Белоктардың биологиялық түзілуі және оның сатылары

Клеткадағы белоктың түзілуі өте күрделі және көп сатылы процесс. Қазіргі кезде оның өте нәзік механизмдері анықталды. Клеткадағы белоктардың түзілуі дәлме-дәл заңдылықпен генетикалық хабарға /информацияға/ сәйкес жүреді.

Белок цитоплазманың құрамындағы рибосома деген органоидтерде түзіледі. Химиялық табиғаты жағынан рибосомалар 50-60 %-і РНҚ-дан және 35-50 %-і белоктардан тұратын нуклеопротеидтер болып келеді. Рибосомалар клеткада 3 тен 100 бірлікке дейін топтанған түрде болады /полисом/. Олар бір-бірімен өзгеше өзіне тән жіпшелермен байланысқан. Әрбір рибосома өз бетімен бір полипептидтік тізбекті түзуге қабілетті.

Трансляция. Белоктың рибосомада түзілуі

Белоктардың биосинтезіне барлық 20 амин қышқылы, АТФ, ГТФ, магний ионы, әр түрлі ферменттер, РНҚ-ның барлық түрлері, рибосомалар, инициация, элонгация, терминация факторлары және т.б. керек.

Клеткадағы белоктың түзілуі бірнеше кезеңдер арқылы өтеді.

Бірінші саты. Амин қышқылдарын активтендіру

және аминоацил – т – РНҚ-ның пайда болуы

Белок түзілуі амин қышқылын активтендіруден басталады. Олардың активтенуі АТФ энергиясының және магний иондарының есебінен жүреді.

Амин қышқылы карбоксил тобы жағынан активтендіріледі. Соның нәтижесінде аминоациладенилат пайда болады:

Әр амин қышқылының өзін активтендіретін жоғары талғампазды ерекше ферменті бар. Оны аминоацил-т-РНҚ-синтетаза деп атайды. Бұл фермент процестің келесі, аминоациладенилаттың т-РНҚ мен әрекеттесу, сатысына қатысады.

Аминоациладенилат + т-РНҚ аминоацил-т-РНҚ + АМФ

Аминоацил-т-РНҚ-ның байланыстыратын екі бөлімшесі бар. Бірінші бөлімшесі тиісті амин қышқылын «анықтайды», ал екіншісі – т-РНҚ-ні. Сонан соң т-РНҚ амин қышқылдарын клеткадағы белоксинтездеуші жинаққа /комплекске/ алып барады.

Екінші саты. Белоксинтездеуші жинақтың рибосомадан және и-РНҚ-дан пайда болуы.

Негізгі ұғымдар: транскрипция; рекогнация; трансляция; инициация; элонгация; терминация.

Бақылау сұрақтары:

Ұсынылатын әдебиеттер:

Микромодуль 7 - Зат алмасу процестерінің өзара байланыстылығы

Дәріс 15. Заттар алмасуының өзара байланыстары

Дәріс сабақтың мазмұны:

1. Заттар алмасуының өзара байланыстарының жалпы заңдылықтары

2. Көмірсулар мен майлар алмасуының өзара байланыстары

3. Көмірсулар мен белоктар алмасуының өзара байланыстары

4. Белоктар мен майлар алмасуының өзара байланыстары

5. Нуклеин қышқылдарымен басқа заттардың алмасуының байланыстары

Заттар алмасуының өзара байланыстарының жалпы заңдылықтары

Организмде әр түрлі заттардың биохимиялық өзгерістері бір-бірімен өте тығыз байланысқан: біреуі екінішісіне тәуелді, бір уақытта, бірге, біртұтас өзара қатыстықта өтеді. Организм – біртұтас құрылым. Қандай да бір заттар тобының алмасуының бұзылуы тұтас бір организмнің зат алмасуының бұзылуына апарып соғады.

Клеткалардың динамикалық күйі тіршілікті сипаттаудың ең бір тамаша белгісі. Организмде өтетін зат алмасуының реакциялары жоғары дәрежелі келісімділігімен сипатталады. Биохимиялық реакциялар белгілі бір ретпен және бірізділікпен өтеді. Олар тіршілік әлемінің ұзақ эволюциясының нәтижесінде біртұтас тәртіпті жүйе құра отырып, генетика тұрғысынан бекіді де, тұқым қуалап ұрпақтан ұрпаққа тарады.

Зат алмасуы заттармен энергияның организмде өзгеруінің заңды тәртібі болып келеді. Белоктар мен майлардың алмасуының үдемелілігі көмірсулардың алмасуымен қамтамасыз етіледі және керісінше. Азықта майлар жетіспегенде олардың организмге деген қажеттілігін өтеу үшін, белоктар мен көмірсулардың ыдырауы күшейе түседі және т.т. Сөйтіп, организм біртұтастықта қызмет етеді.

Сонымен, зат алмасуы деп, белгілі бір тәртіппен кезектесіп келіп отыратын әр түрлі, күрделі және көп қырлы биохимиялық реакциялардың жиынтығын айтады. Клеткадағы өтіп жатқан барлық процестердің жиынтығын, яғни қоректік заттардың ыдырауын, жаңа қосылыстардың түзілуін және энергияның айналымын зат алмасуы /метаболизм/ немесе зат алмасуының диірмені деп атайды. Кребс циклі метаболизм қазаны сияқты.

Диірменнің ең бір тамаша қаиеті оның оңай түрде бөгде қоректік заттарды өзгертіп, оларды организмнің өзінікіне айналдыруы.

Зат алмасуының өзара байланыстары орталық жүйке жүйесі, ішкі секреция бездері арқылы реттеледі. Реттелу ферменттермен, гормондармен, цАМФ-пен және биохимиялық реакциялардың жалпы өнімдерімен іске асырылады. Әрбір ферменттік реакция белгілі бір метаболизм жолдарының бөлімін құрса, ал зат алмасуы сол барлық метаболизм жолдарының жиынтығы болып келеді. Көптеген метаболизм жолдардың қиылысында тұрған «торапты» метаболитке пирожүзім қышқылы жатады. Бір жағдайда күрделі заттардың ыдырауы онымен аяқталса, ал екіншісінде одан түзілуі басталады. Әр түрлі алмасулардың өзара байланыстары Кребс циклінің реакциялары арқылы іске асады.

Сонымен, биохимияның ең түпкі /міндеті/ мақсаты – тірі организмдердің тіршілігін химия тілінде жазып шығу.