Молекула РНК

РНК

 

Молекула РНК не менее важная составляющая любого организма, она присутствует и в клетках прокариот, и в клетках эукариот, и у некоторых вирусов (РНК-содержащие вирусы).

 

Общее строение и состав молекулы мы рассмотрели в лекции «Нуклеиновые кислоты«, здесь мы рассмотрим следующие вопросы:

 

  • Образование РНК и компелементарность ДНК
  • транскрипция
  • трансляция (синтез белка)

 

Строение РНК

 

Итак, структура молекулы РНК — это одноцепочечная молекула и содержит 4 вида азотистых оснований:

 

А, У, Ц и Г

 

структура рнк

 

Существует 3 вида РНК:

 

  1. Информационная или матричная — и- (м-) РНК — доставляет информацию о структуре белка от ДНК к рибосомам — к месту синтеза белка. (Находятся в ядре и цитоплазме эукариотических клеток)
  2. Транспортная РНК — т-РНК —  переносит аминокислоты к месту синтеза белка — в рибосомы
  3. Рибосомная РНК — р-РНК- входит в состав рибосом — составляет 50% ее структуры

 

Транскрипция и Трансляция

 

Транскрипция РНК

 

Транскрибция происходит у прокариотов —  в нуклеоиде, а у эукариотов — в ядре.

 

Итак, как мы знаем, ДНК каждого организма уникальна.

 

Транскрипция  — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК.

 

Соответственно, РНК каждого организма так же уникальна. Образующаяся м- (матричная, или информационная) РНК комплементарна одной цепи ДНК. Как и в случае ДНК, «помогает» транскрипции фермент РНК — полимераза. Так же как и в репликации ДНК, процесс начинается с инициации (=начало), потом идет пролонгация (=удлинение, продолжение) и заканчивается терминацией (=обрыв, окончание).

 

По окончании процесса м-РНК выходит из ядра в цитоплазму.

 

ДНК-РНК

 

Трансляция

 

Вообще, трансляция — процесс очень сложный и похож на хорошо отработанную автоматическую хирургическую операцию. Мы рассмотрим «упрощенный вариант» — просто чтобы понимать основные процессы этого механизма, главное назначение которого — обеспечить организм белком.

 

  • молекула м-РНК выходит из ядра в цитоплазму и соединяется с рибосомой.
  • В этот момент аминокислоты цитоплазмы активизируется, но есть одно «но» — напрямую м-РНК и аминокислоты не могут взаимодействовать. Им нужен «переходник»
  • Таким переходником становится т- (транспортная) РНК. Каждой аминокислоте соответствует своя т-РНК. У т-РНК есть специальная тройка нуклеотидов (антикодон), которая комплементарна определенному участку м-РНК, и она «пристраивает» аминокислоту к этому определенному участку.
  • Рибосома, в свою очередь, с помощью специальных ферментов образует полипептидную связь между этими аминокислотами — рибосома движется вдоль м-РНК как бегунок вдоль застежки-змейки. Полипептидная цепь растет, пока не рибосома не дойдет до кодона (3 аминокислоты), который соответствует сигналу «СТОП». Тогда цепь обрывается, белок выходит из рибосомы.

 

Генетический код

 

Генетический код — свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.

 

генетический код

 

Как пользоваться  таблицей:

 

  • Находите первое азотистое основание в левом столбце;
  • Находите второе основание сверху;
  • Определяете третье основание в правом столбце.

 

Пересечение всех трех- и есть нужная вам аминокислота образующегося белка.

 

Свойства генетического кода

 

  1. Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).
  2. Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.
  3. Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.
  4. Однозначность (специфичность) — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте .
  5. Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.
  6. Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека

 

Не нужно вызубривать наизусть эти свойства. Важно именно понять, что генетический код универсален для всех живых организмов! Почему? Да потому что основан он на аминокислотах. А они, так же как и белки — основа жизни на Земле.

 

Функции РНК

 

Получается, что самая основная функция молекулы РНК — синтез белка в организме — важнейший процесс пластического обмена (ассимиляции).

 

Более частные функции зависят от вида РНК — три основных (и-РНК, т-РНК и р-РНК) мы рассмотрели выше.

 

По сути, РНК  — это «Мост» между геном (кодонами) и белком.

 

В ЕГЭ задачи на ДНК-РНК-белок «живут» в части С.

 

Примеры таких задач

 
задача на РНК
 
Так и тянется рука посчитать, да? А правильный ответ — 4). Почему не известно?
 
Потому что РНК, в отличие от молекулы ДНК, не двуцепочечная. А количество Аденина в одной цепочке по Гуанину не определить.
 


 

  • А27 — Клеточный ровень организации

 


 

 

Обсуждение: "Молекула РНК"

(Правила комментирования)