Рисунок (И. Комяховой или О. Лебедевой) из учебника "Общая биология" 10 кл., перевод с укр., Киев "Генеза" 2001.
БИОСИНТЕЗ БЕЛКОВ
коллетивными стараниями АТФ, ферментов, ДНК, иРНК, тРНК и рибосомы
(Удобопонятное изложение запутанного текста учебника. Может, кому пригодится.)
Энергию для синтеза белка в целом даёт расщепление молекул АТФ клетки.
1 этап — Транскрипция (переписывание)
С помощью влияния особого фермента молекула ДНК на определенном участке раздвигается на две половинки. К одной из половинок присоединяются молекулы-нуклеотиды по принципу соответствия (комплементарности): А с У, Г с Ц, и только так.
Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара и фосфатной группы; нуклеотиды различаются азотистыми основаниями 4-х видов. Нуклеотиды приближаются к ДНК из окружающего пространства.
Новоприсоединившиеся нуклеотиды соединяются друг с другом и образуют про-иРНК (заготовка иРНК). Затем про-иРНК отсоединяется от ДНК, а ДНК снова сдвигается в целое.
К отсоединившейся про-иРНК приближаются из окружающего пространства специальные ферменты, которые отсоединяют лишние участки молекулы. И в результате "причёсывания и шлифовки" ферментами про-иРНК превращается в иРНК, готовую к работе по синтезу белков.
Затем иРНК приближается к эндоплазматической сети клетки, на поверхности которой прикреплены рибосомы. Рибосома — это комплект молекул, состоящий из 2 частей: большой и маленькой, называемых субъединицами.
2 этап — Трансляция (передача)
Рибосомы отсоединяются от поверхности эндоплазматической сети на том участке, к которому приблизилась иРНК, и начинают по очереди "ползти" по ней, пропуская "ленту" иРНК между своими двумя субъединицами, излучая сигналы о том какие молекулы необходимо присоединить для синтеза белка. Когда первая рибосома продвигается на достаточное расстояние от начала, к началу присоединяется вторая рибосома, которая начинает двигаться вослед первой, затем третья, четвертая и так далее. Чем длиннее иРНК, тем больше рибосом одновременно могут на ней находиться. Каждая рибосома, дойдя до конца иРНК, отсоединяется и уходит к поверхности эндоплазматической сети вместе с готовой молекулой белка, где через маленький каналец в мембране этой органеллы клетки рибосома отдает молекулу белка внутрь органеллы и уходит к новой иРНК собирать новый белок. (Прямо как пчёлы в улье складывают капли принесенного нектара или пыльцы в ячейки-соты и отправляются снова в полёт.)
Рибосома собирает белок из аминокислот, которые им поставляют тРНК из окружающего пространства (из цитоплазмы клетки, где находятся и тРНК и аминокислоты).
При появлении иРНК разные тРНК начинают присоединять к себе соответствующие им аминокислоты: каждая молекула тРНК может присоединить к себе только одну определенную молекулу аминокислоты. С этой аминокислотой тРНК приближается к активному участку иРНК, если от него идёт подходящий для неё сигнал. Активный участок иРНК находится между субъединицами рибосомы, которая сигнализирует от имени иРНК о свободном месте для определенного вида тРНК. И тРНК соответствующего вида присоединяется к этому участку на иРНК.
Затем к следующему сигнализирующему участку присоединяется следующая соответствующая тРНК с аминокислотой. От предыдущей тРНК отсоединяется аминокислота и присоединяется к аминокислоте на вновь прибывшей тРНК. Пустая тРНК удаляется за новой аминокислотой, а рибосома сдвигается на один участок по иРНК, меняя сигналы информации. На рибосоме возникает новый сигнал информации со следующего участка иРНК, который оказался между субъединицами в центре рибосомы. К нему устремляется следующая тРНК с соответствующей аминокислотой и присоединяется. К этой аминокислоте опять присоединяются те аминокислоты, которые были на предыдущей тРНК. Так они переприсоединяясь друг на друга образуют белковую цепочку согласно подаваемым сигналам рибосомы от иРНК. Так синтезируется вся длина белковой молекулы согласно иРНК.
Когда рибосома проходит от начала до конца иРНК, собирая белок, она отсоединяется вместе с готовой молекулой белка и перемещается к мембране эндоплазматической сети и отдаёт белок сквозь каналец мембраны внутрь. А сама идёт к следующей иРНК собирать новую молекулу белка.
3 этап — Последний (подготовка к активности)
Внутри эндоплазматической сети разные ферменты доводят молекулу белка до нужного "блеска": отщепляют лишние аминокислотные остатки, вводят фосфатные, карбоксильные и другие группы, присоединяют углеводы, липиды и другие соединения. После этого молекула белка приобретает необходимую структуру и геометрическое построение и становится активной.