Βιοσύνθεση πρωτεϊνών: μια συνοπτική και σαφής. βιοσύνθεσης πρωτεΐνης σε ζωντανά κύτταρα

Για τη μελέτη των διεργασιών που συμβαίνουν στο σώμα, θα πρέπει να γνωρίζετε τι συμβαίνει σε κυτταρικό επίπεδο. Αλλά υπάρχει ένα κρίσιμο ρόλο που διαδραματίζουν οι ενώσεις πρωτεΐνης. Είναι απαραίτητο να εξετάσει όχι μόνο τη λειτουργία τους, αλλά και τη διαδικασία της δημιουργίας. Επομένως, είναι σημαντικό να εξηγήσει τη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών σύντομη και σαφής. Βαθμός 9 γι 'αυτό είναι ο καλύτερος τρόπος. Σε αυτό το στάδιο, οι μαθητές έχουν επαρκείς γνώσεις για την κατανόηση του θέματος.

Πρωτεΐνες - τι είναι και τι κάνουν

Αυτές οι μακρομοριακές ενώσεις παίζουν ένα σημαντικό ρόλο στη ζωή οποιουδήποτε οργανισμού. Οι πρωτεΐνες είναι τα πολυμερή, δηλαδή να αποτελείται από πολλές παρόμοιες «κομμάτια». Ο αριθμός τους μπορεί να κυμαίνεται από μερικές εκατοντάδες σε χιλιάδες.

Στο κύτταρο, οι πρωτεΐνες εκτελούν πολλές λειτουργίες. Μεγάλη είναι ο ρόλος τους, και σε υψηλότερα επίπεδα οργάνωσης: ιστών και οργάνων εξαρτάται από την σωστή λειτουργία των διαφόρων πρωτεϊνών σε μεγάλο βαθμό.

Για παράδειγμα, όλες οι ορμόνες είναι πρωτεϊνικές προέλευσης. Αλλά αυτές οι ουσίες ελέγχει όλες τις διαδικασίες στο σώμα.

Αιμοσφαιρίνη - η ίδια πρωτεΐνη, αποτελείται από τέσσερα κυκλώματα που είναι συνδεδεμένα στο κέντρο της άτομο σιδήρου. Μια τέτοια δομή επιτρέπει ερυθρά αιμοσφαίρια μεταφέρουν οξυγόνο. Υπενθυμίζεται ότι όλες οι μεμβράνες έχουν σε της σύνθεσης των πρωτεϊνών. Είναι απαραίτητο για τη μεταφορά των ουσιών μέσω του περιβλήματος των κυττάρων.

Υπάρχουν πολλές λειτουργίες των πρωτεϊνικών μορίων, που πραγματοποιούν με σαφήνεια και χωρίς ερώτηση. Αυτά τα καταπληκτικά ενώσεις είναι πολύ διαφορετικές, όχι μόνο για τους ρόλους της στο κύτταρο, αλλά και στη δομή.

Όπου υπάρχει μια σύνθεση

Το ριβόσωμα είναι το οργανίδιο στο οποίο εκτείνεται το κύριο τμήμα μιας διαδικασίας που ονομάζεται «πρωτεϊνική βιοσύνθεση.» 9η τάξη σε διάφορα σχολεία διαφέρει ανάλογα με το πρόγραμμα της μελέτης της βιολογίας, αλλά πολλοί καθηγητές δίνουν υλικό των οργανιδίων πριν από τη μελέτη της μετάφρασης.

Ως εκ τούτου, οι μαθητές δεν θα είναι δύσκολο να θυμόμαστε το υλικό που καλύπτεται και ασφαλής. Θα πρέπει να ξέρετε ότι για το ίδιο οργανίδιο μπορεί να δημιουργηθεί ταυτόχρονα μία μόνο πολυπεπτιδική αλυσίδα. Δεν είναι αρκετό για να καλύψει όλες τις ανάγκες του κυττάρου. Ως εκ τούτου, πολλά ριβοσώματα, και συχνά συνδυάζονται με το ενδοπλασματικό δίκτυο. Αυτό EPS ονομάζεται τραχιά. Τα οφέλη μιας τέτοιας «συνεργασία» είναι σαφής: πρωτεϊνική σύνθεση αμέσως μετά πέφτει στο κανάλι μεταφοράς, και μπορούν να αποσταλούν χωρίς καθυστέρηση προς τον προορισμό.

Αλλά αν λάβουμε υπόψη την αρχή, δηλαδή η ανάγνωση των πληροφοριών από το DNA, μπορεί να ειπωθεί ότι η βιοσύνθεση των πρωτεϊνών στα ζωντανά κύτταρα αρχίζει στον πυρήνα. Ήταν εκεί που συντίθενται αγγελιαφόρου RNA, το οποίο περιέχει το γενετικό κώδικα.

Απαιτούμενα υλικά - αμινοξέα, η σύνθεση του τόπου - το ριβόσωμα

Φαίνεται ότι είναι δύσκολο να εξηγήσει πώς τα έσοδα της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών, συνοπτικά και με σαφήνεια, το σύστημα της διαδικασίας και πολλά σχέδια είναι απαραίτητα. Θα σας βοηθήσει να φέρει το σύνολο των πληροφοριών, καθώς και οι μαθητές θα είναι σε θέση να το θυμάστε εύκολα.

Πρώτα απ 'όλα, για τη σύνθεση των αναγκαίων «δομικά στοιχεία» - αμινοξέα. Μερικά από αυτά παράγονται από τον οργανισμό. Άλλοι μπορεί να ληφθεί μόνο από την τροφή, καλούνται απαραίτητη. Ο συνολικός αριθμός των αμινοξέων - το είκοσι, αλλά λόγω του τεράστιου αριθμού των επιλογών στις οποίες μπορούν να τοποθετηθούν σε μια μακρά αλυσίδα πρωτεϊνικά μόρια είναι πολύ διαφορετικές. Αυτά τα οξέα είναι όμοια μεταξύ τους ως προς τη δομή, αλλά διαφορετικών ριζών.

Είναι ιδιότητες αυτών των τμημάτων του κάθε αμινοξέος καθορίσει σε ποιο δομή «ελαχιστοποιεί» του προκύπτοντος αλυσίδας, θα σχηματίζει μία τεταρτοταγή δομή με άλλες αλυσίδες, και τι ιδιότητες θα διαθέτουν την προκύπτουσα μακρομόριο. Η διαδικασία της πρωτεϊνοσύνθεσης δεν μπορεί να συμβεί μόνο στο κυτόπλασμα, το ριβόσωμα ανάγκη για αυτό. Αυτό το οργανίδιο αποτελείται από δύο υπομονάδες - μεγάλες και μικρές. Σε κατάσταση ηρεμίας, είναι κατακερματισμένες, αλλά μόλις αρχίζει τη σύνθεση, είναι άμεσα συνδεδεμένοι και να αρχίσει το έργο.

Τέτοιες διαφορετικές και σημαντικές ριβονουκλεϊκό οξύ

Για να φέρει τα αμινοξέα στο ριβόσωμα, χρειαζόμαστε ένα ειδικό RNA, που ονομάζεται μεταφοράς. Για να μειώσετε οριστεί tRNA της. Αυτό μονόκλωνο μόριο με τη μορφή ενός τριφυλλιού σε θέση να αποδίδουν ένα απλό αμινοξύ στο ελεύθερο άκρο του και να το μεταφέρει στη θέση της πρωτεϊνοσύνθεσης.

Ένα άλλο RNA που εμπλέκονται σε σύνθεση πρωτεϊνών, που ονομάζεται μήτρα (πληροφορίες). Μεταφέρει έναν εξίσου σημαντικό συστατικό της σύνθεσης - τον κωδικό, ο οποίος με σαφήνεια όταν μερικά αμινοξέα προσκολλώνται εις το προκύπτον πρωτεϊνική αλυσίδα.

Αυτό το μόριο είναι μια ενιαία δομή αλυσίδα που αποτελείται από νουκλεοτίδια, καθώς και DNA. Υπάρχουν κάποιες διαφορές στην πρωτοταγή δομή των νουκλεϊκών οξέων, τα οποία μπορείτε να διαβαστεί σε μια συγκριτική άρθρο σχετικά με το RNA και DNA.

Πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση της πρωτεΐνης m-RNA παρασκευάστηκε από το επικεφαλής επιμελήτρια του γενετικού κώδικα - DNA. Η διαδικασία της ανάγνωσης δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος σύνθεση και m-RNA ονομάζεται μεταγραφή.

Εμφανίζεται στον πυρήνα, όπου το προκύπτον mRNA πηγαίνει σε ένα ριβόσωμα. Το ίδιο το DNA του πυρήνα δεν πάει, το έργο του - μόνο για τη διατήρηση του γενετικού κώδικα και να περάσει στην κόρη κυττάρων κατά τη διάρκεια της διαίρεσης.

Συνοπτικός πίνακας των κύριων συμμετεχόντων στην εκπομπή

Για να περιγράψει την βιοσύνθεση πρωτεϊνών σύντομα και ξεκάθαρα, ο πίνακας είναι ένας μούστος. Σε αυτό θα καταγράφει όλα τα στοιχεία και ο ρόλος τους σε αυτή τη διαδικασία, η οποία ονομάζεται μετάφραση.

Η ίδια ακριβώς διαδικασία δημιουργίας ενός αλυσίδας πρωτεΐνη χωρίζεται σε τρία στάδια. Ας ρίξουμε μια ματιά σε κάθε ένα από αυτά με περισσότερες λεπτομέρειες. Στη συνέχεια, μπορείτε εύκολα να εξηγήσει όλα της επιθυμητής βιοσύνθεση πρωτεϊνών εν συντομία και με σαφήνεια.

Κίνηση - η αρχή της διαδικασίας

Αυτό το αρχικό στάδιο της μετάφρασης, όπου η μικρή υπομονάδα του ριβοσώματος συνδέεται με το πρώτο m-RNA. Αυτό το RNA φέρει το αμινοξύ - μεθειονίνη. Broadcast ξεκινά πάντα με αυτό το αμινοξύ ως ένα κωδικόνιο έναρξης είναι AUG, το οποίο κωδικοποιεί το πρώτο μονομερές στην αλυσίδα πρωτεΐνης.

Προκειμένου να αναγνωρίζουν το κωδικόνιο έναρξης, το ριβόσωμα και όχι η αρχή της σύνθεσης από τα μέσα του AUG αλληλουχίας γονιδίου η οποία μπορεί επίσης να είναι γύρω από το κωδικόνιο έναρξης είναι μια ειδική αλληλουχία νουκλεοτιδίων. Είναι γι 'αυτόν το ριβόσωμα αναγνωρίζει την θέση που πρέπει να λάβει μικρή υπομονάδα.

Μετά το σχηματισμό του συμπλόκου με m-RNA άκρα στάδιο έναρξης. Και αρχίζει το κύριο στάδιο της εκπομπής.

Επιμήκυνση - μέση σύνθεση

Σε αυτό το στάδιο υπάρχει μια σταδιακή συσσώρευση της πρωτεϊνικής αλυσίδας. Η διάρκεια της επιμήκυνσης εξαρτάται από τον αριθμό των αμινοξέων στην πρωτεΐνη.

Το πρώτο βήμα για τη μικρή υπομονάδα του ριβοσώματος ενώνει μεγάλη. Και η αρχική tRNA είναι εξ ολοκλήρου. Έξω, υπάρχει μόνο μεθειονίνη. Δίπλα στο μεγάλης υπομονάδας έρχεται δεύτερο tRNA που φέρει ένα διαφορετικό αμινοξύ.

Εάν το δεύτερο κωδικόνιο στο mRNA συμπίπτει με αντικωδικόνιο στην κορυφή του «τριφυλλιού», η δεύτερη προς το πρώτο αμινοξύ συνδέεται μέσω ενός πεπτιδικού δεσμού.

ριβοσώματος Στη συνέχεια κινείται κατά μήκος του mRNA ακριβώς τρία νουκλεοτίδια (ένα κωδικόνιο), η πρώτη tRNA ίδια αποσπάται από μεθειονίνη και διαχωρίζεται από το σύμπλοκο. Στη θέση του είναι ο δεύτερος m-RNA στο τέλος της οποίας κρέμεται για δύο αμινοξέα.

Στη συνέχεια, στο τρίτο μέρος της μεγάλης υπομονάδας του tRNA και η διαδικασία επαναλαμβάνεται. Θα είναι μέχρι να χτυπήσει ένα ριβόσωμα κωδικόνιο στο mRNA, που σηματοδοτεί το τέλος της εκπομπής.

τερματισμός

Αυτό το στάδιο είναι η τελευταία, σε κάποιους μπορεί να φαίνεται σκληρή. Όλα τα μόρια και τα οργανίδια που τόσο συστηματικά εργάστηκε για τη δημιουργία μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας, σταματήστε αμέσως μόλις το ριβόσωμα έρχεται πάνω στο κωδικόνιο τερματισμού.

Αυτός δεν κωδικοποιεί οποιοδήποτε από τα αμινοξέα, έτσι ώστε ό, τι tRNA ή πήγε στη μεγάλη υπομονάδα, θα απορριφθούν λόγω της ασυμφωνίας. Στη συνέχεια, να πάρει τους παράγοντες τερματισμού πράξη που διαχωρίζουν το τελικό πρωτεΐνες από το ριβόσωμα.

το ίδιο οργανίδιο μπορεί είτε να χωρίσει σε δύο υπομονάδες, ή να συνεχίσουν το ταξίδι τους στο m-RNA σε αναζήτηση μιας νέας κωδικόνιο έναρξης. Σε μία mRNA μπορεί να είναι αρκετές ριβοσώματα. Κάθε ένα από αυτά - σε ένα στάδιο που δημιουργήθηκε πρωτεϊνικών δεικτών translyatsii.Tolko παρέχεται, μέσω του οποίου όλοι θα καθαρίσει τον προορισμό του. Και θα σταλεί στο σημείο όπου χρειάζεται EPS.

Για να κατανοήσουμε το ρόλο της πρωτεϊνικής σύνθεσης, είναι απαραίτητο να εξετάσουμε τις λειτουργίες που μπορεί να εκτελέσει. Εξαρτάται από την αλληλουχία των αμινοξέων στην αλυσίδα. Είναι ιδιότητές τους καθορίζουν την δευτεροταγή, τριτοταγή και τεταρτοταγή μερικές φορές (αν υπάρχει) δομή της πρωτεΐνης και του ρόλου του στο κύτταρο. Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις λειτουργίες των πρωτεϊνικών μορίων μπορεί να βρεθεί στο άρθρο σχετικά με αυτό το θέμα.

Πώς να μάθετε περισσότερα σχετικά με την εκπομπή

Αυτό το άρθρο περιγράφει τη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών σε ένα ζωντανό κύτταρο. Φυσικά, αν έχετε μελετήσει το θέμα σε βάθος, για να εξηγήσει τη διαδικασία λεπτομερώς θα αφήσει πολλές σελίδες. Ωστόσο, το παραπάνω υλικό θα πρέπει να είναι επαρκής για γενική predstavleniya.Ochen χρήσιμη για την κατανόηση μπορεί να είναι το βίντεο στο οποίο οι επιστήμονες έχουν προσομοιωθεί όλα τα στάδια της μετάφρασης. Μερικά από αυτά έχουν μεταφραστεί στα ρωσικά, και μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα εξαιρετικό εργαλείο για μαθητές ή απλώς ενημερωτικό βίντεο.

Για να κατανοήσουμε το θέμα καλύτερα, και θα πρέπει να διαβάσετε άλλα άρθρα σχετικά θέματα. Για παράδειγμα, περίπου νουκλεϊνικά οξέα ή πρωτεΐνες, pro λειτουργία.