metabolism

Metabolism - cea mai importantă proprietate a organismelor vii. Un set de reacții metabolice în organism, este numit metabolism. Metabolismul constă în reacții de asimilare (metabolismul plastic, anabolism) și reacțiile disimilație (metabolismul energetic, catabolism). Asimilare - un set de reacții de biosinteză în celulă, disimilație - un set de substanțe macromoleculare de descompunere și reacțiile de oxidare care provin din eliberarea de energie. Aceste grupe de reacții interdependente: reacții de biosinteză nu este posibilă fără energie, care este eliberată în reacțiile metabolismului energetic, reacția disimilație nu merge fără a enzimelor produse în reacțiile schimbului de plastic.

În funcție de tipul de organisme metabolismului sunt împărțite în două grupe: autotrophs și heterotrophs. Autotrophs - organisme pot sintetiza substanțe organice din anorganice si sunt utilizate pentru această sinteză sau energia solară sau energia eliberată prin oxidarea compușilor anorganici. organisme heterotrofe - organisme care folosesc pentru compușii lor organici sintetizați prin mijloacele de existență a altor organisme. Substanța anorganică (CO2) este utilizat ca o sursă de carbon și autotrophs heterotrophs - exogen organic. Surse de energie: autotrophs y - energia luminii solare (photoautotrophs) sau energia eliberată în timpul oxidării compușilor anorganici (chemoautotrophs) în heterotrophs - energia de oxidare a substanțelor organice (hemogeterotrofy).

Cele mai multe organisme vii sau se referă la photoautotrophs (plante), sau hemogeterotrofam (fungi și animale). În cazul în care organisme, în funcție de condițiile, se comportă ca auto sau ca heterotrophs, acestea sunt numite mixotrophy (Euglena verde).

biosinteza proteinelor

Biosinteza proteinelor este un anabolism proces crucial. Toate caracteristicile, proprietățile și funcția celulelor și a organismelor sunt determinate în cele din urmă proteine. Proteinele sunt de scurta durata, durata de viață a acestora este limitată. În fiecare celulă sunt sintetizate în mod constant mii de molecule diferite de proteine. La începutul anilor '50. Secolul XX. Crick dogma centrala formulată de biologie moleculara: ADN → ARN → proteine. Conform acestei celule dogma capacitatea de a sintetiza proteine specifice ancorați informații ereditare despre secvența de aminoacizi a moleculei de proteină este codificată într-o secvență ADN nucleotidelor. regiune de ADN care să conțină informații despre structura primară a unei proteine specifice, numită o genă. Genele nu numai stochează informații despre secvența de aminoacizi în lanțul polipeptidic, dar, de asemenea, codifica unele tipuri de ARN: ARNr, fac parte din ribozomului și ARNt, responsabil pentru transportul de aminoacizi. În procesul de biosinteza proteinelor sunt două etape principale: transcriere - sinteza ARN-ului de pe matriță de ADN (gene) - și radiodifuziune - sinteza unui lanț polipeptidic.

Codul genetic și proprietățile sale

Codul genetic - sistemul de înregistrare a informației secvenței de aminoacizi ale secvenței polipeptidice de nucleotide de ADN sau ARN. În prezent, acest sistem de înregistrare este considerat a fi descifrat.

Proprietățile codului genetic:

triplet: fiecare aminoacid este codificată printr-o combinație de trei nucleotide (triplet codonilor);
unicitate (specificitate): triplet corespunde unui singur aminoacid;
Degenerarea (redundanță): aminoacizi pot fi codificate în mai multe (până la șase) codon;
versatilitate: sistemul de aminoacizi care codifică aceeași în toate organismele de pe Pământ;
disjuncția: cadru de citire secvență nucleotidică are 3 nucleotide aceeași nucleotidă nu pot fi compuse din două triplete;
64 tripleți de codare 61 - codare, codifica aminoacizi, și 3 - lipsite de sens (ARN - UAA, UGA, UAG) nu codifică aminoacizii. Ele sunt numite codoni terminator. ca blocarea sintezei polipeptidei în timpul translației. În plus, există inițiatorul codon (ARN - august) din care a difuzat începe.

Tabelul codului genetic

* Prima nucleotidă a triplet - una dintre cele patru rând vertical din stânga, al doilea - unul din rândul orizontal superior, al treilea - dreapta vertical.

Reacția de sinteză a matricei

Nume reacții
sinteza matricei

Sinteza ADN-ului pe șablon ADN

Sinteza ARN pe matriță de ADN

porțiune de ADN, trifosfati ribonucleotide, enzime

Sinteza polipeptidei per matriță ARN

Ribozomi, ARNm, aminoacizi, ARNt, ATP, GTP, enzime

sinteza ADN-ului pe un șablon de ARN

Structura genei eucariote

regiune de ADN care codifică secvența de aminoacizi primară a secvenței polipeptidice sau nucleotidelor în moleculele de vehicule și ARN ribozomal - Gene. ADN-ul dintr-un cromozom poate conține mai multe mii de gene care sunt aranjate într-un mod liniar. Se pune o genă într-o anumită zonă a cromozomului se numește locus. Caracteristici structurale ale genelor eucariote sunt: 1) prezența unui număr suficient de mare de unități de reglementare, 2) mosaicism (intercalat regiuni de codificare de non-codificare). Exonii (e) - zone ale genei care transporta informații despre structura polipeptidei. Introni (SI) - site-uri ale genei nu poartă informații despre structura polipeptidei. Numărul exonilor și intronilor de diferite gene diferite; exonilor intercalate cu introni, lungimea totală a acestuia din urmă poate depăși lungimea exonilor și mai mult de două ori. Înainte de prima după ultima și exonul sunt secvențe de nucleotide, respectiv, numit lider (PL) și secvența remorcii (TA). Secvențele remorcii și lider, introni și exoni formează unitatea de transcripție. Promotorul (P) - porțiunea genei, unite prin enzima ARN-polimerazei, reprezintă o combinație specială de nucleotide. Înainte unitate de transcriere, după, uneori în introni elemente de reglementare (RE), care includ amplificatori și amortizoare de zgomot. Enhancers accelera transcriere, amortizoarele inhiba.

Transcrierea în eucariotelor

Transcrierea - sinteza de ARN pe matriță de ADN. Efectuate de ARN polimeraza enzima.

ARN polimeraza poate adera numai la promotor, care este situat la capătul 3 'al catenei ADN și mutați numai de la 3'- la capătul 5' al acestei catene matriță ADN. sinteza ARN are loc la una din cele două catene ale ADN-ului, în conformitate cu principiile complementarității și antiparalel. materiale de constructii si sursa de energie pentru transcrierea sunt trifosfați de ribonucleotide (ATP, UTP, GTP, CTP).

Ca rezultat, transcrierea se formează „imature“ ARNm (pro-ARNm), care trece prin etapa de maturare sau de prelucrare. Prelucrarea include: 1) plafonarea terminația 5 ', 2) poliadenilarea capătul 3' (care unește mai multe zeci de nucleotide adenina), 3), despicare (tăierea și împletit de exonilor introni). In ARNm matur izolat regiunea CEP translatable (reticulată integral exoni) netranslatată (UTR) și poliadenilic „coadă“.

Regiunea Conserve începe codonului-a inițiat, se termină cu un codon terminatori. NTO conțin informații care definesc comportamentul ARN-ului în celula: termenul „viata“, activitatea, locația.

Transcrierea și procesarea apar în nucleul celulei. ARNm matur capătă o anumită conformație spațială și înconjurat de proteine, în această formă este transportată prin porul nuclear la ribozomi; Eucariotele ARNm de obicei monocistronici (codifice lanț doar o polipeptidă).

traducere

Traducerea - sinteza unui lanț polipeptidic pe mARN șablon.

Organite care oferă difuzare - ribozomi. In eucariotelor, ribozomi sunt situate în unele din organite - mitocondrii si plastide (70S-ribozomi), în formă liberă în citoplasmă (80S-ribozom) și pe membranele reticulului endoplasmatic (80S-ribozom). Astfel, sinteza moleculelor de proteine poate avea loc în citoplasmă, pe brute endoplasmatic reticulului, mitocondrii și plastide. In citoplasma sunt sintetizate proteine pentru celula de propriile nevoi; Proteinele sintetizate din EPS, transportate prin canalele sale către complexul Golgi și excretate din celula. Ribozomului izolat subunitate mică și mare. subunitate ribozomale mică este responsabil pentru funcția de decodare genetică; mare - pentru biochimice, enzimatice.

În subunitatea mică a ribozomului este centru funcțional (RDC) cu două porțiuni - peptidil (R-secțiune) și aminoacil (A situs). RDC poate fi de șase nucleotide în mARN, trei - în peptidil și trei - în zonele aminoacil.

ARN de transfer, ARNt (Lecture №4) utilizat pentru transportul aminoacizilor la ribozomi. Lungimea ARNt de la 75 până la 95 resturi de nucleotide. Acestea au o structură terțiară care are forma unei frunze de trifoi. În buclă distinge anticodon ARNt și site-ul acceptor. Bucla ARN anticodon are un anticodon complementar unui anumit triplet de aminoacizi cu codul, iar site-ul acceptor la capătul 3 'este capabil de a utiliza enzima aminoacil-ARNt sintetaza atașați acest amino particular acid (cu cheltuielile de ATP). Astfel, fiecare aminoacid are propria ARNt și enzimele sale, aminoacizi se alătură la ARNt.