Biosinteza proteinelor: scurtă și ușor de înțeles. Biosinteza proteinei într-o celulă vie

Pentru a studia procesele care au loc în organism, trebuie să știți ce se întâmplă la nivel celular. Și compușii proteici joacă un rol important acolo. Este necesar să se studieze nu numai funcțiile, ci și procesul de creație. Prin urmare, este important să explicăm biosinteza proteinelor

Proteine ​​- ce este și pentru ce sunt?

Acești compuși cu înaltă moleculară joacă un rol imens în viața oricărui organism. Proteinele sunt polimeri, adică sunt compuse din multe "piese" similare. Numărul lor poate varia de la câteva sute la mii.

În celulă, proteinele au multe funcții. Rolul lor este, de asemenea, mare la nivelurile superioare de organizare: țesuturile și organele depind în mare măsură de buna funcționare a diferitelor proteine.

De exemplu, toți hormonii sunt de origine proteică. Dar aceste substanțe controlează toate procesele din organism.

Hemoglobina - de asemenea o proteină, constă din patru lanțuri, care sunt legate în centru de un atom de fier. O astfel de structură oferă capacitatea de a transfera oxigenul prin intermediul celulelor roșii din sânge.Amintiți-vă că toate membranele au în propriile lor proteină. Acestea sunt necesare pentru transportul substanțelor prin membrana celulară.

Există multe alte funcții ale moleculelor de proteine, pe care le îndeplinesc în mod clar și fără îndoială. Acești compuși uimitori sunt foarte diferiți nu numai în rolurile lor în celulă, ci și în structură.

Unde are loc sinteza?

Ribozomul este o organelle, în care trece partea principală a procesului, numită "biosinteza proteinelor". Gradul 9 diferă în diferite școli din programul de studiere a biologiei, dar mulți profesori dau material cu privire la organele bine înainte de studierea difuzării.

Prin urmare, nu va fi dificil pentru studenți să reamintească materialele pe care le-au acoperit și să le repare. Trebuie știut că numai un singur lanț polipeptidic poate fi creat simultan la aceeași organelle. Acest lucru nu este suficient pentru a satisface toate nevoile celulei. Prin urmare, o mulțime de ribozomi, și cel mai adesea sunt combinate cu reticulul endoplasmatic. Un astfel de EPS este numit unul dur. Beneficiul acestei "cooperări" este evident: proteina imediat după sinteză se află în canalul de transport și poate ajunge la destinație fără întârziere.

Dar, dacă luăm în considerare chiar începutul, și anume citirea informațiilor din ADN, atunci putem spune că biosinteza proteinei într-o celulă vii începe chiar și în nucleu. Aici este sintetizat ARN-ul matricei, care conține codul genetic.

Materialele necesare sunt aminoacizi, locul sintezei este ribozomul

Se pare că este dificil să se explice modul în care biosinteza proteinelor survine, pe scurt și în mod clar, proiectarea procesului și numeroase desene sunt pur și simplu necesare. Ei vor ajuta să transmită toate informațiile și, de asemenea, elevii își vor putea aminti cu ușurință.

Mai întâi de toate, sinteza necesită un "material de construcție" - aminoacizi. Unele dintre ele sunt produse de organism. Altele pot fi obținute numai cu alimente, ele sunt numite de neînlocuit.Numărul total de aminoacizi este de douăzeci, dar datorită numărului foarte mare de variante în care pot fi localizate într-un lanț lung, moleculele de proteine ​​sunt foarte diverse. Acești acizi sunt asemănători în structură, dar diferă în radicali.

Proprietățile acestor părți ale fiecărui aminoacid determină structura lanțului rezultat, indiferent dacă va forma o structură cuaternară cu alte lanțuri și ce proprietăți va avea macromoleculele rezultate.Procesul biosintezei proteinelor nu poate fi pur și simplu în citoplasmă, este necesar un ribozom. Această organelle este format din două subunități - mari și mici. Într-o stare de repaus, ele sunt dezbinate, dar imediat ce începe sinteza, ei se conectează imediat și încep să lucreze.

Astfel de acizi ribonucleici diferiți și importanți

Pentru a aduce aminoacidul la ribozom, aveți nevoie de un ARN special, numit transport. Pentru a reduce aceasta, este indicat t-ARN. Această moleculă mono-catenară, sub forma unei frunze de trifoi, este capabilă să atașeze un aminoacid la capătul său liber și să îl transfere la locul de sinteză a proteinelor.

Un alt ARN care participă la sinteza proteinelor, numita matrice (informație). El poartă în sine o componentă la fel de importantă a sintezei - un cod în care este clar prescris, când aminoacizii se agață de lanțul de formare a proteinelor.

Această moleculă are o structură monocatenară, constă din nucleotide și ADN. Există unele diferențe în structura primară a acestor acizi nucleici, despre care puteți citi într-un articol comparativ despre ARN și ADN.

Informații privind compoziția proteică a ARNm sunt obținute de la deținătorul principal al codului genetic - ADN. Procesul de citire deoxiribonucleic iar sinteza ARNm-ului se numește transcripție.

Apare în nucleu, de unde mRNA rezultat este trimis la ribozom. ADN-ul în sine nu iese din kernel, sarcina lui este doar să păstreze codul genetic și să o transmită celulei fiice în timpul divizării.

Tabelul rezumat al principalilor participanți la emisiune

Pentru a descrie biosinteza proteinelor este scurtă și de înțeles, este pur și simplu necesar un tabel. În ea, vom scrie toate componentele și rolul lor în acest proces, care se numește traducere.

Însăși procesul de creare a unui lanț proteic este împărțit în trei etape. Să ne uităm la fiecare dintre ele în detaliu. După aceea, puteți explica cu ușurință tuturor celor care doresc o biosinteză a proteinelor pe scurt și în mod clar.

Inițiere - începutul procesului

Acesta este stadiul inițial al traducerii, în care o subunitate mică a ribozomului se leagă de primul tARN. Acest acid ribonucleic poartă un aminoacid - metionină. Traducerea întotdeauna începe cu acest aminoacid, deoarece codonul de pornire este AUG, care codifică de asemenea acest prim monomer în lanțul de proteine.

Pentru ca ribozomul să recunoască codonul de pornire și să nu înceapă sinteza din mijlocul genei, unde secvența de AUH se poate dovedi, de asemenea, o secvență specială de nucleotide este localizată în jurul codonului inițial. Ribosomul recunoaște locul pe care ar trebui să stea o subunitate mică.

După formarea complexului cu ARN-m, stadiul de inițiere se termină. Și începe stadiul principal al emisiunii.

Elongația este mijlocul sintezei

În acest stadiu, apare o creștere treptată a lanțului proteic. Durata de alungire depinde de cantitatea de aminoacizi din proteină.

Mai întâi, o subunitate mare a ribozomului se alătură subunității mici. Și tRNA inițial este în el în întregime. În afara, există numai metionină. Mai mult, un al doilea ARN t, care transportă un aminoacid diferit, intră în subunitatea mare.

Dacă al doilea codon pe mARN coincide cu anticodon pe partea de sus a „Cloverleaf“, a doua la primul aminoacid este atașat printr-o legătură peptidică.

După aceasta, ribozomul se deplasează de-a lungul ARN-ului m exact trei nucleotide (un codon), primul ARN-t separă metionina din sine și se separă de complex. În locul său este al doilea ARN-t, la sfârșitul căruia există deja doi aminoacizi.

Apoi, un al treilea ARN t intră în subunitatea mare și procesul se repetă. Aceasta se va produce până când ribozomul întâlnește codonul în mRNA, ceea ce semnalează sfârșitul traducerii.

terminare

Această etapă este ultima, o parte poate părea foarte crudă. Toate moleculele si organite care sunt prelucrate astfel încât în ​​mod constant pentru a crea un lanț polipeptidic, oprește imediat ce ribozomului vine pe la codonul de terminare.

Nu codifică nici un aminoacid, așa că orice ARN-t intră într-o subunitate mare, toți vor fi respinși din cauza inconsecvenței. Aici, factorii de terminare intră în joc care separă proteina terminată de ribozom.

Organelul însuși poate fie să se dezintegreze în două subunități, fie să-și continue călătoria prin mRNA în căutarea unui nou codon de pornire. Pe un ARNm pot exista mai multe ribozomi simultan. Fiecare dintre ele este în stadiul propriu al traducerii. Numai proteina creată este furnizată cu markeri, prin care toată lumea își va înțelege destinația. Și în conformitate cu EPS va fi trimis la locul unde este nevoie.

Pentru a înțelege rolul biosintezei proteinelor, este necesar să studiem ce funcții poate să facă. Depinde de secvența aminoacizilor din lanț. Proprietățile lor determină secundar, terțiar și, uneori, cuaternar (dacă există) structura proteinelor și rolul său în celulă. Mai multe detalii despre funcțiile moleculelor de proteine ​​pot fi găsite în articolul pe această temă.

Cum să aflați mai multe despre radiodifuziune

Acest articol descrie biosinteza unei proteine ​​într-o celulă vie. Desigur, dacă studiați subiectul mai adânc, explicația procesului în toate detaliile va avea multe pagini. Dar materialele de mai sus ar trebui să fie suficiente pentru o prezentare generală. Materialele video în care oamenii de știință modelează toate etapele difuzării pot fi foarte utile pentru înțelegere. Unele dintre ele sunt traduse în limba rusă și pot servi drept un ghid excelent pentru studenți sau pur și simplu un film educațional.

Pentru a înțelege mai bine acest subiect, ar trebui să citiți alte articole despre subiecte conexe. De exemplu, despre acizi nucleici sau despre funcția proteinelor.