Гены, рибосомы, белки

Итак, гены определяют, какие ферменты нужны клетке.

Но что такое ферменты? Согласно Большой советской энциклопедии, «Ферменты — специфические катализаторы белковой природы, образующиеся в живых телах», и еще: «Все ферменты подразделяются на два больших класса: ферменты, состоящие исключительно из белка, и ферменты, состоящие из белка и небелковой части».

Следовательно, в состав всех без исключения ферментов входят белки. Вот мы с вами и добрались до ответа на первый вопрос: работа генов должна сводиться к управлению синтезом белков.

Место синтеза белков в клетке ученым известно. Он осуществляется в цитоплазме, в специальных структурах — рибосомах. Рибосомы представляют собой мельчайшие гранулы (самые мелкие структуры в клетке, диаметром всего 150—200 ангстрем), составленные, в свою очередь, из еще более мелких субъединиц. Рибосома на электронной микрофотографии напоминает маленький белый гриб, у нее имеется и шляпка и ножка.

Именно рибосомы и собирают цепочки белков из аминокислот. Роль генов сводится к тому, чтобы указать, какие аминокислоты в каком порядке ставить. Ведь, как известно, именно порядком аминокислот и отличаются разные белки. Нередко белок можно лишить активности заменой всего одной аминокислоты на другую. Есть такая страшная болезнь — серповидноклеточная анемия. Гемоглобин у людей, страдающих этой болезнью, изменен, и эритроциты имеют необычную серповидную форму. Болезнь эта наследственная, и мутация гена, отвечающего за синтез гемоглобина, сводится к изменению всего одной аминокислоты из 574. В 574 аминокислотах, выстроенных правильно, затесалась одна чужая аминокислота, и это приводит к роковым последствиям — к серповидноклеточной анемии.

Теперь мы знаем следующее. Жизнедеятельность клетки зависит от работы ферментов. Синтез ферментов происходит под контролем генов. Ферменты — это белки, и их активность обусловливается порядком аминокислот. Белки синтезируются в цитоплазме, а гены, управляющие синтезом, находятся в ядре клеток.