Физиология растений - Якушкина Н.И.
Скачать (прямая ссылка):
почки белка, нужна энергия. Активация, или обогащение энергией,
аминокислоты (AK) происходит за счет ее реакции с АТФ:
AK + АТФ = AK ~ АМФ + 2ФП. Реакция идет при участии фер-
мента аминоацилсиптетазы. Образовавшийся аминоациладенилат ос-
тается связанным с ферментом и далее вступает в реакцию с т-РНК,
при этом образуется аминоацил-т-РНК:
AK ~ АМФ + т-РНК ^ AK ~ т-РНК + АМФ
аминоацил- аминоацил- аденозин-
адснилат т-РНК монофосфат
Таким образом, амипоацилсинт.етазы осуществляют оба этапа ак-
тивации аминокислот: взаимодействие аминокислоты с АТФ и затем
-ее перенос на молекулу т-РНК.
г ц
У А
Г Ц
У_ _А_
I. JL
_У_ _А_
JL Л
Zj X
А
_ц
ц
Рис. 14. Структура валиновой т-РНК.
т-РНК с висящей на ней аминокислотой с помощью антикодоиа
присоединяется к ко дону и-РНК на малой субъединице рибосомы
(рис. 15).
После образования тройного комплекса рибосомы и-РНК —
т-РНК —AK начинается процесс трансляции, или «перевода», ну-
клеотидной последовательности молекулы РНК в последовательность
аминокислот белковой молекулы. Синтез белка начинается с опреде-
ленного триплета (кодона)—АУГ, которому соответствует определен-
ная аминокислота (процесс инициации). Инициаторной аминокисло-
той на Eschrichia coll является формилметионин (ф-мет):
I
C=O
I
CH3-SCH2~CH,2-CH-N-tI^COOH. Из-за формилирования
амииной группы эта аминокислота не может занимать место в середи-
не полипептидной цепочки, а только в начале ее. т-РНК несет анти-
кодои УАЦ. После того как инициаторная аминокислота (АК\)ф^мет
со своей T-PHKi вошла в малую субъединицу, происходит смыкание-
последней с большой субъедииицей. После смыкания субъедиииц
т-PHKi вместе с AKi переносится на большую субъединицу. Одно-
?\ wwvitno и ГНК ш»ромгщн»*тен на один кодой. В результате в малую
Bf,'M •ummiy ..чилиг *\нм> юпшн кодой, кодирующий другую амино-
\* {1-шту.....дК и. К ;пому кодоиу <* помощью антпкодоиа присоединя-
* I-ifwиг'т PHhV с ДК*аа. H рибосоме оказываются две аминокис-
«oViV"?фш4Ш*роклииыо друг <г^'.ло ДРУгл таким образом, что карбок-
- • ьная группа первой аминокислоты (формилметионина) оказыва-
<."\1 ' /,J110VIC аминогруппой в юрой аминокислоты. В результате сбли-
(П?\я Vr их "групп карГюкснл формилметионина отщепляется от
т~РНКф~мет и реагирует с аминогруппой второй аминокислоты, при
этом образуется пептидная связь. Образовавшийся дипептид присое-
динен к T-PHK2. Транспортная РИКф-мет высвобождается и уходит в
цитоплазму. В результате дипептид с соответствующей T-PHK2 ока-
зывается связанным с большой субъединицей, а и-РНК перемещает-
ся еще на один триплет. Присоединение аминокислотных остатков
(элонгация) повторяется многократно, пока не образуется полипеп-
тидная цепочка (белок). Окончание образования полипептидной це-
почки (терминация) связано с тем, что в малую субъединицу вступа-
ет бессмысленный кодон. Образовавшаяся полипептидная цепочка
покидает рибосому. После завершения синтеза белка инициаторная
аминокислота отщепляется с помощью специального фермента.
Показано, что цепочка и-РНК может нести информацию о не-
скольких молекулах белка. Участок и-РНК, несущий информацию
для одного белка, носит название цистроиа. Таким образом, и-РНК
может быть полицистроиной. Большое значение имеет объединение
рибосомы в цепочки — полисомы. В этом случае одна молекула
и-РНК может последовательно присоединяться к ним и служить ма-
трицей для синтеза нескольких одинаковых молекул белка. Когда
синтез белка закончен, и-РНК распадается.
Поскольку синтез белковой молекулы идет с большой скорос-
тью — от нескольких секунд до одной минуты, время жизни и-РИК
очень невелико. Правда, на определенных фазах развития растений
синтезируются так называемые долгоживущие молекулы и-РНК. Так,
например, они имеются в семенах. При набухании и прорастании
семян новообразование белков-ферментов может идти с использова-
нием этой нредобразованиой и-РНК.
Таким образом, в жизни клетки важнейшее значение имеет три-
ада ДНК — PIiK — белок. Надо сказать, что у ряда организмов (ви-
русы, некоторые бактерии) наследственную информацию несет РНК,
а не ДНК. Наконец, есть вирусы, у которых имеется обратная после-
довательность: иа молекуле РНК строится ДНК, которая переносит
информацию. Процесс носит название обратной транскрипции.
Подводя итоги, можно сказать: из поколения в поколение каждого
организма передаются специфические молекулы ДНК, которые несут
в себе план построения белковых молекул. План построения белка
записан в ДНК с помощью кода, представленного чередованием азо-
тистых оснований. Участок ДНК, в котором закодирована информа-
ция для построения одного белка, носит название геи. Геном — это
сочетание всех генов организма. ДИК в процессе эволюции может
претерпевать случайные изменения. Среди этих изменений, которые
передаются по наследству, могут возникать полезные, дающие орга-
низмам преимущество в борьбе за существование. Эти изменения
сохраняются естественным отбором. Новые комбинации, новые соче-
