Biosintesis protein: ringkas dan mudah difahami. Biosintesis protein dalam sel hidup

Untuk mengkaji proses-proses yang berlaku di dalam badan, anda perlu tahu apa yang sedang berlaku di peringkat sel. Dan sebatian protein memainkan peranan penting di sana. Ia adalah perlu untuk mengkaji bukan sahaja fungsi mereka, tetapi juga proses penciptaan. Oleh itu, adalah penting untuk menjelaskan biosintesis protein secara ringkas dan jelas. 9 gred untuk ini adalah cara terbaik. Pada peringkat ini pelajar mempunyai pengetahuan yang mencukupi untuk memahami topik ini.

Protein - apakah itu dan apa yang mereka buat?

Sebatian molekul tinggi memainkan peranan besar dalam kehidupan organisma apa pun. Protein adalah polimer, iaitu, mereka terdiri daripada "kepingan" yang sama. Jumlah mereka boleh terdiri dari beberapa ratus hingga ribuan.

Dalam sel, protein berfungsi dengan banyak fungsi. Peranan mereka juga hebat pada tahap organisasi yang lebih tinggi: tisu dan organ sangat bergantung pada fungsi protein yang berlainan.

Sebagai contoh, semua hormon adalah asal protein. Tetapi bahan-bahan ini mengawal semua proses dalam badan.

Hemoglobin - juga protein, terdiri daripada empat rantai, yang di tengah dihubungkan oleh atom besi. Struktur sedemikian memberikan peluang untuk membawa oksigen oleh sel darah merah. Ingat bahawa semua membran mempunyai protein dalam komposisi mereka . Mereka perlu untuk pengangkutan bahan melalui membran sel.

Terdapat lebih banyak fungsi molekul protein, yang mereka lakukan dengan jelas dan tanpa persoalan. Sebatian-sebatian yang luar biasa ini sangat pelbagai bukan sahaja dalam peranan mereka dalam sel, tetapi juga dalam struktur.

Di mana sintesis berlaku

Ribosom adalah organelle di mana bahagian utama prosesnya, yang dipanggil "biosintesis protein", melewati. Gred 9 adalah berbeza di sekolah-sekolah yang berbeza mengikut kurikulum biologi, tetapi banyak guru memberikan materi pada organel terlebih dahulu, sebelum mempelajari siaran.

Oleh itu, tidak sukar bagi pelajar untuk mengingati bahan yang mereka hadapi dan untuk membetulkannya. Kita harus tahu bahawa hanya satu rantaian polipeptida yang boleh dibuat pada organelle yang sama pada masa yang sama. Ini tidak mencukupi untuk memenuhi semua keperluan sel. Oleh itu, terdapat banyak ribosom, dan selalunya mereka digabungkan dengan retikulum endoplasma. EPS seperti itu dipanggil kasar. Manfaat "kerjasama" seperti ini jelas: protein segera selepas sintesis berada dalam saluran pengangkutan dan boleh pergi ke destinasi tanpa berlengah-lengah.

Tetapi jika kita mengambil kira permulaannya, iaitu membaca maklumat dari DNA, maka kita boleh mengatakan bahawa biosintesis protein dalam sel hidup bermula walaupun di dalam nukleus. Di sinilah RNA matriks disintesis, yang mengandungi kod genetik.

Bahan yang diperlukan adalah asid amino, tapak sintesis adalah ribosom

Nampaknya sukar untuk menerangkan bagaimana biosintesis protein diteruskan, secara ringkas dan jelas, reka bentuk proses dan pelbagai lukisan hanya diperlukan. Mereka akan membantu menyampaikan semua maklumat, dan juga pelajar dapat dengan mudah mengingatnya.

Pertama sekali, sintesis memerlukan "bahan binaan" - asid amino. Sebahagian daripada mereka dihasilkan oleh tubuh. Lain-lain hanya boleh didapati dengan makanan, mereka dipanggil tidak boleh diganti. Jumlah total asid amino adalah dua puluh, tetapi kerana sejumlah besar varian di mana mereka boleh berada di rantai panjang, molekul protein sangat beragam. Asid-asid ini adalah serupa dalam struktur, tetapi berbeza dengan radikal.

Ia adalah sifat-sifat bahagian-bahagian setiap asid amino yang menentukan struktur struktur rantaian yang bertukar menjadi, sama ada ia akan membentuk struktur kuarum dengan rantai lain, dan sifat apa yang akan dihasilkan oleh makromolekul yang dihasilkan. Proses biosintesis protein tidak dapat diteruskan hanya dalam sitoplasma, kerana ribosom diperlukan. Organelle ini terdiri daripada dua subunit - besar dan kecil. Dalam keadaan rehat, mereka disunat, tetapi sebaik sahaja sintesis bermula, mereka segera menyambung dan mula berfungsi.

Asid ribonukleik yang berbeza dan penting

Untuk membawa asid amino ke ribosom, anda memerlukan RNA khusus, yang dikenali sebagai pengangkutan. Untuk mengurangkannya, t-RNA ditunjukkan. Molekul satu-stranded ini dalam bentuk daun semanggi mampu melampirkan satu asid amino ke hujungnya yang bebas dan memindahkannya ke tapak sintesis protein.

RNA lain yang terlibat dalam sintesis protein dipanggil matriks (maklumat). Ia membawa komponen sintesis yang sama penting - suatu kod di mana ia ditetapkan dengan jelas, apabila asid amino dapat berpaut kepada rantai protein yang terbentuk.

Molekul ini mempunyai struktur terkandas tunggal, terdiri daripada nukleotida, serta DNA. Terdapat beberapa perbezaan dalam struktur utama asid nukleik ini, yang boleh anda baca dalam artikel perbandingan RNA dan DNA.

Maklumat mengenai komposisi protein mRNA diperolehi daripada penjaga utama kod genetik - DNA. Proses bacaan asid deoxyribonucleic dan sintesis m-RNA dipanggil transkripsi.

Ia berlaku dalam nukleus, dari mana mRNA yang dihasilkan dihantar ke ribosom. DNA itu sendiri tidak keluar daripada kernel, tugasnya hanya untuk memelihara kod genetik dan memindahkannya ke sel anak semasa pembahagian.

Ringkasan jadual peserta siaran utama

Untuk menggambarkan biosintesis protein secara ringkas dan jelas, jadual hanya diperlukan. Di dalamnya, kita akan menulis semua komponen dan peranan mereka dalam proses ini, yang dipanggil terjemahan.

Proses pembuatan rantaian protein terbahagi kepada tiga peringkat. Mari lihat setiap satu daripada mereka dengan lebih terperinci. Selepas itu, anda boleh menerangkan dengan mudah kepada sesiapa yang mahukan biosintesis protein secara ringkas dan jelas.

Inisiasi - permulaan proses

Ini adalah tahap awal terjemahan, di mana subunit kecil ribosome mengikat ke t-RNA yang pertama. Asid ribonukleik ini membawa asid amino - methionine. Terjemahan selalu bermula dengan asid amino ini, kerana kodon permulaan AUG, yang juga mengkodekan monomer pertama ini dalam rantaian protein.

Untuk ribosom untuk mengenali kodon permulaan dan tidak memulakan sintesis dari tengah gen, di mana urutan AUH juga boleh berubah, satu urutan khas nukleotida terletak di sekitar kodod awal. Ia adalah untuk mereka bahawa ribosom mengenali tempat di mana subunit kecilnya harus duduk.

Selepas pembentukan kompleks dengan m-RNA, peringkat permulaan berakhir. Dan tahap utama penyiaran dimulai.

Elongation adalah pertengahan sintesis

Pada peringkat ini, pembentukan rantaian protein berlaku secara beransur-ansur. Tempoh pemanjangan bergantung kepada jumlah asid amino dalam protein.

Pertama sekali, subunit besar ribosom menyertai subunit kecil. Dan tRNA awal berada di dalamnya sepenuhnya. Di luar, terdapat hanya methionine. Selanjutnya, t-RNA kedua, yang membawa asid amino yang berbeza, memasuki subunit besar.

Jika kodod kedua pada mRNA bertepatan dengan antikodon di bahagian atas daun semanggi, asid amino kedua dilekatkan pada yang pertama dengan ikatan peptida.

Selepas ini, ribosom bergerak di sepanjang m-RNA dengan betul-betul tiga nukleotida (satu kodon), t-RNA pertama melepaskan methionine dari dirinya dan memisahkan dari kompleks. Di tempatnya ialah t-RNA kedua, yang pada akhirnya telah ada dua asid amino.

Kemudian t-RNA ketiga memasuki subunit besar dan prosesnya berulang. Ia akan berlaku sehingga ribosom menemui kodon dalam mRNA, yang menandakan berakhirnya terjemahan.

Penamatan

Peringkat ini adalah yang terakhir, ada yang mungkin kelihatan sangat kejam. Semua molekul dan organel, yang bekerja dengan lancar bersama-sama untuk mencipta rantaian polipeptida, berhenti sebaik sahaja ribosom memasuki codon terminal.

Ia tidak mengodkan sebarang asid amino, jadi apa saja T-RNA memasuki subunit besar, mereka semua akan ditolak kerana tidak konsisten. Di sini, faktor penamatan berlaku, yang memisahkan protein selesai dari ribosom.

Organelle itu sendiri boleh sama ada hancur menjadi dua subunit, atau meneruskan perjalanan melalui mRNA untuk mencari codon permulaan yang baru. Pada satu mRNA boleh ada ribosom sekaligus. Setiap daripada mereka berada di tahap terjemahannya sendiri. Hanya protein yang dibuat dibekalkan dengan penanda, di mana semua orang akan memahami tujuannya. Dan mengikut EPS ia akan dihantar ke tempat yang diperlukan.

Untuk memahami peranan biosintesis protein, adalah perlu untuk mengkaji fungsi apa yang boleh dilakukan. Ia bergantung kepada urutan asid amino dalam rantai. Ia adalah sifat mereka yang menentukan sekunder, tertiary, dan kadang-kadang kuaternary (jika ada) struktur protein dan peranannya dalam sel. Maklumat lanjut mengenai fungsi molekul protein boleh didapati dalam artikel mengenai topik ini.

Ketahui lebih lanjut mengenai pemutus

Artikel ini menerangkan biosintesis protein dalam sel hidup. Sudah tentu, jika anda mengkaji subjek lebih dalam, penjelasan mengenai proses dalam semua butiran akan mengambil banyak halaman. Tetapi bahan di atas sepatutnya cukup untuk idea umum. Bahan video, di mana saintis memodelkan semua peringkat siaran, boleh sangat berguna untuk memahami. Sebahagian daripada mereka diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia dan boleh menjadi panduan yang sangat baik untuk pelajar atau hanya sebuah video pendidikan.

Untuk memahami topik yang lebih baik, anda harus membaca artikel lain mengenai topik berkaitan. Contohnya, mengenai asid nukleik atau mengenai fungsi protein.