Энергетическое обеспечение биосинтеза белка и нуклеиновых кислот

ГТФ, 1 АТФ
Биосинтез пуриновых нуклеотидов

2 АТФ


Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов

3) Терминация
 

Репарация ДНК – процесс исправления ошибок, случайно возникающих при

репликации ДНК и после ее завершения.

1)Специфическая ДНК-эндонуклеаза обнаруживает повреждение в цепи ДНК и гидролизует фосфодиэфирную связь с 5'-конца от повреждения ДНК.
2. Экзонуклеаза удаляет участок цепи ДНК с повреждением (несколько нуклеотидных остатков по обе стороны от места повреждения).
3. К 3'-концу образовавшейся «бреши» присоединятся ДНК-полимераза и, используя дНТФ в качестве субстратов и доноров энергии, заполнят «брешь».
4. Одиночный разрыв между вновь синтезированной и основной цепями ДНК устраняет ДНК-лигаза, использующая АТФ в качестве источника энергии.

Источники энергии:
дАТФ, дТТФ, дГТФ, дЦТФ

определенной последовательности дезоксирибонуклеотидов ДНК, на молекулу РНК.
Выделяют три стадии транскрипции:

1)инициация
2)элонгация
3)терминация

Необходимые элементы:
матрица – одна из цепей ДНК,
растущая цепь – РНК,
субстрат для синтеза – рибонуклеотиды (УТФ, ГТФ, ЦТФ, АТФ),
источник энергии – УТФ, ГТФ, ЦТФ, АТФ.
ферменты РНК-полимеразы и белковые факторы транскрипции

в ходе которого наследственная информация, закодированная в генах ДНК, реализуется

в определенную последовательность аминокислот в белковых молекулах.

белка

антикодон; Б – участок соединения с аминокислотой

субчастиц рибосомы на определенном участке мРНК и присоединении к ней

первой аминоацил-тРНК.

Инициация трансляции

Энергетические затраты – 1 ГТФ

происходит: 
1)присоединение аминоацил-тРНК к кодону мРНК, аминокислота встраивается в А-центр рибосомы. Источником

энергии служит ГТФ.
2) Фермент пептидилтрансфераза осуществляет перенос метионина с метионил-тРНК (в П-центре) на вторую аминоацил-тРНК (в А-центре) с образованием пептидной связи между метионином и второй аминокислотой. При этом уже активированная СООН-группа метионина связывается со свободной NH2-группой второй аминокислоты. Здесь источником энергии служит макроэргическая связь между аминокислотой и тРНК.
3)Фермент транслоказа перемещает мРНК относительно рибосомы таким образом, что первый кодон АУГ оказывается вне рибосомы, второй кодон (на рисунке ) становится напротив П-центра, напротив А-центра оказывается третий кодон (на рисунке ). Для этих процессов необходима затрата энергии ГТФ. Так как вместе с мРНК перемещаются закрепленные на ней тРНК, то инициирующая первая тРНК выходит из рибосомы, вторая тРНК с дипептидом помещается в П-центр.

Энергетические затраты – 2 ГТФ

достигнет на мРНК особых терминирующих кодонов – стоп-кодонов УАА, УАГ,

УГА. Когда рибосома доходит до терминирующего кодона м-РНК, происходит распад комплекса, полипептидная цепь отделяется от м-РНК (матрицы) за счет энергии ГТФ, освобождается готовый полипептид и идет в цитозоль.

Энергетические затраты – 1 ГТФ.

+
2(n-1) ГТФ (элонгация) + ГТФ (терминация) → полипептид +

nАМФ + nФФн + 2nГДФ + 2nФн.