Етапи біосинтезу

Транскрипція – процес біосинтезу усіх видів РНК на матриці ДНК, що відбувається в ядрі.

Визначена ділянка молекули ДНК деспіралізується, водневі зв’язки між її двома ланцюжками руйнуються під дією ферментів. На одному з ланцюгів ДНК, як на матриці, за принципом комплементарності з нуклеотидів синтезується РНК-копія. Залежно від ділянки ДНК у такий спосіб синтезуються рибосомні, транспортні, інформаційні РНК.

Синтезована і-РНК виходить із ядра і направляється в цитоплазму до місця синтезу білка на рибосоми.

Трансляція – процес синтезу поліпептидних ланцюгів, що здійснюється на рибосомах, де і-РНК є посередником у передачі інформації про первинну структуру білка.

Біосинтез білка проходить постійно через ряд послідовних реакцій.

1. Активація і кодування амінокислот. т-РНК має форму листка конюшини, в центральній петлі якого розташовується триплетний антикодон, що відповідає коду визначеної амінокислоти і кодону на і-РНК. Кожна амінокислота з’єднується з відповідною т-РНК, використовуючи енергію АТФ. Утворюється комплекс т-РНК – амінокислота, яка надходить до рибосом.

2. Утворення комплексу і-РНК–рибосома. і-РНК у цитоплазмі з’єднується рибосомами на гранулярній ЕПС.

3. Складання поліпептидного ланцюга. т-РНК з амінокислотами за принципом комплементарності антикодона з кодоном з’єднуються з і-РНК і надходять до рибосом. У пептидному центрі рибосоми між двома амінокислотами утворюється пептидний зв’язок, а звільнена т-РНК від амінокислоти покидає рибосому. При цьому і-РНК щоразу просувається на один триплет, взаємодіє з новим комплексом т-РНК–амінокислота і звільняє з рибосоми т-РНК, що віддала амінокислоту. Весь процес забезпечується енергією АТФ. Одна і-РНК може з’єднуватися з декількома рибосомами, утворюючи полісому, де проходить одночасно синтез багатьох молекул одного білка. Синтез закінчується, коли на і-РНК з’являються безглузді кодони (стоп-кодони). Рибосоми відокремлюються від і-РНК, з якої «сповзають» поліпептидні ланцюги. Весь процес синтезу відбувається на гранулярній ендоплазматичній сітці, тому поліпептидні ланцюги, що утворилися, надходять у канальці ЕПС, де набувають остаточної конфігурації і перетворюються на молекули білка.

Усі реакції синтезу каталізуються специфічними ферментами і супроводжуються поглинанням енергії АТФ. Швидкість синтезу дуже велика і залежить від довжини поліпептида. Наприклад, у рибосомі кишкової палички білок, який складається з 300 амінокислот, синтезується за 15-20 с.

Сумарні реакції біосинтезу білка: