Биосинтеза на протеини: кратко и ясно. Протеиновата биосинтеза в жива клетка

За да изследвате процесите, протичащи в тялото,трябва да знаете какво се случва на клетъчно ниво. И там протеиновите съединения играят най-важната роля. Необходимо е да се изучат не само техните функции, но и процесът на създаване. Поради това е важно да се обясни кратко и ясно биосинтезата на протеините. Клас 9 е най-подходящ за това. На този етап учениците имат достатъчно количество знания, за да разберат тази тема.

Протеини - какви са те и за какво са

Тези съединения с високо молекулно тегло играят огромнороля в живота на всеки организъм. Протеините са полимери, тоест те са съставени от много подобни "парчета". Техният брой може да варира от няколкостотин до хиляди.

В клетката протеините имат много функции. Тяхната роля е голяма и на по-високи нива на организация: тъканите и органите до голяма степен зависят от правилното функциониране на различни протеини.

Например, всички хормони са с протеинов произход. Но именно тези вещества контролират всички процеси в тялото.

Хемоглобинът също е протеин, той се състои от четири вериги, които са свързани в центъра с железен атом. Тази структура позволява на червените кръвни клетки да пренасят кислород.

Спомнете си, че всички мембрани са съставени от протеини. Те са необходими за преноса на вещества през клетъчната мембрана.

Има много повече функции на протеиновите молекули, които те изпълняват ясно и безспорно. Тези невероятни съединения са много разнообразни не само по своята роля в клетката, но и по структура.

Къде се извършва синтезът

Рибозомата е органела, в коятоосновната част от процес, наречен "биосинтеза на протеини". Девети клас в различните училища се различава в учебната програма за изучаване на биология, но много учители дават материал за органелите предварително, преди да изучат предаването.

Следователно студентите ще бъдат лесни за запомнянепредаде материала и го осигури. Трябва да знаете, че само една полипептидна верига може да бъде създадена на една органела наведнъж. Това не е достатъчно, за да задоволи всички нужди на клетката. Следователно има много рибозоми и най-често те се комбинират с ендоплазмения ретикулум.

Този EPS се нарича груб. Ползите от такова „сътрудничество“ са очевидни: протеинът веднага след синтеза навлиза в транспортния канал и може да бъде изпратен до местоназначението си без забавяне.

Но ако вземете предвид самото начало иточно четейки информация от ДНК, тогава можем да кажем, че биосинтезата на протеин в жива клетка започва в ядрото. Там се синтезира пратеник РНК, който съдържа генетичния код.

Необходими материали - аминокиселини, място на синтез - рибозома

Изглежда трудно да се обясни какбиосинтеза на протеини, накратко и ясно, диаграмата на процеса и многобройни фигури са просто необходими. Те ще помогнат за предаването на цялата информация, а учениците също ще могат да я запомнят по-лесно.

На първо място, синтезът изисква "строителен материал" - аминокиселини. Някои от тях се произвеждат от тялото. Други могат да се получат само от храна, те се наричат ​​незаменими.

Общият брой на аминокиселините е двадесет, но порадиогромен брой опции, в които те могат да бъдат разположени в дълга верига, протеиновите молекули са много разнообразни. Тези киселини са сходни по структура, но се различават по радикали.

Това са свойствата на тези части на всяка аминокиселинаопределят в каква структура ще се "сгъне" получената верига, дали ще образува четвъртична структура с други вериги и какви свойства ще има получената макромолекула.

Процесът на биосинтеза на протеини не може да продължиточно в цитоплазмата се нуждае от рибозома. Тази органела се състои от две субединици - голяма и малка. В покой те са изключени, но веднага щом започне синтеза, те веднага се свързват и започват да работят.

Такива различни и важни рибонуклеинови киселини

За да внесе аминокиселината в рибозомата,имате нужда от специална РНК, наречена транспортна РНК. За съкращения тя се нарича t-РНК. Тази едноверижна молекула от детелина е способна да прикрепи една аминокиселина към свободния си край и да я транспортира до мястото на протеиновия синтез.

Друга РНК, участваща в синтеза на протеини,наречена матрица (информация). Той носи също толкова важен компонент на синтеза - код, в който ясно е посочено кога коя аминокиселина да се прикрепи към получената протеинова верига.

Тази молекула има едноверижна структура,се състои от нуклеотиди, точно като ДНК. Има някои различия в първичната структура на тези нуклеинови киселини, за които можете да прочетете в нашата сравнителна статия за РНК и ДНК.

MRNA получава информация за състава на протеина от главния пазител на генетичния код - ДНК. Процесът на отчитане на дезоксирибонуклеинова киселина и синтезиране на иРНК се нарича транскрипция.

Това се случва в ядрото, откъдето получената иРНК се изпраща до рибозомата. Самата ДНК не напуска ядрото, нейната задача е само да запази генетичния код и да го прехвърли в дъщерната клетка по време на деленето.

Обобщена таблица на основните участници в излъчването

За да се опише накратко и ясно биосинтезата на протеини, таблицата е просто необходима. В него ще запишем всички компоненти и тяхната роля в този процес, който се нарича излъчване.

Какво е необходимо за синтеза	Каква роля изпълнява
Аминокиселини	Служи като строителен материал за протеиновата верига
Рибозомите	Мястото за излъчване
t-РНК	Транспортират аминокиселини до рибозоми
m-РНК	Доставя информация за последователността на аминокиселините в протеина до мястото на синтеза

Самият процес на създаване на протеинова верига е разделен на три етапа. Нека разгледаме по -отблизо всеки от тях. След това можете лесно да обясните на всички протеиновата биосинтеза по кратък и разбираем начин.

Инициация - началото на процеса

Това е началният етап на излъчването, в който има малкосубединицата на рибозомата се свързва с първата t-РНК. Тази рибонуклеинова киселина носи аминокиселината метионин. Преводът винаги започва с тази аминокиселина, тъй като стартовият кодон е AUG, който кодира този първи мономер в протеиновата верига.

За да може рибозомата да разпознае началния кодон ине е започнал синтеза от средата на гена, където може да се появи и AUG последователност, специална последователност от нуклеотиди е разположена около стартовия кодон. Именно от тях рибозомата разпознава мястото, където трябва да седи малката й субединица.

След образуването на комплекс с иРНК, етапът на иницииране завършва. И започва основният етап на излъчването.

Удължаване - средна синтеза

На този етап настъпва постепенно натрупване на протеиновата верига. Продължителността на удължаването зависи от количеството аминокиселини в протеина.

Първата стъпка към малката субединица на рибозоматасе присъединява към големия. И първоначалната t-РНК се появява изцяло в нея. Отвън остава само метионин. Освен това, втората t-РНК, която носи друга аминокиселина, влиза в голямата субединица.

Ако вторият кодон на иРНК съвпада с антикодона в горната част на детелината, втората аминокиселина се прикрепя към първата чрез пептидна връзка.

След това рибозомата се движи точно по m-РНКчрез три нуклеотида (един кодон), първата t-РНК отделя метионин от себе си и се отделя от комплекса. На негово място е втората t-РНК, в края на която вече висят две аминокиселини.

Тогава третата t-РНК навлиза в голямата субединица и процесът се повтаря. Това ще продължи, докато рибозомата не удари кодон в иРНК, който сигнализира края на транслацията.

Прекратяване на договора

Този етап е последният, за някои можеизглеждат много жестоки. Всички молекули и органели, които са работили толкова хармонично за създаването на полипептидната верига, спират веднага щом рибозомата удари крайния кодон.

Той не кодира нито една аминокиселина, така чекаквато и t-РНК да влезе в голямата субединица, всички те ще бъдат отхвърлени поради несъответствие. Тук влизат в действие терминационни фактори, които отделят готовия протеин от рибозомата.

Самата органела може да се раздели на двесубединици, или да продължи пътя си през тРНК в търсене на нов стартов кодон. Няколко рибозоми могат да бъдат разположени върху една иРНК наведнъж. Всеки от тях е на свой собствен етап на превод. Новосъздаденият протеин се снабдява с маркери, с помощта на които всеки ще разбере своята дестинация. И чрез EPS ще бъде изпратен там, където е необходимо.

За да се разбере ролята на биосинтеза на протеини, е необходимопроучете какви функции може да изпълнява. Зависи от последователността на аминокиселините във веригата. Именно техните свойства определят вторичната, третичната, а понякога и четвъртичната (ако има такава) структура на протеина и неговата роля в клетката. Можете да прочетете повече за функциите на протеиновите молекули в статията по тази тема.

Как да разберете повече за излъчването

Тази статия описва биосинтезата на протеини в животаклетка. Разбира се, ако изучавате темата по -задълбочено, ще са необходими много страници, за да обясните процеса във всички подробности. Но горният материал би трябвало да е достатъчен за обща представа. Видео материалите, в които учените са моделирали всички етапи на излъчването, могат да бъдат много полезни за разбиране. Някои от тях са преведени на руски и могат да послужат като отлично ръководство за ученици или просто образователен видеоклип.

За да разберете по -добре темата, трябва да прочетете други статии по сродни теми. Например за нуклеинови киселини или за функциите на протеините.