, что все нас окружающее – это результат соединения в различной последовательностью химических элементов. В процессе выполнения работы я все больше убеждалась, что невозможно познать и объяснить загадку происхождения жизни без знания органической химии. Неразрывно связана с химией и биология.

Почти полвека тому назад  был открыт принцип структурной (молекулярной) организации генного  вещества – дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Структура ДНК дала ключ к механизму точного воспроизведения генного вещества. Так возникла новая наука – молекулярная биология. Была сформулирована так называемая центральная догма молекулярной биологии: ДНК – РНК – белок. Смысл ее состоит в том, что генетическая информация, записанная в ДНК, реализуется в виде белков, но не непосредственно, а через посредство родственного полимера – рибонуклеиновую кислоту (РНК), и этот путь от нуклеиновых кислот к белкам необратим. Таким образом, ДНК синтезируется на ДНК, обеспечивая собственное воспроизведение исходного генетического материала в поколениях; РНК синтезируется на ДНК, в результате чего происходит переписывание, или транскрипция, генетической информации в форму многочисленных копий РНК; молекулы РНК служат матрицами для синтеза белков – генетическая информация транслируется в форму полипептидных цепей. Итак, именно ДНК определяет наследственность организмов, то есть воспроизводящийся в поколениях набор белков и связанных с ними признаков. Биосинтез белка является центральным процессом живой материи, а нуклеиновые кислоты обеспечивают его, с одной стороны, программой, определяющей весь набор и специфику синтезируемых белков, а с другой – механизмом точного воспроизведения этой программы в поколениях. Следовательно, без РНК, как и ДНК невозможна жизнь на Земле.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бухарский колледж  туризма

 

 

 

 

 

 

Тема:

"Нуклеиновые кислоты"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:    __________________

 

Проверил(а): __________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бухара 2014.


Информация о работе Роль РНК в биосинтезе белка