Основні уявлення про пластичний обмін, біосинтез білків, фотосинтез

Лекція 5. Тема. ФІЗІОЛОГІЯ ОБМІНУ РЕЧОВИН

Вікові особливості системи крові.

1. З віком зменшується відносна кількість крові, а збільшується - абсолютна.

2. Вміст білків плазми крові досягає рівня дорослого в 10-11 років. Низький вміст білків та інших органічних речовин у крові зумовлює менші функціональні можливості системи крові підтримувати водно-сольовий гомеостаз при фізичних навантаженнях.

3. У дітей менша, ніж у дорослих кількість еритроцитів і вміст в них Нb, що обумовлює низькі функціональні можливості дихальної функції крові (одна з причин низької витривалості).

4. Чим менший вік дитини, тим більше в її крові молодих, незрілих форм лейкоцитів і тим нижча фагоцитарна активність (одна з причин частих захворювань дітей).

5. Концентрація тромбоцитів у крові дітей лише дещо нижча, ніж у крові дорослих (140-300 тис.). У міру старіння відзначається підвищення кількості тромбоцитів, зростає концентрація фібриногену в крові, підвищується здатність до коагуляції.

Пластичний обмін (анаболізм, асимиляція) – сукупність біохімічних ферментативних процесів синтезу біоорганічних сполук:

- Поживні речовини (білки, ліпіди і вуглеводи), які поступають з їжею, не схожі на відповідні високомолекулярні сполуки даного організму.

- У процесі травлення ці сполуки розпадаються до мономерів, які використовуються в процесі біосинтезу специфічних високомолекулярних речовин.

До основних процесів пластичного обміну належить біосинтез білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот, а також фотосинтез і хемосинтез.

Організми розрізняються між собою специфічними білками. Білки складаються з амінокислот. Взаєморозташування амінокислот визначає специфічні властивості білка.

Біосинтез білків відбувається у цитоплазмі клітини на спеціальних органелах – рибосомах. Кожна рибосома має велику і малу субодиниці, які відіграють важливу роль на різних етапах біосинтезу білків. Найважливішу роль у процесі біосинтезу білка відіграють нуклеїнові кислоти – ДНК, РНК. На ДНК записана інформація про білки.

Ген – ділянка ДНК, яка містить інформацію про первинну структуру білка.

Біосинтез білка проходить у 4 етапи:

І етап. Транспірація – передача інформації про структуру білка з молекули ДНК на і-РНК. Цей процес здійснюється з участю спеціальних ферментів і відбувається так: подвійний ланцюг на певному відрізку роз’єднується і вздовж одного з ланцюгів ДНК починається синтез молекули і-РНК за принципом комплементарності. Певна ділянка ДНК (ген) є матрицею для відповідної і-РНК. і-РНК після транскрипції зазнають процесу сплайсінгу – з новоутвореної і-РНК вирізаються неінформаційні фрагменти – інтрони і зшиваються інформаційні ділянки – інтрони.

Екзони – послідовність нуклеотидів у генах, що кодують синтез білка (інформативна ділянка). Інтрони – послідовність нуклеотидів ДНК, що не кодують синтез білка (неінформативна ділянка). Спейсери – частина ДНК, що взагалі не несе генетичної інформації.

Синтезовані молекули і-РНК переходять із ядра в цитоплазму, а ДНК відновлює свою структуру.

ІІ етап. Активація амінокислот. Цей процес відбувається в цитоплазмі. Активовані молекули амінокислот з’єднуються з молекулами транспортних РНК, кожній з 20 амінокислот відповідає певна т-РНК. У молекулі т-РНК є дві важливі ділянки: до однієї з них прикріплюється відповідна амінокислота, а інша містить триплет нуклеотидів, який відповідає коду даної амінокислоти в молекулі і-РНК. Активовані амінокислоти, сполучені з т-РНК надходять до рибосом.

ІІІ етап. Трансляція – синтез поліпептидних ланцюгів. Відбувається так: молекула і-РНК рухається між двома субодиницями рибосом і до неї послідовно приєднуються молекули т-РНК з амінокислотами. При цьому за принципом комплементарності кодони і-РНК вступають у зв’язок з антикодонами т-РНК. Послідовність розташування амінокислот при цьому визначається порядком чергування триплетів у молекулі і-РНК. Амінокислоти утворюють пептидні зв’язки за рахунок енергії АТФ і в результаті з рибосоми сходить поліпептидний ланцюг.

ІV етап. Термінація – утворення вторинної і третинної структур білкової молекули. Цей етап здійснюється в цитоплазмі шляхом скручування, згортання поліпептидного ланцюга.

Для синтезу білка необхідно:

1) енергія (у вигляді АТФ у мітохондріях).

2) відповідні ферменти.

3) інформація про структуру білка (у ДНК, а потім в і-РНК).

4) амінокислоти і відповідні їм т-РНК.

5) рибосоми.

Молекули білка синтезуються у клітині впродовж 1-2 с. Синтез білків у клітині відбувається в інтерфазі – період між її поділом.

Дата добавления: 2015-05-24