Опорный конспект № 8 «Биосинтез белка»

Биосинтез белка – это сложный многоступенчатый процесс образования белковой молекулы(полимера) из мономеров (аминокислот), который подразделяется на транскрипцию и трансляцию.

В эукариотической клетке молекулы ДНК образуют хромосомы и находятся в ядре клетки. Информация о последовательности аминокислот заключена в генах. Ген – участок молекулы ДНК, в котором записана информация об одной молекуле белка.

Транскрипция – процесс биосинтеза молекул и-РНК на участках ДНК – генах, специфическими ферментами (РНК-полимеразами) и затратой энергии молекул АТФ. Матрицей служит участок ДНК – ген. При синтезе и-РНК происходит переписывание информации с гена, в котором записана информация о последовательности аминокислот в одной полипептидной цепочке на и-РНК.

Генетический код – система записи генетической информации в молекуле нуклеиновой кислоты о строении полипептида, количестве, последовательности расположения и типах аминокислот. Последовательность нуклеотидов иРНК определяет последовательность расположения аминокислот в белках. Свойства генетического кода:

- триплетность: 3 нуклеотида иРНК кодируют 1 аминокислоту в молекуле белка;

-однозначность: 1триплет (кодон) кодирует 1 аминокислоту;

- вырожденность: 1 аминокислота может кодироваться несколькими триплетами (кодонами);

-универсальность: генетический код един для всех живых организмов.

-непрерывность: триплеты УАА,УАГ,УГА – сигналы, указывающие на начало и конец гена.

Молекулы иРНК через ядерные поры поступают в цитоплазму. Трансляци я – процесс построения белковой молекулы по программе иРНК. Трансляция происходит в цитоплазме на рибосомах при участии ферментов тРНК и аминокислот с затратой энергии АТФ.

Аминокислоты к рибосомам доставляются с помощью тРНК. Их структура напоминает «лист» клевера. На вершине каждого «листа» есть последовательность трех нуклеотидов, комплементарных нуклеотидам кодона иРНК, называемый антикодоном. Молекулы тРНК соединяют определенные аминокислоты. Синтез полипептидной цепи происходит на рибосоме. Кодон иРНК узнает антикодон тРНКи аминокислота отрывается от тРНК и присоединяется к растущей полипептидной цепи. Рибосома преремещается на один триплет. В рибосоме одновременно находится два тРНК, что обеспечивает непрерывный рост белковой молекулы. Трансляция продолжается до тех пор, пока не окажется стоп-кодон, который приводит к окончанию синтеза белковой молекулы.

 

Опорный конспект № 9 «Фотосинтез»

Фотосинтез – процесс образования органических соединений из неорганических, происходящий в зеленых клетках растений и фотосинтезирующих бактерий при участии энергии солнечного света. Изучением фотосинтеза занимался русский ученый К. А. Тимирязев.

У высших растений фотосинтез происходит в хлоропластах при помощи пигментов (хлорофиллов, каротиноидов …). Пигменты собраны в фотосистемы, которые располагаются в мембранах тилакоидов гран. Преобразование энергии солнечного света в энергию химических реакций начинается в реакционных центрах фотосистем.

В строме находятся ферменты, катализирующие реакции, происходящие без участия света.

Фотосинтез состоит из двух фаз: световой и темновой.

Световая фаза - протекает на свету на мембранах тилакоидов:

- кванты видимого света взаимодействуют с молекулами хлорофилла, переводя их электроны в возбужденное состояние;

- возбуждённые светом электроны покидают молекулу хлорофилла, и попадают на внешнюю сторону мембраны тилакоида, расходуя часть энергии на синтез АТФ;

- окисленные молекулы хлорофилла восстанавливаются, т.к. под действием света разлагаются молекулы воды (фотолиз) на протоны и молекулы кислорода. Кислород при этом удаляется во внешнюю среду;

- протоны соединяются с молекулами специфического переносчика НАДФ⁺, переправляются на другую сторону мембраны, соединяются с электронами и восстанавливаются до ФАДФ^.Н₂, накапливая энергию.

Процессы световой фазы: синтез АТФ (АДФ + Ф = АТФ);

фотолиз воды (Н2О = 2Н⁺ + 1/2О2 + 2е);

восстановление водорода (2Н⁺ + 2е = Н2).

Темновая фаза – реакции фиксации углерода, протекает в строме хлоропласта и могут осуществляться как на свету, так и в темноте. В этой фазе происходит связывание углекислого газа.

Сущность реакций темновой фазы - связывание углекислого газа (из воздуха) и водорода (из НАДФ Н₂) в органическое вещество (глюкозу) с использованием энергии, запасенной в АТФ и участием ферментов (цикл Кальвина).

Упрощенно процесс фотосинтеза можно выразить химическим уравнением:

6 СО₂ + 6 Н₂О = С₆Н₁₂О₆ + 6 О₂

Фотосинтез – единственный процесс, при котором происходит преобразование энергии света в энергию химических реакций.