Биосинтез белков в живой клетке презентация. Презентация на тему "биосинтез белка ". кодонами синтез прекращается

Оглавление:
1. Функции белка
2. Биосинтез белка
2.1. Первооткрыватели
биосинтеза белка
2.2. Транскрипция
2.3. Трансляция
3. Проверь себя

Строительная функция.

Белки (протеины) необходимы каждой
клетке организма. Белки - структурная
основа всех тканей организма. Это
основной материал для построения
всех клеток - от мышц и костей, до
волос и ногтей.

Ферментативная функция.

Белки в виде ферментов,
катализирующих химические реакции,
участвуют в регуляции многих
обменных процессов и совершенно
необходимы для нормального обмена
веществ в организме. Усвоение
питательных веществ в организме
возможно только в присутствии
определенных ферментов. А ферменты
- это белковые структуры, и
соответственно недостаток белка
приведет к серьезным нарушениям в
питании организма.

Гормональная функция.

Гормоны, регулирующие
физиологические процессы, тоже
являются белками. Для обеспечения
нормального уровня гормонов в
организме необходимо достаточное
поступление протеинов. И прежде всего
при гормональных нарушениях
необходимо обратить внимание на
достаточное поступления с пищей
полноценных белков.

Защитная функция.

К белкам относятся антитела,
которые связывают, нейтрализуют и
способствуют выведению токсичных
веществ из организма. Дефицит белка
в питании уменьшает устойчивость
организма к инфекциям, так как
снижается уровень образования
антител.

Транспортная функция.

Белки участвуют в транспорте кровью
липидов, углеводов, некоторых
витаминов, гормонов, лекарственных
веществ. При дефиците белка вода не
удерживается в клетках и переходит в
межклеточную жидкость.

Энергетическая функция.

Хотя белки и не служат главным
источником энергии, тем не менее, они
при определенных условиях могут
выполнять эту функцию. Однако, в
качестве энергетической субстанции
белки очень не выгодны и требуют
большое количество энергии на свое
усвоение и синтез.

Функции белков

гормоны
антитела
строительство
ферменты
белки
транспорт
энергия

БИОСИНТЕЗ БЕЛКА

Реплика́ция ДНК - это процесс синтеза
дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой
кислоты, который происходит в процессе
деления клетки на матрице родительской
молекулы ДНК. При этом генетический
материал, зашифрованный в ДНК, удваивается
и делится между дочерними клетками.
Репликацию ДНК осуществляет фермент ДНКполимераза.

Первооткрыватели биосинтеза белка

Франсуа Жакоб
(р.1920) –
французский
микробиолог
Жак Люсьен
Моно (1910-1976)
– французский
биохимик и
микробиолог

ЖАКОБ Франсуа один из
авторов гипотезы переноса
генетической информации и
регуляции синтеза белка в
бактериальных клетках
(концепция оперона).
Лауреат нобелевской
Франсуа Жакоб премия за открытия,
касающиеся генетического
(р.1920) –
французский контроля синтеза
микробиолог ферментов и
вирусов.(1965г.)

Жак Люсьен
Моно (19101976) –
французский
биохимик и
микробиолог
Лауреат Нобелевской
премии 1965 г. по
физиологии и медицине «за
открытия, связанные с
генетическим контролем
синтеза ферментов и
вирусов». Его труды
совместно с Ф.Жакоб и
А. Львовым открыли такую
область исследования,
которую в полном смысле
слова можно назвать
молекулярной биологией.

Транскрипция

Первый этап биосинтеза белка-транскрипция.
Транскрипция- это переписывание информации с
последовательности нуклеотидов ДНК в последовательность
нуклеотидов РНК.
В определенном участке ДНК под
действием
ферментов
белкигистоны отделяются, водородные
связи рвутся, и двойная спираль
ДНК раскручивается. Одна из
цепочек становится матрицей для
построения и-РНК. Участок ДНК в
определенном месте начинает
раскручиваться под действием
ферментов.
ДНК
матрица
Г
Г
Т
А
Ц
Г
А
Ц
Т
А

Затем на основе матрицы под действием фермента РНКполимеразы из свободных нуклеотидов по принципу
комплементарности начинается сборка мРНК.
и-РНК
У
А
А
Т
Г
Г
Между азотистыми основаниями
ДНК и РНК возникают водородные
связи, а между нуклеотидами самой
матричной РНК образуются сложноэфирные связи.
Ц
Ц
А
У
Ц
Г
Г
Сложно-эфирная
связь
Ц
А
Водородная
связь
У
Ц
Г
Т
А

После сборки мРНК водородные связи между азотистыми
основаниями ДНК и мРНК рвутся, и новообразованная мРНК через
поры в ядре уходит в цитоплазму, где прикрепляется к рибосомам.
А две цепочки ДНК вновь соединяются, восстанавливая двойную
спираль, и опять связываются с белками-гистонами.
МРНК присоединяется к поверхности малой субъединицы в
присутствии ионов магния. Причем два ее триплета нуклеотидов
оказываются обращенными к большой субъединице рибосомы.
Mg2+
мРНК
рибосомы
цитоплазма
ЯДРО

Трансляция

Второй этап биосинтеза– трансляция.
Трансляция– это перевод последовательности нуклеотидов в
последовательность аминокислот белка.
В цитоплазме аминокислоты под строгим контролем ферментов
аминоацил-тРНК-синтетаз соединяются с тРНК, образуя аминоацилтРНК. Это очень видоспецифичные реакции: определенный фермент
способен узнавать и связывать с соответствующей тРНК только свою
аминокислоту.
и-РНК
Г Ц
Ц
У
А У
ЦА
У
АГ У
а/к
а/к
УУГ
Ц А
У
ГУ
А
а/
к

Далее тРНК движется к и-РНК и связывается комплементарно
своим антикодоном с кодоном и-РНК. Затем второй кодон соединяется
с
комплексом второй аминоацил-тРНК, содержащей свой
специфический антикодон.
Антикодон– триплет нуклеотидов на верхушке тРНК.
Кодон– триплет нуклеотидов на и-РНК.
Водородные связи между
комплементарными нуклеотидами
и-РНК
Г Ц
Ц
У
А У
ЦА
У
АГ У
УУГ
Ц А
А
а/
к
У
а/
к
а/к

После присоединения к мРНК двух тРНК под действием
фермента происходит образование пептидной связи между
аминокислотами; первая аминокислота перемещается на
вторую тРНК, а освободившаяся первая тРНК уходит. После
этого
рибосома передвигается по нити для того, чтобы
поставить на рабочее место следующий кодон.
И-РНК
ЦА
У
АГ У
Ц А
А
Г Ц
Ц
У
А У
У
УУГ
а/
к
Пептидная
связь
а/к
а/
к

Такое последовательное считывание рибосомой заключенного
в и-РНК «текста» продолжается до тех пор, пока процесс не
доходит до одного из стоп-кодонов (терминальных кодонов).
Такими триплетами являются триплеты УАА, УАГ,УГА.
Одна молекула мРНК может заключать в себе инструкции для
синтеза нескольких полипептидных нитей. Кроме того, большинство
молекул и-РНК транслируется в белок много раз, так как к одной
молекуле и-РНК прикрепляется обычно много рибосом.
и-РНК на рибосомах
Наконец, ферменты разрушают эту
молекулу и-РНК, расщепляя ее до
отдельных нуклеотидов.
белок

3. Контрольный тест
1. Матрицей для синтеза молекулы м-РНК при транскрипции служит:
а) вся молекула ДНК
б) полностью одна из цепей молекулы ДНК
в) участок одной из цепей ДНК
г) в одних случаях одна из цепей молекулы ДНК, в других– вся молекула
ДНК.
2. Транскрипция происходит:
а) в ядре
б) на рибосомах
в) в цитоплазме
г) на каналах гладкой ЭПС
3. Последовательность нуклеотидов в антикодоне
комплементарна:
а) триплету, кодирующему белок
б) аминокислоте, с которой связана данная т-РНК
в) последовательности нуклеотидов гена
г) кодону м-РНК, осуществляющему трансляцию
т-РНК
строго

4. Трансляция в клетке осуществляется:
а) в ядре
б) на рибосомах
в) в цитоплазме
г) на каналах гладкой ЭПС
5. При трансляции матрицей для сборки полипептидной цепи белка
служат:
а) обе цепочки ДНК
б) одна из цепей молекулы ДНК
в) молекула м-РНК
г) в одних случаях одна из цепей ДНК, в других– молекула м-РНК
6. При биосинтезе белка в клетке энергия АТФ:
а) расходуется
б) запасается
в) не расходуется и не выделяется
г) на одних этапах синтеза расходуется, на других– выделяется
7. Исключите лишнее: рибосомы, т-РНК, м-РНК, аминокислоты, ДНК.

8. Участок молекулы т-РНК из трех нуклеотидов, комплементарно
связывающийся с определенным участком м-РНК по принципу
комплементарности называется…
9. Последовательность азотистых оснований в молекуле ДНК
следующая: АТТААЦГЦТАТ. Какова будет последовательность
азотистых оснований в м-РНК?
а) ТААТТГЦГАТА
б) ГЦЦГТТАТЦГЦ
в) УААУЦЦГУТУТ
г) УААУУГЦГАУА

Понимание
механизма
синтеза
белка-
результат длительной
и сложнейшей работы
многих ученых. Это
блестящее
достижение
сейчас
является
одним
из
основных
положений
биологической науки. Но
все же еще многое из
этого
процесса
осталось за гранью
нашего знания.
Thank you!

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Биосинтез белков в живой клетке Продолжить формирование знаний об основных процессах метаболизма; охарактеризовать два этапа биосинтеза белка – трансляцию и транскрипцию.

Задачи: Вспомнить значение белков для живого организма. Изучить этапы биосинтеза белков. Решить задачи «Кодирование молекул белков»

Перечислите роль белков в клетке Что такое метаболизм? Что такое ассимиляция?

1), 1, (строительная – липопротеины, каталитическая – пероксидаза, двигательная – миозин, транспортная – гемоглобин, защитная – гамма-глобулин, энергетическая -17,6 кДж/моль, регуляторная – инсулин и другие).

Проблемный вопрос: Каким образом информация о строении молекул белков записана в молекуле ДНК? Как передаётся эта информация из ядра клетки на рибосомы, где происходит синтез белка? Синтез белка происходит в клетке в период роста и развития. Основная роль в определении структуры белка принадлежит ДНК, разные участки которой определяют синтез различных белков. Участок ДНК, определяющий синтез одной молекулы белка, называются геном Ген – участок двойной спирали ДНК. И-РНК – однонитевая молекула. Длина и-РНК в сотни раз короче нити ДНК. Синтез белка идет в два этапа:

БИОСИНТЕЗ- образование органических веществ,происходящее в клетках с помощью ферментов и внутриклеточных структур ДНК---иРНК---белок Транскрипция - в ядре клетки. ДНК → иРНК с участием фермента полимеразы Универсальный способ: рибосомный синтез Раскручивание ДНК

Трансляция - в цитоплазме. Участвуют: иРНК, рибосомы, рРНК, тРНК, свободные аминокислоты, ферменты, АТФ, Мg 2+ .

Для реализации информации используется генетический код. Сущность кода состоит в том, что каждой аминокислоте соответствует участок цепи ДНК из рядом стоящих трёх нуклеотидов – триплетов. (

Избыточность – 64 сочетания кодируют 20 аминокислот. Специфичность – Один триплет соответствует только одной аминокислоте. Универсальность – Код одинаков для всех организмов.

Почти полвека тому назад, в 1953 г., Д. Уотсон и Ф. Крик открыли принцип структурной (молекулярной) организации генного вещества - дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК)

1 этап-ТРАНСКРИПЦИЯ 2этап-ТРАНСЛЯЦИЯ

Биосинтез белков в живой клетке Почти полвека тому назад, в 1953 г., Д. Уотсон и Ф. Крик открыли принцип структурной (молекулярной) организации генного вещества - дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК)

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Белки - природные высокомолекулярные вещества Химические свойства белков

Материал урока формирует знания о составе и строении белков как высшей ступени развития вещества....

Методическая разработка урока по теме: «Химические свойства белка. Биологическая роль белков» Методическая цель: реализация профильного изучения темы.Цель урока:1) показат...

Модульный урок по биологии" Состав и строение белков. Функции белков"

Модульная технология позволяет обучающимся самостоятельно работать, общаться и помогать друг другу, оценивать свою работу и своего товарища....

1-бгд 2-агбвд 3-вабдг 4- 2,4,7

1. Выберите три правильно названных свойства генетического кода. A) Код характерен только для эукариотических клеток и бактерий Б) Код универсален для эукариотических клеток, бактерий и вирусов B) Один триплет кодирует последовательность аминокислот в молеку­ле белка Г) Код вырожден, так аминокислоты могут кодироваться несколькими кодонами Д) Код избыточен. Может кодировать более 20 аминокислот Е) Код характерен только для эукариотических клеток 2. Постройте последовательность реакций биосинтеза белка. A) Снятие информации с ДНК Б) Узнавание антикодоном тРНК своего кодона на иРНК B) Отщепление аминокислоты от тРНК Г) Поступление иРНК на рибосомы Д) Присоединение аминокислоты к белковой цепи с помощью фермента 3. Постройте последовательность реакций трансляции. A) Присоединение аминокислоты к тРНК Б) Начало синтеза полипептидной цепи на рибосоме B) Присоединение иРНК к рибосоме Г) Окончание синтеза белка Д) Удлинение полипептидной цепи 4. Найдите ошибки в приведенном тексте. 1. Генетическая информация заключена в последовательности нуклео-тидов в молекулах нуклеиновых кислот. 2. Она передается от иРНК к ДНК. 3. Генетический код записан на «языке «РНК». 4. Код состоит из четырех нуклеотидов. 5. Почти каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном. 6. Каждый кодон шифрует только одну аминокис­лоту. 7. У каждого живого организма свой генетический код.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Синтез белков в клетке Урок для 9 класса

Цель урока: формирование понимания процесса биосинтеза белка Содержание: Теоретическая часть: Введение Генетический код Транскрипция Транспортные РНК Трансляция Практическая часть Контрольный тест EXIT

Введение: Наиболее важный процесс ассимиляции в клетке – синтез присущего ей белка.(очень энергоемкий процесс, берущий энергию от АТФ) , (т. к. в процессе жизни все белки рано или поздно разрушаются, клетка должна непрерывно синтезировать белки для восстановления своих мембран, органоидов и т. п. , а особенно интенсивно синтез белка идет в клетках имеющих определенную функцию – это такие клетки как клетки желез внутренней секреции и т. п.) Многообразие функций белков определяется их первичной структурой. А наследственная информация заключена в последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК.

АССИМИЛЯЦИЯ – НАБОР РЕАКЦИЙ БИОЛОГИЧЕССКОГО СИНТЕЗА КЛЕТКИ (ПЛАСТИЧЕССКИЙ ОБМЕН И Т. П.).

Первичная структура- последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи.

Ген – участок ДНК в котором содержится информация о первичной структуре одного белка.

Генетический код: Генетический код – соответствие триплетных сочетаний нуклеотидов ДНК к той или иной из 20 аминокислот, входящих в состав белков; универсален для всех живых организмов. В состав ДНК входят 4 азотистых основания:аденин (А) , гуанин(Г) , тимин(Т) , цитозин(Ц) . Очень важное свойство генетического кода – 1 триплет всегда обозначает 1-у единственную аминокислоту

ТРИПЛЕТ – последовательность из 3-х расположенных друг за другом нуклеотидов.

ТРАНСКРИПЦИЯ: Первый этап биосинтеза белка-транскрипция. Транскрипция-это переписывание информации с последовательности нуклеотидов ДНК в последовательность нуклеотидов РНК. В определенном участке ДНК под действием ферментов белки-гистоны отделяются, водородные связи рвутся, и двойная спираль ДНК раскручивается. Одна из цепочек становится матрицей для построения мРНК. Участок ДНК в определенном месте начинает раскручиваться под действием ферментов. ДНК матрица Г Ц А Т Г Г А Ц Г А Т Г Г А Ц Г А Ц Т

А Т Г Г А Ц Г А Ц Т У А Ц Ц У Г Ц У Г А мРНК Водородная связь Сложно-эфирная связь Между азотистыми основаниями ДНК и РНК возникают водородные связи, а между нуклеотидами самой матричной РНК образуются сложно-эфирные связи. Затем на основе матрицы под действием фермента РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ из свободных нуклеотидов по принципу комплементарности начинается сборка мРНК.

ТРАНСПОРТНЫЕ РНК: Т. К. в состав белков входят около 20 аминокислот, существует столько же видов тРНК. Строение всех тРНК сходно. Служат для осуществления переноса аминокислотных остатков к матричной РНК

ТРАНСЛЯЦИЯ Второй этап биосинтеза– трансляция. Трансляция – перевод последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот белка. В цитоплазме аминокислоты под строгим контролем ферментов аминоацил-тРНК-синтетаз соединяются с тРНК, образуя аминоацил-тРНК. Это очень видоспецифичные реакции: определенный фермент способен узнавать и связывать с соответствующей тРНК только свою аминокислоту. мРНК А Г У У Ц А У Ц А А Г У а/к а/к а/к У У Г А Ц У У Г Ц

Далее тРНК движется к мРНК и связывается комплементарно своим антикодоном с кодоном мРНК. Затем второй кодон соединяется с комплексом второй аминоацил-тРНК, содержащей свой специфический антикодон. Антикодон – триплет нуклеотидов на верхушке тРНК. Кодон – триплет нуклеотидов на мРНК. мРНК А Г У У Ц А У Ц А А Г У а/к а/к а/к У У Г А Ц У У Г Ц Водородные связи между комплементарными нуклеотидами

После присоединения к мРНК двух тРНК под действием фермента происходит образование пептидной связи между аминокислотами; первая аминокислота перемещается на вторую тРНК, а освободившаяся первая тРНК уходит. После этого рибосома передвигается по нити для того, чтобы поставить на рабочее место следующий кодон. мРНК А Г У У Ц А У Ц А А Г У а/к а/к У У Г А Ц У У Г Ц Пептидная связь а/к

Такое последовательное считывание рибосомой заключенного в мРНК «текста» продолжается до тех пор, пока процесс не доходит до одного из стоп-кодонов (терминальных кодонов). Такими триплетами являются триплеты УАА, УАГ,УГА. Одна молекула мРНК может заключать в себе инструкции для синтеза нескольких полипептидных нитей. Кроме того, большинство молекул мРНК транслируется в белок много раз, так как к одной молекуле мРНК прикрепляется обычно много рибосом. мРНК на рибосомах белок Наконец, ферменты разрушают эту молекулу мРНК, расщепляя ее до отдельных нуклеотидов.

Контрольный тест 1. Матрицей для синтеза молекулы мРНК при транскрипции служит: а) вся молекула ДНК б) полностью одна из цепей молекулы ДНК в) участок одной из цепей ДНК г) в одних случаях одна из цепей молекулы ДНК, в других– вся молекула ДНК. 2. Транскрипция происходит: а) в ядре б) на рибосомах в) в цитоплазме г) на каналах гладкой ЭПС 3. Последовательность нуклеотидов в антикодоне тРНК строго комплементарна: а) триплету, кодирующему белок б) аминокислоте, с которой связана данная тРНК в) последовательности нуклеотидов гена г) кодону мРНК, осуществляющему трансляцию

4. Трансляция в клетке осуществляется: а) в ядре б) на рибосомах в) в цитоплазме г) на каналах гладкой ЭПС 5. При трансляции матрицей для сборки полипептидной цепи белка служат: а) обе цепочки ДНК б) одна из цепей молекулы ДНК в) молекула мРНК г) в одних случаях одна из цепей ДНК, в других– молекула мРНК 6. При биосинтезе белка в клетке энергия АТФ: а) расходуется б) запасается в) не расходуется и не выделяется г) на одних этапах синтеза расходуется, на других– выделяется 7. Исключите лишнее: рибосомы, тРНК, мРНК, аминокислоты, ДНК. 8. Участок молекулы тРНК из трех нуклеотидов, комплементарно связывающийся с определенным участком мРНК по принципу комплементарности называется…

9 . Участок молекулы ДНК, с которым соединяется особый белок- репрессор, регулирующий транскрипцию отдельных генов,--… 10. Последовательность азотистых оснований в молекуле ДНК следующая: АТТААЦГЦТАТ. Какова будет последовательность азотистых оснований в мРНК? а) ТААТТГЦГАТА б) ГЦЦГТТАТЦГЦ в) УААУЦЦГУТУТ г) УААУУГЦГАУА