Курс лекций Дисциплина «Б иохимия» Специальности 240902 «Пищевая биотехнология»



страница68/75
Дата28.12.2019
Размер3.88 Mb.
ТипКурс лекций
1   ...   64   65   66   67   68   69   70   71   ...   75
3.Синтез РНК. Содержание РНК во всех клетках не постоянно, а может резко изменяться в зависимости от вида, возраста и физиологического состояния организма или ткани. Обычно количество РНК больше в молодых клетках, через в старых. Кроме того, в клетках содержатся различные по свойствам и молекулярному весу виды РНК: рибосомная, транспортная и информационная. Все это создает значительные трудности при изучении проблемы биосинтеза рибонуклеиновых кислот. В настоящее время считают, что биосинтез рибонуклеиновых кислот может происходить в результате одного из следующих типов реакций:

  • действия полинуклеотидфосфорилазы;

  • наращивания имеющихся полинуклеотидных цепей;

  • ДНК–зависимого синтеза РНК;

  • РНК–зависимого синтеза РНК.

1.Синтез РНК из рибонуклеозиддифосфатов катализирует фермент полинуклеотидфосфорилаза. Для действия фермента необходимо наличие в реакционной среде ионов магния, при синтезе РНК освобождается неорганический фосфат. Реакция синтеза РНК идет по схеме:

+ n Н2О

n [рибонуклеозиддифосфат] n [рибонуклеотид РНК] + n Н3РО4

– n Н2О

В качестве источников дифосфатов могут служить АДФ, УДФ, ГДФ и ЦДФ. Для синтеза высокомолекулярных полимеров в реакционную смесь необходимо добавлять некоторое количество «затравки». Состав «затравки» не оказывает влияния на состав синтезируемого продукта. В качестве «затравки» можно взять любую РНК или любой полинуклеотид. Состав синтезирующейся РНК зависит только от количества и соотношения нуклеозиддифосфатов в реакционной среде. Если в среде будет преобладать какой-нибудь нуклеозиддифосфат, то он же преобладает в составе РНК.

2. Наращивание полинуклеотидных цепей. В клетках имеются и другие ферменты, катализирующие присоединение рибонуклеозидтрифосфатов (АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ) к цепи нуклеиновых кислот. Трифосфаты могут присоединяться к концу цепи РНК или включаться в полирибонуклеотидную цепочку между отдельными ее звеньями. Присоединение трифосфатов происходит с отщеплением неорганического пирофосфата.

3. ДНК-зависимый синтез РНК. С точки зрения передачи наследственной информации в процессе биосинтеза белков наибольшее значение имеет синтез молекулы РНК на участке молекулы ДНК как на матрице. Таким путем синтезируется главным образом информационная РНК. Так как ДНК сосредоточена в ядре клетки, то и биосинтез и-РНК происходит в ядре. Исходными веществами, необходимыми для биосинтеза, являются рибонуклеозидтрифосфаты (АТФ, ГТФ, ЦТФ и УТФ). Синтез катализируется ферментом РНК-нуклеотидилтрансферазой.

ng АТФ АФ

+


рибонуклеозид-трифосфаты


ng ЦТФ + ДНК ДНК + ЦФ + 4 n ФФ


нуклеотиды


+

ng ГТФ ГФ

+

ng УТФ УФ n




РНК

Фермент РНК-нуклеотидилтрансфераза выделен из клеток растений и животных. Он существенно отличается от полинуклеотидфосфорилазы, так как для его действия необходимо наличие ДНК, а исходными веществами для синтеза РНК под действием этого фермента являются трифосфаты нуклеотидов. Состав образующейся РНК индентичен составу ДНК (принимая, что урацил соответствует тимину). Для реакции необходимы ионы марганца, а не магния. Как известно, ДНК представляет собой двойную спираль. При синтезе информационной РНК «копируется» только одна из двух спиралей ДНК. Фермент, продвигаясь вдоль спирали, катализирует соединение между собой соответствующих трифосфатов с образованием на значащей цепи ДНК комплементарной ей цепи и-РНК. Перенос информации от ДНК на РНК получил название транскрипции. Однако другие типы РНК (р-РНК и т-РНК) не коррелируют по нуклеотидному составу с ДНК. Исследования показали, что синтез р-РНК и т-РНК также определяется ДНК. Но р-РНК представляет собой продукт транскрипции лишь очень небольшой части молекулы ДНК. Лишь около 0,4% всей ДНК комплементарно р-РНК, и только небольшой участок молекулы р-РНК образуется на ДНК, а остальная часть молекулы синтезируется под действием других ферментов. 0,025 % клеточной ДНК представляет собой участок, комплементарный по порядку оснований в т-РНК. Метилирование части оснований, входящих в состав молекулы т-РНК, происходит, вероятно, после образования полинуклеотидной цепи.



РНК-зависимый синтез РНК. Большое число растительных, животных и бактериальных вирусов в качестве наследственного материала содержит не ДНК, а РНК. Синтез вирусной РНК может происходить непосредственно на цепи родительской РНК как на матрице, которая одновременно служит «затравкой». Такой синтез катализируется ферментом РНК-зависимой-РНК-полимеразой (РНК-синтетазой). Фермент катализирует биосинтез новых молекул РНК из рибонуклеозидтрифосфатов. Таким образом, в последние годы удалось выяснить пути образования нуклеотидов, являющихся исходным веществом для синтеза нуклеиновых кислот, установить механизм синтеза и выделить ферментные системы, катализирующие образование ДНК и РНК.

Лекция 16.

Обмен нуклеиновых веществ

1.Распад нуклеиновых кислот

2.Распад нуклеотидов и нуклеозидов.

3.Обмен минеральных веществ



Каталог: file -> chair -> chemistry -> study
chair -> Разработка технологии вкусоароматических добавок с применением сенсорных технологий
chair -> Курсантов вузов мвд россии, обучающихся по профилю гиббд
chair -> «Теория и методика культурно-досуговой деятельности»
study -> Лекция №1. Микробиология в пищевой промышленности. Проблемы систематики в микробиологии. Вопросы
chair -> История физической культуры и спорта
chair -> Секция Методологические и учебно-методические проблемы повышения квалификации, подготовки и переподготовки специалистов в сфере физической культуры, спорта и туризма
chair -> Т. В. Матвеева С. Я. Корячкина
study -> По направлению подготовки магистров 260100


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   64   65   66   67   68   69   70   71   ...   75


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница