Тема уроку: «Генетичний код. Біосинтез білка»

План

1. Будова та функції рибосом.

2. Поняття про генетичний код та його властивості.

3.Етапи синтезу білка – транскрипція, активізація амінокислот.

4. Етапи синтезу білка – трансляція.

​

План

Будова та функції рибосом

Відкриття рибосом. Рибосоми було виявлено на початку 1950-тих років. Перше глибоке дослідження та опис рибосом, як клітинних органел, було здійснене Джорджем Паладе.

Загальна будова. Рибосоми – немембранні універсальні органели, до складу яких входять рРНК та білки.

Локалізація. У клітині дозрілі рибосоми знаходяться переважно в компартментах, де активно здійснюється біосинтез білків. Вони можуть бути вільно розташованими в цитоплазмі, прикріпленими до мембран зернистої ЕПС, на ядерній оболонці, у пластидах і мітохондріях.

Функції. Методом мічених амінокислот виявлено, що в рибосомах відбувається синтез білків.

Велика субодиниця рибосоми

Мала субодиниця рибосоми

2. Поняття про генетичний код та його властивості.�

Як ви вважаєте, якій речовині належить основна роль у визначенні структури білка?

На вашу думку, що таке ген?

Ген - ділянка молекули ДНК, що містить інформацію для синтезу РНК.

Генетичний код - це встановлення відповідності між певною послідовністю нуклеотидів молекул ДНК і амінокислотами молекули білка.

Властивості генетичного коду:

•триплетність – одну амінокислоту кодує послідовність із трьох нуклеотидів.

•виродженість – одна амінокислота може кодуватись декількома триплетами

•однозначність – кожен триплет кодує тільки одну амінокислоту.

• універсальність – генетичний код універсальний для усіх живих організмів.

Триплети УАА,

УАГ, УГА не кодують амінокислот, їх називають стоп кодонами, вони означають припинення синтезу поліпептидного ланцюга.

Триплет АУГ позначає місце, де починає синтезуватись наступний поліпептидний ланцюг.

«Яким чином клітина синтезує необхідний білок, якщо інформація про нього зберігається у ядрі,а органели,що здійснюють синтез білка у цитоплазмі?»

3. Етапи синтезу білка – транскрипція.

Біосинтез білка здійснюється у два етапи шляхом таких матричних процесів:

транскрипція;

трансляція.

​

Транскрипція

Сплайсинг.�Дозрівання мРНК.

Інтрон

Екзон

Екзон

Екзон

Сплайсинг (від англ. Splice - з'єднувати, зрощувати), видалення із молекули РНК інтронів (ділянок РНК, які практично не несуть генетичної інформації) і з'єднання екзонів (ділянок, які залишилися і несуть генетичну інформацію), в одну молекулу.

т-РНК

Стебло

Амінокислота

Антикодон

Акцептор

Які ми з вами сьогодні

розглянули типи РНК?

Чи відрізняється РНК від ДНК?

Якщо так то чим саме?

4. Етапи біосинтезу білка - трансляція.

Трансляція - переклад послідовності нуклеотидів у молекулі іРНК у послідовність амінокислотних залишків молекули білка. Відбувається у кілька етапів:

1. ініціація;
2. елонгація;
3. термінація;
4. посттрансляційна модифікація.

Послідовність процесів на рибосомі

мала субодиниця зв’язується

з особливою молекулою тРНК, яка несе амінокислоту метіонін

мала субодиниця з цією

тРНК зв’язує молекулу іРНК

сканує її в пошуках старт-кодону

зв’язує велику субодиницю,

і ціла рибосома готується до приєднання

нових амінокислот

приймає наступну

молекулу тРНК із приєднаною до неї амінокислотою

ТРАНСЛЯЦІЯ

мРНК

А

Г

У

У

Ц

А

У

Ц

А

А

Г

У

а/к

а/к

а/к

У

У

Г

А

Ц

У

У

Г

Ц

Антикодон– триплет нуклеотидів на верхівці тРНК.

Кодон– триплет нуклеотидів на і-РНК.

мРНК

А

Г

У

У

Ц

А

У

Ц

А

А

Г

У

а/к

а/к

а/к

У

У

Г

А

Ц

У

У

Г

Ц

Водневі зв’язки між

комплементарними

нуклеотидами

Так формується довгий амінокислотний ланцюжок білкової молекули. Процес повторюється доти, поки рибосома не виявляє стоп-кодон

​

​

​

​

​

​

​

​

і-РНК на рибосомах

білок

Завершення процесу синтезу білка

• Рибосома зупиняється й від’єднує
• завершений амінокислотний ланцюжок від тРНК, що прийшла останньою.
• Субодиниці рибосоми
• відокремлюються одна від одної та вивільняють матричну іРНК.
• Після синтезу молекула білка згортається в тривимірну структуру і одразу готова виконувати свої функції.

Пограємо у вікторину� Так чи ні – ось в чому питання!�Навпроти номера завдання у комірочці� ��проставляємо знак�якщо твердження вірне!��� �А якщо твердження� не вірне то - ��(питання оцінюються по 0.34 бали ~4 бали)�

Так чи ні – ось в чому питання!

1. Рибосомальна рРНК входить до складу рибосом.
2. Синтез іРНК відбувається в цитоплазмі.
3. Інформація про первинну структуру білка зашифрована в молекулі ДНК .
4. Гени прокаріот та еукаріот однакові.
5. Транспортна тРНК входить до складу рибосом.
6. Транспортні тРНК переносить нуклеотиди.

​

Так чи ні – ось в чому питання!

7.Інтрони - кодуючі ділянки.

8.Екзони- кодуючі ділянки .

9.Транспотні РНК переносять амінокислоти.

10. Транскрипція-переписування інформації з ДНК на РНК.

11.Ферменти полімерази беруть участь в утворенні іРНК.

12. Трансляція – подвоєння молекул ДНК.

Перевірте!�1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ситуативне завдання

Уявіть,що ви – учений генетик і вивчаєте процеси,що відбуваються в генах після дії радіації. Як саме зміниться первинна структура білка, якщо ген, який має структуру ТТА АЦЦ ЦТГ ГТА  в результаті  мутації втратить третій і сьомий нуклеотид ?

На початку 50-х років 20 ст., уперше білок було синтезовано штучно. Це інсулін, поліпептидний ланцюг якого складається всього з 51 амінокислотного залишка. Для його синтезу було проведено близько 5000 реакцій. У цій роботі брали участь 10 чоловік протягом трьох років.

Інсулін