Nukleinsavak és a fehérjék bioszintézise

Az előadások a következő témára: "Nukleinsavak és a fehérjék bioszintézise"— Előadás másolata:

1 Nukleinsavak és a fehérjék bioszintézise

2 Foszforsav (foszfátion)
A nukleotidok felépítése A növények →a talajból, az állatok → a táplálékból, a csontok lehetnek foszfátraktárak + purinbázis (adenin, guanin), pirimidinbázis (citozin, uracil, timin) lebontó folyamatok köztes termékeiből, a lebontott molekulák nitrogénjéből vagy a növények a talajból felvett nitrogéntartalmú sókból származik 5 C-atomot tartalmazó cukrok A szőlőcukorból minden szervezet elő tud állítani a nukleotidokat az alapegységekből enzimek kapcsolják össze megfelelő sorrendben Foszforsav (foszfátion) N-tartalmú szerves bázis pentóz

3 DNS bioszintézise Lényege:
A DNS-molekula a sejtosztódás előtti szakaszban önmagával azonos két új DNS-molekulát tud létrehozni → megkettőződik (szemikonzervatív replikációval = félig a régi DNS-szálat megőrző másolás). Menete: DNS-molekula kettős hélixének végén az ún. szétcsavaró fehérjék (enzimek) a spirál kicsavarodását → a H-kötések felbontását; DNS-polimeráz enzim mindkét régi szálhoz új nukleotidokból álló másolatot kapcsol→ a két szálon eltérő a szintézis iránya: 3’-5’ irányban leolvasott szálon (templáton) összefüggő új DNS-szál szintetizálódik, az 5’-3’ irányban leolvasott szál mentén töredékek képződnek (ezeket a ligáz enzim kapcsolja össze); a kész új DNS-molekulán az enzimek ellenőrzést végeznek: a hibás párosodásokat kijavítják vagy kivágják.

4 RNS bioszintézise Lényege:
az RNS-molekula a DNS aktív szálának egy kicsiny – többnyire csak egy fehérje vagy RNS bioszintézisért felelős szakaszáról képződik. Menete: a DNS megfelelő szakasza enzimek hatására szétcsavarodik, a hidrogénkötések felnyílnak, enzim a nukleotidokból új szálat képez, az a DNS aktív szála nukleotidsorrendjének megfelelően (a kiegészítő szálhoz hasonlóan) új szál készül az RNS-polimeráz segítségével. A létrejött RNS-molekula leválik, a DNS összezárul. A képződött RNS abban tér el a DNS kiegészítő szálától, hogy sokkal rövidebb – hiszen a DNS egy darabjáról készül – timin helyett uracil nevű bázist tartalmaz, és dezoxiribóz helyett ribóz van benne. A DNS-RNS kettős lánc kevésbé stabil, mint a DNS-DNS kettős lánc, ezért a kész RNS leválik, s a DNS visszazárul.

5 Nukleinsavak

6 Nukleinsavak: DNS = dezoxiribonukleinsav
Felépítése: foszforsav dezoxiribóz szerves bázis: purinbázis: adenin, guanin purimidinbázis: citozin, timin

7

8 Nukleinsavak DNS gén kémiai kód

9 Kromoszóma Benne a DNS szuperhélix formában van.

10 Nukleinsavak DNS replikációja (megkettőződése)

11

12

13 Fehérjék bioszintézise
Lényege: Az aminosavsorrend kialakítása fajra, egyedre, sejtre, sejtalkotókra jellemző. Helye: a sejt riboszómáin. Az aminosavak felépítése a fehérjék építőkövei az aminosavak, az aminosavak származhatnak fehérjék lebontásából, felesleges aminosavak nitrogénjének a lebontó folyamatok során keletkezett szénláncdarabok összeépítéséből, Növényekben a talajból felvett vagy redukált nitrogénvegyületek és a glükóz bontásból keletkező szénvegyületek összekapcsolásával;

14 kialakul a polipeptidlánc
A fehérjéket az alapegységekből enzimek kapcsolják össze megfelelő sorrendben: Információ a DNS aktív szálán nukleotidhármasokban (bázistripletekben) átírás (transzkripció) mRNS-re (hírvivő RNS) az mRNS elszállítja az információt a riboszómák felszínére (a fehérjeszintézis helyszíneire) az aktivált aminosavakat a tRNS-ek szállítják a riboszómákhoz 64 antikodon 61 aminosavat jelez, (ebből 1. a startjel = lánckezdő aminosav jel), 3 stopjel =lánczáró mRNS nukleotidsorrendjének átfordítása = transzlációja az fehérjék aminosavsorrendjének nyelvére – ezt a tRNS végzi A tRNS az mRNS kodonjainak megfelelő aminosavakat hordoz az aminosavak a megfelelő sorrendben peptidkötésekkel kapcsolódnak össze kialakul a polipeptidlánc kód kodon antikodon

15 RNS = ribonukleinsav

16 RNS = ribonukleinsavak
Képződésük: a DNS-molekulák aktív (élő) száláról képződnek Biológiai feladatuk: a DNS-ben tárolt információnak a fehérjeképzés helyére történő továbbítása és a fehérjeszintézis közvetlen megvalósítása. (Egyes vírusoknál örökítőanyagként is szerepelhet, sőt ribozimek biolkatalizátorként a is működhetnek.) Méretükre, felépítésükre jellemző: tömegük jóval kisebb, mint a DNS egy polinukleotid-lánc alkotja a molekuláit pentózuk: ribóz szerves bázisaik: adenin (A), guanin (G), citozin (C) és uracil (U) lehet. Kapcsolódásuk: A=U G=C foszforsav

17 RNS = ribonukleinsav tRNS (transzfer = szállító RNS)
az aktivált aminosavakat szállítja a fehérjeszintézis helyére lóhere alakú molekula 61-féle változata van Specifikus minden kodonnak, ill. aminosavnak saját tRNS-e van bázishármasa az antikodon (az mRNS kodonjával komplomenter) ribozim

18

19

20

21