Дар ҳуҷайра мутассил равандхон синтези био- логй мегузаранд. Бо ёрии ферментҳо аз моддаҳои содаи хурдмолекула пайвастаҳои мураккаби ка- лонмолекула синтез мешаванд: аз аминокисло- таҳо – сафеда, аз моносахаридҳо ангиштобҳои мураккаб, аз асосҳои нитрогенӣ ва қандҳо – ну- клеотидҳо, аз онҳо кислотаҳои нуклеинӣ.
Маҷмӯи реаксияҳои синтези биологӣ мубо- дилаи пластикӣ ё ассимилятсия номида мешавад. Равандҳои муқобили синтез диссимилятсия но- мида шудааст, ки он маҷмӯи реаксияҳои таҷзия- шавӣ (парахашавӣ) мебошад. Дар вақти таҷзияи пайвастаҳои калонмолекула энергия хориҷ ме- шавад, ки он барои реаксияҳои синтези биологӣ зарур аст.
Реаксияҳои синтези биологӣ бо хусусияти ҷинсӣ ва фардй фарқ мекунанд. Структураи синтези молекулаҳои органикии ка- лон бо пайдарҳамии нуклеотидҳо дар КДН, яъне генотип муай- ян мегардад. Равандҳои мубодила бо муҳити дохилии организм – гомеостаз – дар мутассил тағйирёбии шароити ҳастӣ таъмин ме- шавад. Ба ин равандҳо, ҳамчунин равандҳои синтез – мубодилаи пластикӣ ва реаксияи таҷзия, ки дар натиҷаи онҳо энергия ҷудо шуда, дар бандҳои макроэнергии АТФ захира мегардад, тобеъ мебошанд. Моддаҳои синтезшуда дар ҷараёни сабзиш барои бунё- ди ҳуҷайраҳо ва органоидҳои онҳо, инчунин, барои иваз гарди- дани молекулаҳои сарфгашта ё вайроншуда истифода мешаванд. Тамоми реаксияҳои синтез бо фурӯ бурда шудани энергия мегу- заранд.
- 1. АНАБОЛИЗМ
Маҷмӯи реаксияҳои синтези биологӣ мубодилаи пластикӣ ё анаболизм (аз юнонӣ апаЪо1е – авҷ) номида мешавад. Номи ин намуди мубодила моҳияти онро инъикос менамояд: аз моддаҳои сода, ки аз берун ба ҳуҷайра дохил мешаванд, моддаҳои монанд ба моддаҳои ҳуҷайра ба вуҷуд меоянд, яъне ассимилятсия мегузарад. Ҳамаи равандҳои мубодилаи моддаҳо дар ҳуҷайра ва кулли орга- низм зери назорати дастгоҳи ирсй мегузаранд ва ин натиҷаи амалй гардидани ахбори генетикӣ мебошад, ки он дар ҳуҷайра воқеъ аст.
Акнун яке аз равандҳои муҳимтарини зуҳуроти ахбори ирсӣ ҳангоми мубодилаи пластикӣ – синтези биологии сафедаҳоро дида мебароем.
Амалй гардидани ахбори ирсй – синтези биологии сафедаҳо
Чӣ тавре қайд кардем, ҳамаи гуногунии хосияти молекулаҳои сафедагӣ дар ниҳояти кор бо структураи якумини онҳо, яъне бо пайдарҳамии аминокислотаҳо муайян мегардад. Барои синтез шудани сафеда, ахбор оид ба пайдарҳамии (пайиҳам ҷойгирша- вии) аминокислотаҳо дар структураи якумини он бояд ба рибосо- ма расонда шавад. Ин раванд ду давра ё худ ду марҳаларо дар бар мегирад: транскрипсия ва транслятсия.
Транскрипсия (аз лотинӣ 1гап8спр1ю – рӯнавис кардан). Ахбор бо роҳи дар яке аз силсилаҳои молекулаи КДН синтез шудани моле- кулаи яксилсилаи КРН ба вуҷуд меояд, ки пайдарҳамии нуклеотидҳои он ба пайдарҳамии нуклеотидҳои матритса (модарӣ) – занҷири полинуклеотидии КДН мувофиқат мекунад. Механизми махсуси «донистани» нуқтаи ибтидоии синтези сафеда, интихоби занҷири КДН, ки бо он ахбор ҳисоб карда мешавад, ҳамчунин, механизми анҷомёбии раванд мавҷуд аст.
Дар прокариотҳо (бактерияҳо), ки ядрои ташаккулёфта надо- ранд, рибосомаҳо ба молекулаи аз нав синтезшудаи КРН-а зуд баъди ҷудошавии он аз КДН, ё ҳатто, то анҷом ёфтани синтези пурраи он, пайваст шуда метавонанд.
Транслятсия (аз лотинӣ 1гап81а1ю – додан). Давраи дигари син- тези биологӣ – гузаронидани ахборе, ки дар пайдарҳамии нуклео- тидҳо (пайдарҳамии кодонҳо)-и молекулаи КРН-а ҷой дорад, дар пайдарҳамии аминокислотаҳои занҷири полипептидӣ мебошад.
Дар эукариотҳо КРН-а дар ибтидо бояд тавассути пардаи ядро ба ситоплазма расонда шавад. Гузарониш бо сафедаҳои махсус ба амал оварда мешавад, ки бо молекулаи КРН комплекс ҳосил менамоянд. Ин сафедаҳо КРН-а-ро аз таъсири зарарноки ферментҳои ситоплазмагӣ муҳофизат мекунанд. Дар ситоплазма дар яке аз нӯгҳои КРН-а рибосома фаъолият намуда, синтези по- липептид оғоз меёбад.
Рибосома дар молекулаи КРН-а номунтазам (номураттаб), триплет аз паси триплет ҷойгир мешавад (расми 4.2). Ба андозаи ҷойгиршавии рибосома дар молекулаи КРН-а, дар занҷири по- липептидӣ пайи ҳамдигар аминокислотаҳо ҷой мегиранд, ки ба триплети КРН-а мувофиқанд. Мувофиқшавии дурусти аминокис- лотаҳоро ба коди триплети КРН-а КРН-н таъмин менамояд. Ҳар як аминокислота КРН-н худро дорад.
Яке аз триплетҳо – антикодон ба триплети муайяни КРН-а ҷиддан комплементар мебошад. Ҳамчунин, ба ҳар кадом амино- кислота ферменти муайян мувофиқат менамояд, ки онро ба КРН-н пайваст мекунад. Принсипи умумии додани ахбори ирсй доир ба структураи молекулаҳои сафедагӣ дар раванди синтези биологии занҷири полипептидӣ дар расми 4.3 нишон дода шудааст.
Баъди анҷом ёфтани синтез занҷири полипептидӣ аз матритса молекулаи КРН-а ҷудо шуда, сипас структураи сеюминро соҳиб мешавад, ки ба сафедаи мазкур хос аст.
Молекулаи КРН-а барои синтези полипептидҳо мисли рибо- сома, мумкин такроран истифода шавад. Дар ин ҷо мафҳумҳои транскрипсия ва транслятсия ба таври хеле одӣ ва мухтасар тав- сиф карда шудаанд. Дар хотир бояд дошт, ки синтези биологии сафедаҳо – раванди хеле мураккаб буда, ба иштироки бисёр фер- ментҳо ва сарфи микдори зиёди энергия вобаста аст.
Синтези биологии молекулаҳои ғайрисафедагӣ дар ҳуҷай- раҳо дар се давра ба амал меояд. Дар ибтидо доир ба структураи сафеда – ферменти махсус ахбор ба вуҷуд меояд, баъд бо ёрии ин фермент молекулаи муайяни ангиштоб ё липид ҳосил мешавад. Бо ҳамин роҳ дар организм дигар молекулаҳои ғайрисафедагӣ – витаминҳо, гормонҳо ва ғайра низ ҳосил мешаванд.
Саволҳо барои санҷиш:
- Синтези биологӣ аз чӣ иборат аст? Мисолҳо оред. Синтези биоло- гӣ аз синтези химиявӣ аз кадом ҷиҳат фарк, мекунад?
- Раванди ассимилятсияро таъриф диҳед.
- Коди генетикӣ чист?
- Хосиятҳои асосии коди генетикиро гӯед.
- Кислотаҳои рибонуклеинат дар куҷо синтез мешаванд?
- Синтези сафеда дар куҷо ба амал меояд? Шумо ба хосият ва нак,- ши сафедаҳо, инчунин кислотаҳои нуклеинат дар организм чӣ тавр баҳо дода метавонед?
Тестҳо
- Маҷмӯи раванди реаксияҳои синтези биологиро чӣ меноманд?
а) анаболизм; б) катаболизм; в) денатуратсия.
- Ассимилятсия чӣ маъно дорад?
а) аз ҳисоби моддаи сода дар ҳучайра синтез шудани моддаҳои орга- никӣ; б) тачзия шудани моддаҳо дар организм; в) синтези АТФ.
- Синтези сафедаҳо дар кадом қисми ҳучайра амалӣ мегардад?
а) рибосомаҳо; б) митохондрияҳо; в) пластидҳо.
- Аз молекулаи КДН нусхабардор шудани КРН – а-ро чӣ меноманд? а) транскрипсия; б) транслатсия; в) терминатсия.
- Раванди гузаштани ахбори ирсӣ аз КРН- а бо занчири полипепти- дии сафедаро чӣ меноманд?
а) транслокатсия; б) транслатсия; в) транскрипсия.
- Аминокислотаҳоро барои синтез шудани сафеда дар рибосома ка- дом КРН таъмин менамояд?
а) КРН – р; б) КРН – а; в) КРН – н.