Pentru a studia procesele care au loc în organism, trebuie să știi ce se întâmplă la nivel celular. Unde proteinele joacă un rol important. Este necesar să se studieze nu numai funcțiile lor, ci și procesul de creație. Prin urmare, este important să explicăm biosinteza proteinelor în mod concis și clar. Clasa 9 este cea mai potrivită pentru asta. În această etapă, studenții au suficiente cunoștințe pentru a înțelege subiectul.
Proteine - ce sunt și pentru ce sunt acestea
Acești compuși macromoleculari joacă un rol uriaș în viața oricărui organism. Proteinele sunt polimeri, adică constau din multe „bucăți” similare. Numărul acestora poate varia de la câteva sute la mii.
Proteinele îndeplinesc multe funcții în celulă. Rolul lor este mare și la niveluri superioare de organizare: țesuturile și organele depind în mare măsură de funcționarea corectă a diferitelor proteine.
De exemplu, toți hormonii sunt de origine proteică. Dar aceste substanțe sunt cele care controlează toate procesele din organism.
Hemoglobina este, de asemenea, o proteină, este formată din patru lanțuri, care se află în centrulegate de un atom de fier. Această structură permite celulelor roșii din sânge să transporte oxigen.
Reamintim că toate membranele conțin proteine. Sunt necesare pentru transportul substanțelor prin membrana celulară.
Există mult mai multe funcții ale moleculelor de proteine pe care le îndeplinesc clar și fără îndoială. Acești compuși uimitori sunt foarte diverși nu numai în rolurile lor în celulă, ci și în structură.
Unde are loc sinteza
Ribozomul este organul în care are loc partea principală a procesului numit „biosinteza proteinelor”. Clasa a 9-a în diferite școli diferă în ceea ce privește programa de studiu a biologiei, dar mulți profesori oferă materiale despre organele în avans, înainte de a studia traducerea.
De aceea, elevilor le va fi ușor să-și amintească materialul acoperit și să-l consolideze. Ar trebui să fiți conștienți de faptul că pe o singură organelă poate fi creat un singur lanț polipeptidic la un moment dat. Acest lucru nu este suficient pentru a satisface toate nevoile celulei. Prin urmare, există o mulțime de ribozomi și cel mai adesea sunt combinați cu reticulul endoplasmatic.
Un astfel de EPS se numește dur. Beneficiul unei astfel de „colaborări” este evident: imediat după sinteză, proteina intră în canalul de transport și poate fi trimisă la destinație fără întârziere.
Dar dacă luăm în considerare chiar începutul, și anume citirea informațiilor din ADN, atunci putem spune că biosinteza proteinelor într-o celulă vie începe în nucleu. Aici este sintetizat ARN-ul mesager.care conține codul genetic.
Materiale necesare - aminoacizi, locul de sinteză - ribozom
Se pare că este dificil de explicat cum se desfășoară biosinteza proteinelor, pe scurt și în mod clar, o diagramă de proces și numeroase desene sunt pur și simplu necesare. Acestea vor ajuta la transmiterea tuturor informațiilor, iar elevii își vor putea aminti mai ușor.
În primul rând, sinteza necesită „material de construcție” - aminoacizi. Unele dintre ele sunt produse de organism. Altele pot fi obținute doar din alimente, se numesc indispensabili.
Numărul total de aminoacizi este de douăzeci, dar datorită numărului imens de opțiuni în care pot fi aranjați într-un lanț lung, moleculele de proteine sunt foarte diverse. Acești acizi sunt similari ca structură, dar diferă ca radicali.
Proprietățile acestor părți ale fiecărui aminoacid sunt cele care determină ce structură se va „plia” lanțul rezultat, dacă va forma o structură cuaternară cu alte lanțuri și ce proprietăți va avea macromolecula rezultată.
Procesul de biosinteză a proteinelor nu poate continua pur și simplu în citoplasmă, are nevoie de un ribozom. Acest organel este format din două subunități - mare și mică. În repaus, sunt separați, dar de îndată ce începe sinteza, se conectează imediat și încep să funcționeze.
Acizi ribonucleici atât de diferiți și importanți
Pentru a aduce un aminoacid în ribozom, aveți nevoie de un ARN special numit transport. Pentruabrevierile sale reprezintă ARNt. Această moleculă monocatenară de trifoi este capabilă să atașeze un singur aminoacid la capătul său liber și să-l transporte la locul de sinteză a proteinelor.
Un alt ARN implicat în sinteza proteinelor se numește matrice (informație). Poartă o componentă la fel de importantă a sintezei - un cod care precizează clar când ce aminoacid să se înlănțească la lanțul proteic rezultat.
Această moleculă are o structură monocatenară, constă din nucleotide, la fel ca ADN-ul. Există unele diferențe în structura primară a acestor acizi nucleici, despre care puteți citi în articolul comparativ despre ARN și ADN.
Informații despre compoziția proteinei ARNm primite de la principalul custode al codului genetic - ADN. Procesul de citire a acidului dezoxiribonucleic și de sinteză a ARNm se numește transcripție.
Apare în nucleu, de unde ARNm rezultat este trimis la ribozom. ADN-ul în sine nu părăsește nucleul, sarcina sa este doar de a păstra codul genetic și de a-l transfera în celula fiică în timpul diviziunii.
Tabel rezumat al participanților principali la emisiunea
Pentru a descrie biosinteza proteinelor în mod concis și clar, un tabel este pur și simplu necesar. În el vom nota toate componentele și rolul lor în acest proces, care se numește traducere.
| Ce este necesar pentru sinteza | Ce rol are |
| Aminoacizi | Servește ca element de bază pentru lanțul proteic |
| Ribozom | Arelocație de difuzare |
| tRNA | Transportă aminoacizi la ribozomi |
| mARN | Furnizează informații despre secvența de aminoacizi dintr-o proteină la locul de sinteză |
Același proces de creare a unui lanț proteic este împărțit în trei etape. Să ne uităm la fiecare dintre ele mai detaliat. După aceea, puteți explica cu ușurință biosinteza proteinelor tuturor celor care o doresc pe scurt și clar.
Inițiere - începutul procesului
Aceasta este etapa inițială a translației, în care subunitatea mică a ribozomului fuzionează cu primul ARNt. Acest acid ribonucleic poartă aminoacidul metionină. Traducerea începe întotdeauna cu acest aminoacid, deoarece codonul de început este AUG, care codifică primul monomer din lanțul proteic.
Pentru ca ribozomul să recunoască codonul de pornire și să nu înceapă sinteza din mijlocul genei, unde poate fi și secvența AUG, în jurul codonului de pornire este localizată o secvență de nucleotide specială. Din ele, ribozomul recunoaște locul unde ar trebui să stea subunitatea sa mică.
După formarea complexului cu ARNm, etapa de inițiere se termină. Și începe etapa principală a difuzării.
Alungirea este mijlocul sintezei
În acest stadiu, există o creștere treptată a lanțului proteic. Durata alungirii depinde de numărul de aminoacizi din proteină.
În primul rând la miceste atașată subunitatea mai mare a ribozomului. Și t-ARN-ul inițial este în întregime în el. Afară rămâne doar metionină. Apoi, un al doilea t-ARN care poartă un alt aminoacid intră în subunitatea mare.
Dacă al doilea codon de pe ARNm se potrivește cu anticodonul din partea de sus a frunzei de trifoi, al doilea aminoacid este atașat de primul printr-o legătură peptidică.
După aceea, ribozomul se deplasează de-a lungul m-ARN exact trei nucleotide (un codon), primul t-ARN detașează metionina de la sine și se separă de complex. În locul său se află un al doilea t-ARN, la capătul căruia sunt deja doi aminoacizi.
Apoi al treilea t-ARN intră în subunitatea mare și procesul se repetă. Acesta va continua până când ribozomul atinge un codon din ARNm care semnalează sfârșitul translației.
Rezilierea
Acesta este ultimul pas, unii ar putea considera că este destul de crud. Toate moleculele și organitele care au funcționat atât de bine împreună pentru a crea lanțul polipeptidic se opresc de îndată ce ribozomul lovește codonul terminal.
Nu codifică niciun aminoacid, așa că orice ARNt intră în subunitatea mare va fi respins din cauza unei nepotriviri. Aici intră în joc factorii de terminare, care separă proteina finită de ribozom.
Organela în sine se poate împărți în două subunități sau poate continua în jos ARNm în căutarea unui nou codon de început. Un ARNm poate avea mai mulți ribozomi simultan. Fiecare dintre ele se află în stadiul său.traduceri. Proteina nou creată este prevăzută cu markeri, cu ajutorul cărora destinația sa va fi clară pentru toată lumea. Și prin EPS va fi trimis acolo unde este nevoie.
Pentru a înțelege rolul biosintezei proteinelor, este necesar să se studieze ce funcții poate îndeplini. Depinde de secvența de aminoacizi din lanț. Proprietățile lor sunt cele care determină structura proteinei secundară, terțiară și uneori cuaternară (dacă există) și rolul acesteia în celulă. Puteți citi mai multe despre funcțiile moleculelor de proteine într-un articol pe acest subiect.
Cum să aflați mai multe despre streaming
Acest articol descrie biosinteza proteinelor într-o celulă vie. Desigur, dacă studiezi subiectul mai profund, va fi nevoie de multe pagini pentru a explica procesul în toate detaliile. Dar materialul de mai sus ar trebui să fie suficient pentru o idee generală. Materialele video în care oamenii de știință au simulat toate etapele traducerii pot fi foarte utile pentru înțelegere. Unele dintre ele au fost traduse în rusă și pot servi drept ghid excelent pentru studenți sau doar un videoclip educațional.
Pentru a înțelege mai bine subiectul, ar trebui să citiți alte articole pe subiecte conexe. De exemplu, despre acizii nucleici sau despre funcțiile proteinelor.
