Kakšna je vloga citoplazme v biosintezi proteinov? Opis, postopek in funkcije

Celica katerega koli organizma je ena velika tovarna za proizvodnjo kemikalij. Tu so reakcije na biosintezo lipidov, nukleinskih kislin, ogljikovih hidratov in seveda beljakovin. Beljakovine igrajo veliko vlogo v življenju celice, saj opravljajo številne funkcije: encimsko, signalno, strukturno, zaščitno in drugo.

Biosinteza beljakovin: opis postopka

Konstrukcija proteinskih molekul je kompleksen večstopenjski proces, ki se pojavi pod vplivom velikega števila encimov in v prisotnosti določenih struktur.

Sinteza beljakovin se začne v jedru. Podatki o strukturi molekule so zabeleženi v DNA celice, s katero se bere. Skoraj vsak gen gena kodira en, samo to je inherentna proteinska molekula.

Kakšna je vloga citoplazme v biosintezi proteinov? Dejstvo je, da celična citoplazma je "bazen" za monomere kompleksnih snovi, pa tudi strukture, ki so odgovorne za potek procesa sinteze beljakovin. Tudi notranje okolje celice ima konstantno kislost in vsebnost ionov, ki igra pomembno vlogo pri biokemičnih reakcijah.

Biosinteza beljakovin poteka v dveh fazah: to je transkripcija in prevod.

Transkripcija

Ta faza se začne v jedru celice. Tu glavne vloge igrajo nukleinske kisline, kot sta DNA in RNA (deoksi-in ribonukleinske kisline). V evkariontih, transkripcijski enoti je transkripcijski in prokarioti taka organizacija se imenuje Plazmidi DNA. Razlika med transkripcijo v prokariontih in evkariontih je, da je operon delež molekulo DNA, ki kodira molekula več proteinov pri transkripcijski nosi informacijo o samo enega gena proteina.

Glavna naloga celice na stopnji transkripcije je sinteza informacijske RNA (mRNA) na matrici DNA. Za to encim, kot je RNA polimeraza, vstopi v jedro. Sodeluje pri sintezi nove mRNA molekule, ki dopolnjuje mesto deoksiribonukleinska kislina.

Za uspešno transkripcijo transkripcijskih reakcij je potrebna prisotnost transkripcijskih faktorjev, ki jih označujemo tudi s kratico TF-1, TF-2, TF-3. Te kompleksne proteinske strukture so vključene v sklopitev polimeraze RNA proti promotorju molekula DNA.

Sinteza mRNA se nadaljuje, dokler polimeraza doseže končno področje transkripcijske imenovano terminator.

Operator je kot drugo funkcionalno področje transkriptona odgovoren za zaviranje transkripcije ali, nasprotno, za pospešitev dela polimeraze RNK. Odgovorni za ureditev dela transkripcijskih encimov so posebni proteinski inhibitorji ali aktivatorske proteine.

Casting

Ko je mRNA sintetizirana v jedru celice, vstopi v citoplazmo. Da bi odgovorili na vprašanje vloge citoplazme v biosintezi proteinov, je treba natančno razstaviti nadaljnjo usodo molekule nukleinske kisline med prevajalsko fazo.

Prevajanje poteka v treh fazah: začetek, podaljšanje in prekinitev.

Prvič, mRNA se mora pritrditi na ribosome. Ribosomi so majhne ne-membranske strukture celice, ki jih sestavljata dve podenoti: majhna in velika. Prvič, ribonukleinska kislina je pritrjena na majhno podenoto, nato pa zapre celoten prevajalski kompleks tako, da je mRNA znotraj ribosoma. Pravzaprav to konča fazo iniciacije.

Kakšna je vloga citoplazme v biosintezi proteinov? Najprej je to vir aminokislin - glavni monomeri vseh beljakovin. Na stopnji raztezanja se polipeptidna veriga postopoma poveča, začenši z začetnim kodonom metionina, na katerega so pritrjene preostale aminokisline. V tem primeru je kodon triplet nukleotidov mRNA, ki kodira eno aminokislino.

Na tej stopnji je druga vrsta ribonukleinskih kislin - transportna RNA ali tRNA - povezana z delom. Odgovorni so za dobavo aminokislin v kompleks ribosomov z mRNA z oblikovanjem kompleksa aminoacil-tRNA. Priznanje tRNK se pojavi s komplementarno interakcijo antikodona te molekule s kodonom na mRNA. Aminokislino tako dobimo v ribosom in jo pritrdimo na sintetizirano polipeptidno verigo.

Prenehanje postopka prevajanja se pojavi, ko regije zaustavitvenih kodonov dosežejo mRNA. Ti kodoni vsebujejo informacije o koncu sinteze peptidov, po kateri se kompleks kompleksa ribosomov-RNA uniči, primarna struktura novega proteina pa vstopi v citoplazmo za nadaljnje kemične transformacije.

V procesu prevajanja so bili vključeni posebni proteinski faktorji začetka IF in razteznih faktorjev EF. Imajo različne vrste in njihova naloga je zagotoviti pravilno povezavo RNA s ribosomskimi podenotami in sintezo same polipeptidne verige na stopnji raztezanja.

Kakšna je vloga citoplazme v biosintezi proteinov: na kratko o glavnih sestavinah biosinteze

Ko mRNA izstopi iz jedra v notranje okolje celice, mora molekula oblikovati stabilen translacijski kompleks. Katere komponente citoplazme bi morale biti prisotne v fazi prevajanja?

1. Ribosomi.

2. Aminokisline.

3. tRNA.

Aminokisline - monomeri proteinov

Za sintetiziranje beljakovinske verige, prisotnost v citoplazmi strukturnih sestavin peptidne molekule - aminokisline. Te snovi z nizko molekulsko težo v svoji sestavi imajo amino skupino NH2 in kisli ostanek COOH. Druga komponenta molekule - radikal - je značilnost vsake posamezne aminokisline. Kakšna je vloga citoplazme v biosintezi proteinov?

AK se pojavljajo v raztopinah v obliki cevovega iona, ki so enake molekule, ki oddajajo vodonike ali protone. Tako amino skupino aminokislin pretvorimo v NH3 + in karbonilno skupino pretvorimo v COO-.

Skupno je v naravi najdenih 200 AK, od tega le 20 belih tvorb. Med njimi so izolirane skupine esencialnih aminokislin, ki se ne sintetizirajo v človeškem telesu in vstopajo v celico le z vzamnjeno hrano in nebistvenih aminokislin, ki jih telo tvori neodvisno.

Vse AK kodirana s kodonom, ki ustreza treh nukleotidov mRNA, pri čemer je lahko ena aminokislina pogosto kodiranih več takšnih zaporedij. Metionin kodon v pro in eukarioti je začetni, saj se začne biosinteza peptidne verige. Stop kodon vključuje UAA, UGA in UAH nukleotidno zaporedje.

Kaj so ribosomi?

Kako so ribosomi odgovorni biosinteza beljakovin v celici in kakšna je vloga teh struktur? Najprej so to ne-membranske formacije, ki jih sestavljata dve podenoti: velika in majhna. Funkcija teh podenot je zadržanje molekule mRNA med njimi.

V ribosomih so mesta, na katerih padajo mRNA-kodoni. Skupaj, med majhnimi in velikimi podenotami, se lahko namestita dve taki trojčki.

Več ribosomi se lahko združijo v eno samo politiko zavarovanja, pri čemer se peptidne verige poveča sintezo stopnje in izhod je mogoče dobiti več kopij proteina. To je vloga citoplazme v biosintezi proteinov.

Vrste RNA

Ribonukleinske kisline imajo pomembno vlogo v vseh fazah transkripcije. Obstajajo tri velike skupine RNK: prevoz, ribosomal in informacije.

mRNA sodeluje pri prenosu podatkov o sestavi peptidne verige. tRNA so intermediati pri prenosu aminokislin v ribosome, kar se doseže z oblikovanjem kompleksa aminoacil-tRNA. Dodajanje aminokislin se pojavi samo, če antikodon dopolnjuje transportno RNA s kodonom na informacijski RNA.

rRNA sodelujejo pri nastanku ribosomov. Njihova zaporedja so eden od razlogov, zakaj je mRNA ohranjena med majhnimi in velikimi podenotami. Oblikujemo ribosomske RNA v nukleolu.

Pomen beljakovin

Biosinteza beljakovin in njen pomen za celico sta ogromna: večina telesnih encimov je peptidne narave, zahvaljujoč beljakovinam se snovi prevažajo skozi celične membrane.

Beljakovine opravljajo strukturno funkcijo, kadar so del mišic, živcev in drugih tkiv. Signalna vloga je pošiljanje informacij o procesih, ki se pojavijo, na primer, ko svetloba pade na mrežnico očesa. Zaščitni proteini - imunoglobulini - so osnova človeškega imunskega sistema.