Cтраница 2
Ориентировочно можно наметить четыре основных этапа этого процесса. На первом этапе происходит активирование аминокислот, подлежащих соединению между собой в пептидные цепи. Третий этап состоит в упорядоченном сочетании активированных аминокислот, расположении их в заданном порядке и замыкании пептидных связей. [16]
Первая стадия заключается в активировании аминокислоты, которая должна присоединиться. На второй стадии активированные аминокислоты соединяются в определенной последовательности в пептидную цепь. На третьей стадии происходит специфическое пространственное складывание каждой белковой молекулы. По Полингу и Корей ( 1951) полипептидные цепи во многих глобулярных белках частично представлены а-спи-ралями. На каждый виток спирали приходится 3 7 остатка аминокислот, которые связаны водородом между NH - и СО-группами. [17]
Было установлено, что активирующие аминокислоты ферменты ( рН5 - фракция) катализируют двухступенчатую реакцию в присутствии растворимой РНК: во-первых, фермент активирует аминокислоту при участии АТФ и затем тот же самый фермент переносит связанную с ним аминокислоту на РНК-переносчик. После того как аминокислота будет пересажена с ак-тдвирующего фермента на растворимую РНК, фермент и АТФ освобождаются и вновь могут принять участие в активировании аминокислоты. [18]
Далее, по мере изучения этих явлений стало очевидным, что определенные ферменты активируют определенную аминокислоту. Другими словами, для активирования каждой отдельной аминокислоты требуется свой особый специальный фермент. Подобные ферменты активирования аминокислот были обнаружены в препаратах ( рН5 - фракция) из дрожжей и бактерий, а затем были найдены во всех изучавшихся тканях животных и растений. Таким образом, активация аминокислот во всем органическом мире, видимо, осуществляется одними и теми же способами. [19]
Более того, в обычных условиях равновесие сильно смещено влево, в сторону гидролиза пептидной связи. Поэтому для синтеза пептидов применяются не сами аминокислоты, а их более реакционноспособные производные. Такой прием часто называют активированием аминокислоты. [20]
Синтез белка представляет собой циклический энергозависимый многоступенчатый процесс, в котором свободные аминокислоты полимеризуются в генетически детерминированную последовательность с образованием полипептидов. В табл. 14.1 обобщены известные к настоящему времени данные о составе белоксинтезирующей системы у про - и эукариот в каждой из 5 стадий синтеза, из которых 3 стадии ( инициация, элонгация и терминация) по аналогии со стадиями синтеза полимерных молекул ДНК и РНК ( см. главу 13) считаются главными и основными, а 2 стадии ( активация аминокислот и постсинтетический процессинг) рассматриваются в качестве дополнительных, вспомогательных стадий синтеза. Более 100 макромолекул участвует в активировании аминокислот и их переносе на рибосомы ( все тРНК, аминоацил-т РНК-синтетазы), более 60 макромолекул входит в состав 70S и 80S рибосом, и около 10 макромолекул, называемых белковыми факторами, принимающих непосредственное участие в системе трансляции. Не разбирая подробно природу других важных для синтеза факторов, рассмотрим механизм индивидуальных путей синтеза белковой молекулы в искусственной синтезирующей системе. [21]
![]() |
Электронная микрофотография дрожжевой клетки. [22] |
Митохондрии ( хондриосомы) имеют форму зернышек, палочек или нитей. Питательные вещества, проникающие в клетку, адсорбируются и аккумулируются хондриосомами и подвергаются быстрым превращениям вследствие концентрации в этих участках клетки соответствующих ферментов. В митохондриях полностью осуществляются цикл трикарбоновых кислот и важнейшая энергетическая реакция - окислительное фосфорилирование, почему их рассматривают как основную силовую станцию клетки. Здесь же происходят реакции активирования аминокислот в процессе синтеза белка, липидов и других соединений. [23]