Репликация, транскрипция, трансляция

Репликация – биосинтез ДНК, по полуконсервативному типу

3 этапа:

1)инициация:

-подготовка матер.цепи к репликации

-обр-ие репл.вилки

-сборка праймосома

-синтез праймера

Топоизомераза – расспирализовывает 3ую стр.

Хеликаза – 2ую, разрывая водор.связи, исп Е АТФ

В ориджинах начинается репликация.

Праймосома = хеликаза+праймаза+SSB-белки(препятствуют респиралиации, защищают от сшивок)

РНК-затравки синт.РНК-полимераза.Роль праймера: акт.ДНК-полимеразу. Для ведущей цепи 1 праймер, для отстающей – много. Синтез Днк всегда начинается с РНК- затравки. Праймеры акт. ДНК-полимеразу, они антипараллельны и комплиментарны цепям ДНК.

2)элонгация – удлинение дочерних цепей.Всегда растет 3конец. Субстраты-dАТФ, dГТФ. С помощью ДНК-полимераз, проверяется 2ды комплиментарность нуклеотида.

3)терминация- остановка. 2 молекулы ДНК, точные копии материнской

Транскрипция – синтез РНК на матрице ДНК, консервативный.

4 этапа:1)связывание РНК-полимеразы с ДНК

        2)инициация 3)элонгация 4)терминация

Трансляция – перевод первичной структуры мРНК в амк-последовательность белка. Перевод основан на генетическом коде. Синтез в цитозоле кл. на рибосоме

1)инициация :

1.активация АМК:

R-СН(NH₂)COOH +АТФ → R-СН(NH₂)CO~ОАМФ (аминоациладенилат)

R-СН(NH₂)CO~ОАМФ + тРНК → R-СН(NH₂)CO~ тРНК(аминоацил- тРНК),Ф:кодаза

2.связывание АМК с тРНК сложноэфирной связью. Узнавание своей АМК с помощью АРС-азы – имеет высокую субстратную специфичность

3.Самосборка рибосомы. В малой субъединице – иниц.белки мРНК, иниц.аминоацилРНК,3 белк. фактора. Малая субъединица двигается по мРНК, пока не дойдет до старт-кодонов АУГ,ГУГ, к старт-кодону своим антикодоном присоединяется большая тРНК. Устанавливается рамка считывания. Затем присоединяется большая субъединица, затрачивается ГТФ. Инициаторный аминоацил-тРНК всегда в П-центре. Теперь рибосома готова. В А-участке триплет свободен, К нему присоединяется тРНК.

2)элонгация – образование пептидной связи, удлинение цепи

Рабочий цикл рибосомы идет в 3 этапа: 1)связывание аминоацил-тРНК в А-уч.(ГТФ, фактор элонгации)

2)образование пептидной связи (пептидил-ГФ), 3)транслокация (ГТФ, фактор элонгации)

Продолжается до тех пор, пока не кончатся АМК в белке, затр. 4 макроэрг.связи

3)терминация – происходит, когда в А-уч. оказывается стоп-кодон+релизинг-факторы (факторы терминации ). Активация в Е-уч. эстеразы (расщепление эфирной связи).

2. Гетерополисахариды (классы гликозаминогликанов).Строение, распространение в организме и биологическая роль.

Гетерополисахариды – ГАГ всегда связаны с белком. В их состав входят остатки мономера либо гликозамина, либо галактозамина, а также D-глюкуроновая или L-идуроновая кислоты.

ГАГ – высокомолекулярные соединения, мономером является дисахаридная единица, которая представлена уроновой кислотой, которая соединена альфа-1,3 гликозидной связью с аминосахаром.

Различают 7 классов ГАГ: 1) гиалуроновая кислота – распространена в почках, стекловидном теле, синавиальной жидкости, пупочном канатике, смазка в суставах, барьер против проникновения микроорганизмов; с возрастом количество уменьшается; 2, 3) хондроэтин4сульфат и хондроэтин6сульфаты - состоят из уроновых кислот, соединенных с галактозамином; они находятся в костной ткани, с возрастом количество уменьшается; 4) дерматансульфаты – состоят из итуроновой кислоты и аминосахара ацетилированного и сульфированного; 5) керотансульфаты – не содержат уроновых кислот, в состав входит Д-галактоза с ацетилированным и сульфированным сахаром, сиаловые кислоты, обуславливают прозрачность роговицы; 6) гепарин – находятся на поверхности многих клеток, в тучных клетках внутренний элемент, содержит несколько остатков серной кислоты; выполняет роль антикоагулянта в комплексе с липопротеидами плазмы, соединяются с липопротеинлипазой, становится активнои и расщепляет липиды в составе хилоникронов; 7) гепарансульфаты – по структуре похож на гепарин, но содерж ит меньше сульфатных групп, синтезируется при участии гликозилтрансфераз – переносят ост Угле в с активных форм. Каждый раз увеличивается на 1ну молекулу углевода.

гепарин - важный компонент противосвёртывающей системы крови (его применяют как антикоагулянт при лечении тромбозов). Он синтезируется тучными клетками и находится в гранулах внутри этих клеток. Наибольшие количества гепарина обнаруживаются в лёгких, печени и коже. Дисахаридная единица гепарина похожа на дисахаридную единицу гепарансульфата. Отличие этих гликозаминогликанов заключается в том, что в гепарине больше N-сульфатных групп, а в гепарансульфате больше N-ацетильных групп.

3. Структура ферментов. Активный центр. Механизм образования фермент-субстратного комплекса. Аллостерические участки, их биологическая роль.

Ферменты – это обширный класс белковоспецифических молекул, катализирующие многие реакции в организме, их роль очень велика. Есть ферменты простые, а есть сложные. Они состоят из белковой части (апофермент) и небелковой части – кофактора, который делится на кофермент – где связь рыхлая – витамины и простерическую группу – связь прочная - ФАД, ФМН.

Структура фермента: 1) активный цент – формируется на уровне третичной структуры, в его образовании участвуют 10-15 а\к. а) якорная или контактная площадка, которая обеспечивает сродство фермента к субстрату, участвует в формировании S-E комплекса б) каталитические участки 2) аллостерический участок необходим для присоединения низкомолекулярных соединений (гормонов), эффекторов, в итоге активация или ингибирования активного центра.

Механизмы образования ES комплекса: 1) теория жесткой матрицы, в этом случае фермент подходит к субстрату как ключ к замку 2) теория Кошланда или индуцированного соответствия – при связывании Е с S, аллостерические участки фермента изменяют пространственную структуру субстрата, после чего они подходят друг к другу как ключ к замку.

Аллостерический центр – удален от акт.центра и служит для присоединения низкомолекулярных веществ – модификаторов(эффекторов). Присоединение модификатора будет приводить либо к ↑ акт.Ф или к его ингибированию.

Центр хим.модификации: - фосфатная, - ацетатная

Участки межмолекулярного взаимодействия, которые присутствуют у мультиферментных комплексов, таких как пируватдегидрогеназный комплекс, α-КГ-ДГ-комплекс.

Изоферменты – это ферменты, которые катализируют одну и туже реакцию, но в различных тканях. Например, ЛДГ катализирует превращение лактата в ПВК, но эта реакция обратима. ЛДГ_{1 и 2} находятся в сердечной мышце и катализирует эту реакцию в сторону ПВК, а ЛДГ _{4 и 5} мышечной ткани катализируют в сторону образования лактата. ЛДГ состоит из Н и М субъединиц: ЛДГ _{1 и 2} Н₃М, а ЛДГ _{4 и 5} МН_3.  Креатинкиназа – ММ мышечный тип, МВ сердечный тип, ВВ мозговой тип.

Определение активности ферментов с диагностической целью: 1) активность ЛДГ _{1 и 2} увеличивается при инфаркте миокарда, а ЛДГ _{4 и 5} при миопатиях 2) АлАТ при гепатите, АсАТ при инфаркте миокарда 3) глюкозо6фосфатдегидрогеназа – гемолитическая анемия, дефицит по этому ферменту; окислительная ветвь не работает. Не образуется НАДФН, глутатион, нарушается целостность эритроцитов 4) креатинкиназа – инфаркт миокарда.