Nukleinsavak és a fehérjék bioszintézise

• 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

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:

1. DNS-molekula kettős hélixének végén az ún. szétcsavaró fehérjék (enzimek) a spirál kicsavarodását → a H-kötések felbontását;

2. 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);

3. a kész új DNS-molekulán az enzimek ellenőrzést végeznek: a hibás párosodásokat kijavítják vagy kivágják.

RNS bioszintézise

Lényege: az RNS-molekula a DNS aktív szálának egy kicsiny – többnyire csakegy fehérje vagy RNS bioszintézisért felelős szakaszáról képződik.Menete:1. a DNS megfelelő szakasza enzimek hatására szétcsavarodik, a

hidrogénkötések felnyílnak,2. enzim a nukleotidokból új szálat képez,3. 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.

Nukleinsavak

Nukleinsavak:DNS = dezoxiribonukleinsav

Felépítése:

foszforsav

dezoxiribóz

szerves bázis:

purinbázis: adenin, guanin

purimidinbázis: citozin, timin

Nukleinsavak

DNS génkémiai kód

Kromoszóma

Benne a DNS

szuperhélix

formában van.

Nukleinsavak

DNS replikációja (megkettőződése)

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;

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 információta riboszómák felszínére

(a fehérjeszintézis helyszíneire)

az aktivált aminosavakat a tRNS-ek szállítjáka riboszómákhoz64 antikodon61 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

RNS = ribonukleinsav

RNS = ribonukleinsavak

Képződésük:• a DNS-molekulák aktív (élő) száláról képződnekBiológiai 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=UG=C

• foszforsav

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