Теория:

Каждая клетка содержит тысячи белков. Свойства белков зависят от их первичной структуры, т. е. порядка соединения аминокислотных остатков в молекулах.
 
Информация о первичной структуре всех белков организма закодирована последовательностью нуклеотидов, образующих молекулы ДНК. В молекулах ДНК выделяют гены. Каждый ген соответствует одному белку.
Ген — это единица наследственности, представляющая собой участок ДНК, в котором закодирована первичная структура молекул одного белка.
В одной молекуле ДНК содержится много генов. Все гены данного организма образуют его генотип.
Биосинтез белка
Процесс биосинтеза белка состоит из двух этапов: транскрипции и трансляции.
 
ДНК_РНК_Белок.png
Рис. \(1\). Этапы биосинтеза белка
 
Для каждого этапа биосинтеза требуются особые ферменты и АТФ.

Биосинтез происходит в клетках с огромной скоростью. В организме высших животных в одну минуту образуется до \(60\) тыс. пептидных связей.
Транскрипция
Транскрипция — это процесс переписывание наследственной информации с молекулы ДНК на информационную (матричную) РНК.
В ходе транскрипции участок двуцепочечной ДНК «разматывается». На одной из цепочек синтезируется молекула иРНК.
ДНК_иРНК.png
Рис. \(2\). Транскрипция
 
Информационная (матричная) РНК одноцепочечная, она собирается на одной из нитей ДНК по правилу комплементарности.
 
ДНК_РНК_2.png
Рис. \(3\). Комплементарность ДНК и РНК
 
Образуется молекула иРНК, которая является копией второй цепочки ДНК, только в ней тимин заменён на урацил. Закодированная в ДНК информация о первичной структуре белка таким образом переписывается на иРНК.

Как и в любой другой биохимической реакции, в этом процессе участвует фермент — РНК-полимераза.

Молекула ДНК содержит большое количество генов. В начале каждого гена располагается промотор — особая последовательность нуклеотидов ДНК, которую определяет РНК-полимераза, и с этого места начинает сборку молекулы иРНК.
 
Синтез иРНК продолжается до очередного «знака препинания» — терминатора. Эта последовательность нуклеотидов указывает на завершение синтеза иРНК.

В клетках прокариот иРНК образуется в цитоплазме, поэтому образовавшиеся молекулы могут сразу принимать участие в синтезе белков на рибосомах.

В клетках эукариот транскрипция происходит в ядре, поэтому иРНК сначала через поры в ядерной мембране выходит в цитоплазму.
Трансляция 
Трансляция — это перевод информации, закодированной в иРНК, в первичную структуру молекулы белка.
Для сборки белковой молекулы в цитоплазме клетки должны присутствовать все необходимые аминокислоты. Они образуются при расщеплении белков, поступающих с пищей, или синтезируются в самом организме.
 
Аминокислоты доставляются к рибосомам транспортными РНК (тРНК). Аминокислота попадает в рибосому только в комплексе с сответствующей тРНК.
 
На тот конец иРНК, с которого нужно начать синтез белка, нанизывается рибосома. Она движется вдоль иРНК прерывисто, «скачками», задерживаясь на каждом кодоне приблизительно \(0,2\) секунды.
  
К кодону, расположенному в активном центре рибосомы, присоединяется тРНК с комплементарным антикодоном. Соединённая с ней аминокислота образует пептидную связь к растущей полипептидной цепочкой. Затем  рибосома перемещается на следующий кодон иРНК. В рибосоме оказывается тРНК с антикодоном, комплементарным следующему триплету в иРНК, и к образующейся молекуле белка присоединяется следующая аминокислота.

   Полисома.png
Рис. \(4\). Трансляция
 
Рибосома постепенно сдвигается по иРНК, задерживаясь на следующих триплетах. Так поэтапно собирается молекула белка.
 
Синтез полипептидной цепи заканчивается, когда в активном центре рибосомы  оказывается стоп-кодон (УАА, УАГ или УГА). Молекула белка отсоединяется от рибосомы, выходит в ЭПС или цитоплазму и усложняется, образуя характерную вторичную, третичную и четвертичную структуры.
 
На одной иРНК одновременно находятся несколько рибосом и происходит синтез нескольких молекул белка. Рибосомы, которые связаны с одной иРНК и синтезируют один и тот же белок, образуют полисому.
 
Когда синтез данного белка окончен, рибосома может найти другую иРНК и начать синтезировать другой белок.
 
Общая схема синтеза белка представлена на рисунке.

Биосинтез белка.png
  
Рис. \(5\). Общая схема биосинтеза белка
 
Пример:
последовательность нуклеотидов матричной цепи ДНК: ААГ  ГЦТ  ТАГ.
При транскрипции на этой цепи по принципу комплементарности образуется участок иРНК с нуклеотидами УУЦ  ЦГА  АУЦ, на котором в результате трансляции образуется цепочка из аминокислот: фенилаланин — аргинин — серин.
Если в одном из триплетов произойдёт замена нуклеотидов или они поменяются местами, то может случиться так, что триплет станет кодировать какую-нибудь другую аминокислоту. Значит, произойдут изменения и в строении белка, закодированного данным геном, что может оказать влияние на процессы обмена веществ и изменить признаки организма.
 
Обрати внимание!
Нарушения последовательности нуклеотидов в ДНК или иРНК могут приводить к возникновению мутаций
Источники:
Рис. 1. Этапы биосинтеза белка. https://image.shutterstock.com/image-vector/dna-replication-protein-synthesis-transcription-600w-1040732464.jpg
Рис. 2. Транскрипция. https://image.shutterstock.com/image-illustration/double-stranded-dna-copied-into-600w-757534681.jpg
Рис. 3. Комплементарность ДНК и РНК. © ЯКласс
Рис. 4. Трансляция. https://image.shutterstock.com/image-vector/scheme-translation-process-syntesis-mrna-600w-1314724547.jpg
Рис. 5. Общая схема биосинтеза белка. https://image.shutterstock.com/image-vector/protein-synthesis-vector-illustration-labeled-600w-1205986015.jpg