Question

Часть молекулы белка имеет структуру сер-ала-тир, какие т-рнк участвуют в синтезе этого белка

Answer 1

Важнейшие функции организма - обмен веществ, рост, развитие, передача наследственности, движение и др. - осуществляются в результате множества химических реакций с участием белков, нуклеиновых кислот и других биологически активных веществ. При этом в клетках непрерывно синтезируются разнообразные соединения: строительные белки, белки-ферменты, гормоны. В ходе обмена эти вещества изнашиваются и разрушаются, а вместо них образуются новые. Поскольку белки создают материальную основу жизни и ускоряют все реакции обмена веществ, жизнедеятельность клетки и организма в целом определяется способностью клеток синтезировать специфические белки. Их первичная структура предопределена генетическим кодом в молекуле ДНК.

Молекулы белков состоят из десятков и сотен аминокислот (точнее, из аминокислотных остатков). Например, в молекуле гемоглобина их около 600, и они распределены в четыре полипептидные цепочки; в молекуле рибонуклеазы таких аминокислот 124 и т. д.

Главная роль в определении первичной структуры белка принадлежит молекулам ДНК. Разные ее участки кодируют синтез разных белков, следовательно, одна молекула ДНК участвует в синтезе многих индивидуальных белков. Свойства белков зависят от последовательности аминокислот в полипептидной цепи. В свою очередь чередование аминокислот определяется последовательностью нуклеотидов в ДНК, и каждой аминокислоте соответствует определенный триплет. Экспериментально доказано, что, например, участок ДНК с триплетом ААЦ соответствует аминокислоте лейцину, триплет АЦЦ - триптофану, триплет АЦА-цистеину и т.д. Распределив молекулу ДНК на триплеты, можно представить, какие аминокислоты и в какой последовательности будут располагаться в молекуле белка. Совокупность триплетов составляет материальную основу генов, а каждый ген содержит информацию о структуре специфического белка (ген - это основная биологическая единица наследственности; в химическом отношении ген есть участок ДНК, включающий несколько сотен пар нуклеотидов).

Генетический код - исторически сложившаяся организация молекул ДНК и РНК, при которой последовательность нуклеотидов в них несет информацию о последовательности аминокислот в белковых молекулах. Свойства кода: триплетность (кодон), неперекрываемость (кодоны следуют друг за другом), специфичность (один кодон может определять в полииептидной цепи только одну аминокислоту), универсальность (у всех живых организмов один и тот же кодон обусловливает включение в полипептид одну и ту же аминокислоту), избыточность (для большинства аминокислот существует несколько кодонов). Триплеты, не несущие информации об аминокислотах, являются стоп триплетами, обозначающими место начала синтеза и-РНК. (В.Б. Захаров. Биология. Справочные материалы. М.,1997)

Поскольку ДНК находится в ядре клетки, а синтез белка происходит в цитоплазме, существует посредник, передающий информацию с ДНК на рибосомы. Таким посредником служит и РНК, на которую нуклеотидная последовательность переписывается, в точном соответствии с таковой на ДНК - по принципу комплементарности. Этот процесс получил название транскрипции и протекает как реакция матричного синтеза. Он характерен только для живых структур и лежит в основе важнейшего свойства живого - самовоспроизведения. Биосинтезу белка предшествует матричный синтез иРНК на нити ДНК. Возникшая при этом иРНК выходит из ядра клетки в цитоплазму, где на нее нанизываются рибосомы, сюда же с помощью тРЙК доставляются аминокислоты.

Синтез белка - сложный многоступенчатый процесс, в котором участвуют ДНК, иРНК, тРНК, рибосомы, АТФ и разнообразные ферменты. Вначале аминокисдоты в цитоплазме активируются с помощью ферментов и присоединяются к тРНК (к участку, где расположен нуклеотид ЦЦА). На следующем этапе идет соединение аминокислот в таком порядке, в каком чередование нуклеотидов с ДНК передано на иРНК. Этот этап называется трансляцией. На нити иРНК размещается не одна рибосома, а группа их - такой комплекс называется полисома (Н.Е. Ковалев, Л.Д. Шевчук, О.И. Щуренко. Биология для подготовительных отделений медицинских институтов).

Answer 2

Синтез белка из аминокислот, таких как серин (Ser), аланин (Ala) и тирозин (Tyr), происходит на рибосомах внутри клетки и зависит от информации, содержащейся в генетической информации ДНК. Для синтеза белка необходимы три типа РНК (рибонуклеиновых кислот): мРНК (мессенджерная РНК), тРНК (транспортная РНК) и рРНК (рибосомальная РНК).

1. мРНК (мессенджерная РНК): Молекула мРНК представляет собой копию участка генетической информации ДНК, содержащей инструкции для синтеза конкретного белка. В данном случае, мРНК содержит информацию о последовательности аминокислот в белке, включая серин (Ser), аланин (Ala) и тирозин (Tyr). Эта мРНК будет иметь соответствующие кодоны для этих аминокислот.

2. тРНК (транспортная РНК): Каждая аминокислота имеет свою специфическую транспортную РНК, которая содержит антикодон и способна связывать конкретную аминокислоту. Транспортные РНК переносят соответствующие аминокислоты к рибосоме, где они собираются в полипептидную цепь, образуя белок. Таким образом, для синтеза белка, содержащего серин (Ser), аланин (Ala) и тирозин (Tyr), необходимы три соответствующие тРНК: одна для серина, одна для аланина и одна для тирозина.

Специфичность взаимодействия мРНК, тРНК и рибосомы обеспечивает точную последовательность аминокислот в синтезируемом белке, что является критическим для его функции. Таким образом, синтез белка с аминокислотами серин, аланин и тирозин зависит от правильных тРНК, которые могут доставить эти аминокислоты к рибосоме в соответствии с информацией, содержащейся в мРНК.