Передаваемая из поколения в поколение наследственная информация содержит
сведения о первичной структуре белков. Способность синтезировать белковые
молекулы является обязательным условием существования всех живых организмов.
Белковый состав сохраняет все свойства любого организма, при этом структура
каждого белка, определяется последовательностью аминокислотных остатков. Генетический код - способ кодирования аминокислотной
последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов (высокомолекулярные
органические соединения и полинуклеотиды, образованные остатками нуклеотидов).
Набор сочетаний из 3 нуклеотидов, которые кодируют 20 типов аминокислот,
входящих в состав белков, и представляет собой генетический код. Нуклеиновые кислоты ДНК
и РНК
присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по
хранению, передаче и реализации наследственной информации.
В ДНК используется 4 нуклеотида — это аденин (А), гуанин (G), цитозин (С) и тимин (Т). Те же нуклеотиды используются и в
РНК, кроме тимина, который замещён похожим нуклеотидом - урацилом.
В молекулах
ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки. Каждый белок представляет собой
цепочку или несколько цепочек аминокислот в строго определённой
последовательности. Эта последовательность определяет строение белка, и,
следовательно, все его биологические свойства. Набор аминокислот универсален почти
для всех живых организмов.
Синтез белка — сложный
многоступенчатый процесс, представляющий цепочку синтетических реакций, которые
протекают по принципу матричного синтеза.
Поскольку синтез
белка происходит в цитоплазме, а ДНК находится в ядре клетки, необходим
посредник, передающий информацию с ДНК на рибосомы. Таким посредником является
и-РНК. В биосинтезе белка задействованы следующие процессы, происходящие в
разных частях клетки:
1. Первый процесс— синтез и-РНК происходит в ядре, результате
которого информация, содержащаяся в гене ДНК, переписывается на и-РНК. Этот
процесс называется транскрипцией.
2.
Во втором процессе аминокислоты соединяются с
молекулами т-РНК, последовательно состоящих из трех нуклеотидов — антикодонов,
с помощью которых определяется свой триплет-кодон.
3.Третий процесс— это синтез полипептидных связей,
называемый трансляцией. Он происходит в рибосомах.
4. И четвертый завершающий процесс - формирование
окончательной структуры белка. Т.е. в
процессе биосинтеза белка образуются новые молекулы белка в соответствии с
точной информацией, которая заложена в ДНК. Этот процесс обеспечивает
обновление белков, обмен веществ, развитие и рост клеток, то есть все процессы
жизнедеятельности клетки.