Biosinteza beljakovin: kratka in razumljiva. Biosinteza beljakovin v živi celici

Če želite preučiti procese, ki se odvijajo v telesu, morate vedeti, kaj se dogaja na celični ravni. Tudi beljakovinske spojine igrajo pomembno vlogo. Potrebno je preučiti ne le svoje funkcije, temveč tudi proces ustvarjanja. Zato je pomembno razložiti proteinska biosinteza

Proteini - kaj je to in za kaj gre?

Te visoke molekularne spojine igrajo veliko vlogo v življenju katerega koli organizma. Beljakovine so polimeri, to pomeni, da so sestavljeni iz številnih podobnih "kosov". Njihovo število se lahko razlikuje od nekaj sto do tisoč.

V celici proteine ​​opravljajo številne funkcije. Njihova vloga je prav tako velika na višjih ravneh organizacije: tkiva in organi so v veliki meri odvisni od pravilnega delovanja različnih proteinov.

Na primer, vsi hormoni imajo beljakovinski izvor. Toda te snovi nadzirajo vse procese v telesu.

Hemoglobin - tudi protein, sestavljen iz štirih verig, ki so v središču povezani z atomom železa. Takšna struktura omogoča sposobnost prenosa kisika z rdečimi krvnimi celicami.Spomnimo se, da imajo vse membrane v svojem beljakovinska sestava. Potrebni so za prevoz snovi skozi celično membrano.

Obstaja še veliko funkcij beljakovinskih molekul, ki jih opravljajo jasno in brez dvoma. Te neverjetne spojine so zelo raznolike ne samo v vlogi v celici, ampak tudi v strukturi.

Kje pride do sinteze

Ribosom je organelle, v katerem poteka glavni del procesa, imenovanega "proteinska biosinteza". Razred 9 se razlikuje v različnih šolah v programu za študij biologije, vendar mnogi učitelji vnaprej dajo gradivo o organelih, preden študijo oddajo.

Zato učencem ne bo težko opozoriti na material, ki so ga pokrili, in ga odpraviti. Treba bi bilo vedeti, da se lahko na istem organelu istočasno ustvari samo ena polipeptidna veriga. To ni dovolj za zadovoljitev vseh potreb celice. Zato je veliko ribosomov, najpogosteje pa se kombinirajo z endoplazmatskim retikulumom. Tak EPS se imenuje groba. Korist tega "sodelovanja" je očiten: beljakovina takoj po sintezi je v transportnem kanalu in lahko brez odlašanja odide do cilja.

Ampak, če upoštevamo sam začetek, in sicer branje informacij iz DNK, lahko rečemo, da se biosinteza beljakovin v živi celici začne celo v jedru. Tam je sintetizirana matrika RNA, ki vsebuje genetsko kodo.

Potrebni materiali so aminokisline, mesto sinteze je ribosom

Zdi se, da je težko pojasniti, kako biosinteza beljakovin nadaljuje, na kratko in jasno, načrtovanje postopka in številne risbe so preprosto potrebne. Pomagali bodo posredovati vse informacije, študentje pa se bodo lahko enostavno spominjali.

Najprej, sinteza zahteva "gradbeni material" - aminokisline. Nekatere od njih proizvaja telo. Druge jih je mogoče dobiti samo s hrano, zato jih imenujemo nenadomestljivo.Skupno število aminokislin je dvajset, vendar zaradi velikega števila variant, v katerih se lahko nahajajo v dolgi verigi, so proteinske molekule zelo raznolike. Te kisline so podobne v strukturi, vendar se razlikujejo po radikalih.

It lastnosti teh odsekov vsaka aminokislina odločitev, do katere struktura "zmanjšuje" dobljene verige, bo tvori kvartarno strukturo z drugimi verigami in kakšne lastnosti bodo imeli dobljene makromolekule.Proces biosinteze proteinov se ne more nadaljevati preprosto v citoplazmi, potreben je ribosom. Ta organel sestavljajo dve podenoti - velika in majhna. V stanju počitka so ločeni, toda takoj, ko sinteza začne, se takoj povežejo in začnejo delovati.

Takšne različne in pomembne ribonukleinske kisline

Za pripravo aminokisline v ribosom potrebujete posebno RNA, imenovano transport. Za zmanjšanje je indicirana t-RNA. Ta enojna molekula v obliki listov detelj je sposobna pritrditi eno aminokislino na svoj prosti konec in jo prenesti na mesto sinteze beljakovin.

Nadaljnja RNA sodeluje v sinteza beljakovin, se imenuje matrika (informacije). Sama po sebi predstavlja enako pomemben sestavni del sinteze - koda, v kateri je jasno predpisana, pri kateri se amino kislina drži verige oblikovanja proteinov.

Ta molekula ima enostransko strukturo, sestavljeno iz nukleotidov in DNA. V primarni strukturi teh nukleinskih kislin obstajajo nekatere razlike, ki jih lahko berete v primerjalnem članku o RNA in DNA.

Informacije o sestavi beljakovin mRNA dobimo od glavnega imenika genske kode - DNA. Proces branja deoksiribonukleinska kislina in sinteza m-RNA se imenuje transkripcija.

Pojavljajo se v jedru, od koder se nastala mRNA pošlje ribosomu. Sama DNA ne pride iz jedra, njena naloga je le ohraniti genetski kod in ga prenesti na hčerinsko celico med delitvijo.

Zbirna tabela glavnih udeležencev oddaj

Za opis biosinteze beljakovin je kratek in razumljiv, miza je preprosto potrebna. V njem bomo zapisali vse komponente in njihovo vlogo v tem procesu, ki se imenuje prevod.

Sam proces ustvarjanja beljakovinske verige je razdeljen na tri faze. Oglejmo si vsakega od njih podrobneje. Po tem lahko na kratko in jasno razložite vsakomur, ki želi biosintezo beljakovin.

Začetek - začetek postopka

To je začetna faza prevajanja, v kateri se majhna podenota ribosoma veže na prvo tRNA. Ta ribonukleinska kislina nosi aminokislino - metionin. Prevod vedno začne s to aminokislino, saj je izhodni kodon AUG, ki tudi kodira ta prvi monomer v proteinski verigi.

Da bi se prizna začetni kodon, ribosomalno in ne na začetku sinteze od sredine genske sekvence AUG, ki je lahko tudi po začetnem kodonu je posebna sekvenca nukleotidov. Na njih je, da ribosom prepozna mesto, na katerem naj bi bila njena majhna podenota.

Po nastanku kompleksa z m-RNK se stopnja začetka konča. Začne se glavni fazi oddaje.

Raztezanje je sredina sinteze

Na tej stopnji pride do postopnega nastanka beljakovinske verige. Trajanje raztezanja je odvisno od količine aminokislin v proteinu.

Prvič, velika podenota ribosoma se pridruži majhni podenoti. In prva tRNA je v celoti v njej. Zunaj je samo metionin. Nadalje, druga t-RNA, ki nosi drugo aminokislino, vstopi v veliko podenoto.

Če drugi kodon na mRNA sovpada z antikodonom na vrhu listov detelje, je druga aminokislina pritrjena na prvo s peptidno vezjo.

Nato ribosoma premika vzdolž mRNA natanko treh nukleotidov (en kodon), prvi tRNA se loči od metionina in ločimo od kompleksa. Na svojem mestu je druga t-RNA, na koncu pa sta že dve aminokislini.

Nato tretja t-RNA vstopi v veliko podenoto in proces se ponovi. To se bo zgodilo, dokler ribosom ne doseže kodona v mRNA, kar signalizira konec prevoda.

Prenehanje

Ta stopnja je zadnja, nekatera se morda zdijo zelo kruta. Vse molekule in organeli, ki so tako gladko delali skupaj, da bi ustvarili polipeptidno verigo, se ustavijo takoj, ko ribosom zadene terminalni kodon.

Ne kodira nobene aminokisline, zato ne glede na to, ali t-RNA vstopi v veliko podenoto, bodo vsi zavrnjeni zaradi nedoslednosti. Tu se vključijo dejavniki končanja, ki ločijo končne beljakovine iz ribosomov.

Sama organela se lahko razdeli na dve podenoti ali nadaljuje potovanje skozi mRNA v iskanju novega začetnega kodona. Na eni mRNA je lahko več ribosomov naenkrat. Vsak od njih je na svojem prevajalnem nivoju. Samo ustvarjeni protein dobi oznake, s katerimi bodo vsi razumeli svoj cilj. Po EPS bo poslana tam, kjer je to potrebno.

Za razumevanje vloge beljakovinske biosinteze je treba preučiti, katere funkcije lahko izvaja. Odvisno je od zaporedja aminokislin v verigi. Njihove lastnosti določajo sekundarno, terciarno in včasih kvartarne (če obstaja) struktura proteinov in njeno vlogo v celici. Več podrobnosti o funkcijah proteinskih molekul najdete v članku o tej temi.

Kako izvedeti več o oddajanju

Ta članek opisuje biosintezo beljakovin v živi celici. Seveda, če študirate predmet globlje, bo razlaga procesa v vseh podrobnostih trajala veliko strani. Toda zgornji material bi moral zadostovati za splošno predstavitev. Video materiali, v katerih so znanstveniki oblikovali vse stopnje oddaje, so lahko zelo koristni za razumevanje. Nekateri so prevedeni v ruski jezik in lahko služijo kot odličen vodnik za študente ali preprosto izobraževalni video.

Da bi bolje razumeli temo, preberite druge članke o sorodnih temah. Na primer, okoli nukleinske kisline ali o funkciji beljakovin.