Жизнь зеленого растения - Гэлстон А.
Скачать (прямая ссылка):
На ДНК-матрице синтезируются три вида РНК. Рибосомная РНК (рРНК) входит вместе с белком в состав рибосом — клеточных органелл, состоящих из двух разных по величине половинок, имеющих форму сплюснутых сфер, прижатых одна к другой. Рибосомы прикрепляются к матричной (информационной) РНК (мРНК) меньшей своей субъединицей; группа таких рибосом, прикрепившаяся к нити мРНК, образует полирибосому (или полисому), которая представляет собой не что иное, как готовый к действию аппарат белкового синтеза. Правильное расположение аминокислот в молекуле синтезируемого белка обеспечивается тем, что каждая из 20 аминокислот присоединяется сначала к молекуле особой, специфичной именно для данной аминокислоты, транспортной РНК (тРНК). Имеющаяся в ключевом участке этой молекулы тРНК последовательность из трех нуклеотидов «узнает» (путем образования водородных связей) комплементарный ей нуклеотидный триплет в связанной с рибосомами цепи мРНК и прикрепляется к цепи именно в этой точке. Таким образом, нагруженные аминокислотами тРНК доставляют эти аминокислоты к растущей линейной последовательности соединенных друг с другом аминокислот (т. е. к вновь синтезируемому белку) в совершенно определенном порядке. Доставив аминокислоту на место, специфичная тРНК отделяется от нее и опять оказывается готовой для очередного цикла переноса аминокислоты. В определенной точке цепи мРНК имеется «стоп-сигнал»— нуклеотидный триплет, обрывающий синтез и вызывающий отделение готового белка от рибосомы. Каждая из единиц этого ансамбля (рибосома, тРНК, мРНК) может участвовать в таком цикле много раз подряд, хотя все они, разумеется, в конечном счете обречены на распад и, значит, периодически должны обновляться.
АМИНОКИСЛОТЫ И ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД
Белковые молекулы представляют собой линейные полимеры а-аминокислот (рис. 2.12), соединенных пептидными связя-
О н
II I
ми. Пептидная связь (—С—N—), общая для всех белков, обра-
Табляца 2.!
Генетический код
Первая Вторая буква Третья буква и С А о 6>'КВ1 и Фенилаланин Сернн Тирозин Цистеин . и Фенилаланин Серии
Сернн Тирозин Цистенн с Лейцни А Лейцин Серии — " * Триптофан G С Лейцнн Пролин Г истиднн Аргниин и Лейцин Пролин Г истиднн Аргинин С Лейцин Пролин Глутамнн Аргинин А Лейцин Пролнн Глутамии Аргинин G А Изолейцин Треонин Аспарагин Серии и Изолейцин Треонин Аспарагин Серии С Изолейцин Треонни Лизин Аргинин А Метионин Треонин Лизин Аргинин G G Валин Аланин Аспарагиновая
кислота Глицнн и Валин Аланин Аспарагиновая
кислота Глицнн С Валин Аланин Глутаминовая
кислота Глицин А Валин Аланин Глутаминовая
кислота Глиции G * На этих кодонах цепь обрывается и синтезированные полипептиды отделяются о* рибосомы.
1 Отрицательно I заряженная I (кислая)
| карбоксильная I группа
г
I NH; I i i
I I
Положительно
заряженная
(основная)
аминогруппа
а-Углерод (ближайший к карбоксильной
группе)
R
Аминокислота
Н—
СНз-
но—сн2 HS—сн2 сн8—сн— (!>н сн.-сн—
сн3
•CH.—сн—сн,—
ь.
сн3-сн2—сн—
i
?Н,
сн3—s—сн„—сн4
о-™-
H°-Q-ch2-
ноос—сна—
HOOC—СНа—CHS—
HtN—СО—СН„—
HSN—CO—CHS—CHS—
HSN—СН2—СНа—CHa—CHg-— :HSN—С—NH—CH2—CHa—CHS- II
NH
Глицин
Аланин
Серии
Цистеин
Треонин
Валин
Лейции
Изолейцин
Метионин
Фенилаланин
Тирозин
Аспарагиновая кислота
Глутаминовая кислота
Аспарагин
Глутамин
Лизин
Аргинин
-СН,-
Г ист и дин
Продолжение
СНа-
N
Н
Триптофан
Пролин
н соон
Замещенная Карбоксил
аминогруппа
Рис. 2.12. Структура аминокислот.
Специфические свойства каждой из 20 аминокислот, входящих в состав белков, определяются ее боковой цепью (R). Молекула пролина замкнута в кольцо вследствие того, что заместителем в аминогруппе служит собственная боковая цепь аминокислоты.
зуется в результате соединения карбоксильной группы одной аминокислоты с аминогруппой другой. Порядок включения аминокислот в растущую полипептидную цепь, синтезируемую на рибосоме, задан порядком расположения нуклеотидов в матричной РНК, присоединенной к рибосоме, что в свою очередь обусловлено последовательностью нуклеотидов в ДНК. Включение в цепь каждой отдельной аминокислоты определяется группой из трех последовательно расположенных нуклеотидов, которую называют триплетом, или кодоном. Для некоторых аминокислот существует только один такой кодон, а для других — несколько. В табл. 2.1 представлены все 64 возможные комбинации по три нуклеотида и указан их «смысл» на языке аминокислот (U, С, А и G означают здесь урацил, цитозин, аденин и гуанин соответственно). Считается, что этот код универсален, т. е. свойствен всем формам жизни.
Ферменты
Многие из белков, синтезируемых на рибосомах, регулируют скорость определенных клеточных реакций. Такие белки, обладающие специфической каталитической активностью, называются ферментами. Ферменты играют в клетке ключевую роль; именно от них зависит в конечном счете вся природа клетки, поскольку они регулируют химические реакции, в которых синтезируются те или иные клеточные компоненты. У некоторых растений, например, наследственно закрепленное различие между разновидностями с красными и белыми цветками обусловле-
