Синтез белков в тканях. 
Покажите роль АТФ и нуклеиновых кислот

Белки — высокомолекулярные, азотсодержащие органические соединения, молекулы которых построены из 20 б — аминокислот. Необходимые для обеспечения процессов жизнедеятельности белки поступают в организм с пищей. Под действием пепсина молекулы белков расщепляются на фрагменты, которые называются высокомолекулярные пептиды. Последние поступают в тонкий кишечник, где их дальнейшее переваривание происходит в слабощелочной среде рН — 7,8−8,0 под действием ферментов сока поджелудочной железы и кишечных соков (трипсин, химотрипсин, пептидазы). При этом высокомолекулярные пептиды превращаются в низкомолекулярные пептиды, а затем в свободные аминокислоты. Аминокислоты и некоторое количество низкомолекулярных пептидов всасываются кишечными ворсинками по типу активного транспорта, то есть с затратами энергии. Некоторое количество всосавшихся аминокислот уже в клетках кишечной стенки включается в синтез специфических белков, большая же их часть поступает в кровь (~95%) и в лимфу. Кровь приносит аминокислоты в печень, где идет активный синтез белка. Аминокислоты, не использованные в печени, поступают в большой круг кровообращения. Аминокислоты, циркулирующие в крови, составляют фонд свободных аминокислот и используются для синтеза и обновления белков тканей, синтеза ферментов, ряда гормонов и других активных веществ или же включаются в процессы окисления с образованием конечных продуктов и энергии.

Большая часть свободных аминокислот используется для синтеза белков.

Это энергозатратный процесс, который происходит при обязательном участии нуклеиновых кислот. Ферментативные реакции биосинтеза белка можно разделить на три этапа:

Первый — транскрипция (переписывание). Это перенос информации о структуре необходимого в организме белка с гена, находящегося на молекуле ДНК в ядре клетки, на информационную РНК (иРНК).

Второй — рекогниция (распознавание). Суть этого этапа состоит в доставке транспортными РНК (тРНК) соответствующих аминокислот к месту контакта иРНК с рибосомой.

Третий — трансляция (сборка белковой молекулы). Движение рибосомы по иРНК совместно с работой тРНК способствует образованию полипептидной цепочки — первичной структуре молекулы будущего белка.

Все реакции биосинтеза белка происходят на основе принципа комплементарности.

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — универсальный источник и основной аккумулятор энергии в живых клетках. АТФ содержится во всех клетках растений и животных. Количество АТФ в среднем составляет 0,04% (от сырой массы клетки), наибольшее количество АТФ (0,2−0,5%) содержится в скелетных мышцах.

АТФ состоит из остатков:

• 1) азотистого основания (аденина);
• 2) моносахарида (рибозы);
• 3) трех фосфорных кислот.

Поскольку АТФ содержит не один, а три остатка фосфорной кислоты, она относится к рибонуклеозидтрифосфатам.

Для большинства видов работ, происходящих в клетках, используется энергия гидролиза АТФ. При этом при отщеплении концевого остатка фосфорной кислоты АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту), при отщеплении второго остатка фосфорной кислоты — в АМФ (аденозинмонофосфорную кислоту). Выход свободной энергии при отщеплении как концевого, так и второго остатков фосфорной кислоты составляет по 30,6 кДж. Отщепление третьей фосфатной группы сопровождается выделением только 13,8 кДж. Связи между концевым и вторым, вторым и первым остатками фосфорной кислоты называются макроэргическими (высокоэнергетическими).

Запасы АТФ постоянно пополняются. В клетках всех организмов синтез АТФ происходит в процессе фосфорилирования, т. е., присоединения фосфорной кислоты к АДФ. Фосфорилирование происходит с разной интенсивностью при дыхании (митохондрии), гликолизе (цитоплазма), фотосинтезе (хлоропласты).

АТФ является основным связующим звеном между процессами, сопровождающимися выделением и накоплением энергии, и процессами, протекающими с затратами энергии. Кроме этого, АТФ наряду с другими рибонуклеозидтрифосфатами (ГТФ, ЦТФ, УТФ) является субстратом для синтеза РНК. Нуклеиновые кислоты биополимеры, мономером которых является нуклеотид. Они входят в состав хромосом, обеспечивают передачу наследственных признаков и управляют жизнью клетки. Нуклеиновые кислоты бывают двух видов это ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). Нуклеотид сложное химическое вещество. Он состоит из трех компонентов: азотистого основания, остатков сахара и фосфорной кислоты.

Роль ДНК заключается в том, что она кодирует в себе все свойства организма. В ДНК закодирован порядок (последовательность) аминокислот во всех белках организма. Это генетический код. Три нуклеотида в первой цепи ДНК кодируют одну аминокислоту.

Молекулы ДНК хранят сведения о строении белков и передают их потомкам из поколения в поколение. То есть, они являются носителями наследственной информации. ДНК достается нам от родителей, через хромосомы половых клеток.

Чтобы при размножении клеток и организмов потомкам досталось нужное количество ДНК (хромосом), необходим процесс удвоения ДНКрепликация. РНК отличается от ДНК не только одним типом азотистых оснований (вместо тимина урацил) и сахаром (вместо дезоксирибозы рибоза). Каждая молекула РНК в отличие от молекулы ДНК представлена одной нитью. РНК находится в основном в цитоплазме клезуя пептидные связи. Соединенные в нужном порядке и количестве аминокислоты и есть белок.