Биосинтез белка Синтез белка состоит из двух этапов – транскрипции и трансляции. I. Транскрипция (переписывание) – биосинтез молекул РНК, осуществляется в хромосомах на молекулах ДНК по принципу матричного синтеза. При помощи ферментов на соответствующих участках молекулы ДНК (генах) синтезируются все виды РНК (иРНК, рРНК, тРНК). Синтезируется 20 разновидностей тРНК, так как в биосинтезе белка принимают участие 20 аминокислот. Затем иРНК и тРНК выходят в цитоплазму, рРНК встраивается в субъединицы рибосом, которые также выходят в цитоплазму. II. Трансляция (передача) – синтез полипептидных цепей белков, осуществляется на рибосомах. Она сопровождается следующими событиями: 1. Образование функционального центра рибосомы – ФЦР, состоящего из иРНК и двух субъединиц рибосом. В ФЦР всегда находятся два триплета (шесть нуклеотидов) иРНК, образующих два активных центра: А (аминокислотный, или аминоацильный) – центр узнавания аминокислоты и П (пептидный, или пептидильный) – центр присоединения аминоксилоты к пептидной цепочке. 2. Транспортировка аминокислот, присоединение к тРНК, из цитоплазмы в ФЦР. В активном центре А осуществляется считывание антикодона тРНК с кодоном иРНК, в случае комплементарности возникает связь, которая служит сигналом для продвижения (скачка) рибосомы вдоль иРНК и тРНК на один триплет. В результате этого комплекс «кодон иРНК и тРНК с аминокислотой» перемещается в активный центр П, где и происходит присоединение аминокислоты к пептидной цепочке (белковой молекуле). После чего тРНК покидает рибосому. 3. Пептидная цепочка удлиняется до тех пор, пока не закончится трансляция и рибосома не соскочит с иРНК. На одной иРНК может умещаться одновременно несколько рибосом (образуется полисома ). Полипептидная цепочка погружается в канал эндоплазматической сети и там приобретает вторичную, третичную или четвертичную структуру. Скорость сборки одной молекулы белка, состоящего из 200-300 аминокислот, составляет 1-2 мин.
Формула биосинтеза белка: ДНК (транскрипция) - РНК (трансляция) - белок
Люди высокой культуры не враждебны к чужой национальности к чужому мнению и не агрессивны. Д.С. Лихачёв.
Фотосинтез Световая фаза 1. Свет, попадая на молекулы хлорофилла, которые находятся в мембранах тилакоидов гран, приводит их в возбуждённое состояние. В результате этого электроны e– сходят со своих орбит и переносятся с помощью переносчиков за пределы мембраны тилакоида, где и накапливаются, создавая отрицательно заряженное электрическое поле. 2. Место вышедших электронов в молекулах хлорофилла занимают электроны воды e– , так как вода под действием света подвергается фоторазложению (фотолизу): H2O - OH- + H+ ; OH- - e- OH Гидроксилы OH- , став радикалами OH, объединяются: 4OH - 2H2O + O2 , образуя воду и свободный кислород, который выделяется в атмосферу. 3. Протоны Н+ не проникают через мембрану тилакоида и накапливаются внутри, образуя положительно заряженное электрическое поле, что приводит к увеличению разности потенциалов по обе стороны мембраны. 4. При достижении критической разности потенциалов (200 мВ) протоны Н+ устремляются по протонному каналу в ферменте АТФ-синтетаза, встроенному в мембрану тилакоида, наружу. На выходе из протонного канала создаётся высокий уровень энергии, которая идёт на синтез АТФ (АДФ + Ф АТФ). Образовавшиеся молекулы АТФ переходят в строму, где участвуют в реакциях фиксации углерода. 5. Протоны Н+ , вышедшие на поверхность мембраны тилакоида, соединяются с электронами e–, образуя атомарный водород Н, который идёт на восстановление переносчика НАДФ+: 2 e– + 2Н+ + НАДФ+ НАДФ * Н2 (переносчик с присоединённым водородом; восстановленный переносчик). Таким образом, активированный световой энергией электрон хлорофилла используется для присоединения водорода к переносчику. НАДФ * Н2 переходит в строму хлоропласта, где участвует в реакциях фиксации углерода.
Реакции фиксации углерода Темновая фаза Осуществляется в строме хлоропласта, куда поступают АТФ и НАДФ*Н2 от тилакоидов гран и СО2 из воздуха. Кроме того, там постоянно находится пятиуглеродные соединения - пентозы С5, которые образуются в цикле Кальвина (цикле фиксации СО2). Упрощённо этот цикл можно представить следующим образом: 1. К пентозе С5 присоединяется СО2, в результате чего появляется нестойкое шестиуглеродное соединение С6, которое расщепляется на две трёхуглеродные группы 2С3 – триозы. 2. Каждая из триоз 2С3 принимает по одной фосфатной группе от двух АТФ, что обогащает молекулы энергией. 3. Каждая из триоз 2С3 присоединяет по одному атому водорода от двух НАДФ*Н2. 4. После чего одни триозы объединяются, образуя углеводы 2С3 - С6 - С6Н12О6 (глюкоза) 5. Другие триозы объединяются, образуя пентозы 5С3 - 3С5, и вновь включаются в цикл фиксации СО2. Суммарная реакция фотосинтеза: СО2 + Н2О - С6Н12О6 + 6О2
Люди высокой культуры не враждебны к чужой национальности к чужому мнению и не агрессивны. Д.С. Лихачёв.
