For å studere prosessene som skjer i kroppen, må du vite hva som skjer på cellenivå. Hvor proteiner spiller en viktig rolle. Det er nødvendig å studere ikke bare funksjonene deres, men også skapelsesprosessen. Derfor er det viktig å forklare proteinbiosyntesen kort og tydelig. Grad 9 passer best for dette. Det er på dette stadiet elevene har nok kunnskap til å forstå emnet.
Proteiner - hva er det og hva er de for
Disse makromolekylære forbindelsene spiller en enorm rolle i livet til enhver organisme. Proteiner er polymerer, det vil si at de består av mange lignende "stykker". Antallet deres kan variere fra noen få hundre til tusenvis.
Proteiner utfører mange funksjoner i cellen. Deres rolle er også stor på høyere organisasjonsnivåer: vev og organer er i stor grad avhengig av at ulike proteiner fungerer korrekt.
For eksempel er alle hormoner av proteinopprinnelse. Men det er disse stoffene som styrer alle prosesser i kroppen.
Hemoglobin er også et protein, det består av fire kjeder, som er i sentrumforbundet med et jernatom. Denne strukturen gjør at røde blodceller kan frakte oksygen.
Husk at alle membraner inneholder proteiner. De er nødvendige for transport av stoffer gjennom cellemembranen.
Det er mange flere funksjoner til proteinmolekyler som de utfører tydelig og uten tvil. Disse fantastiske forbindelsene er svært forskjellige, ikke bare i rollene deres i cellen, men også i strukturen.
Hvor syntese finner sted
Ribosomet er organellen der hoveddelen av prosessen som kalles "proteinbiosyntese" foregår. 9. klasse på forskjellige skoler er forskjellig i læreplanen for å studere biologi, men mange lærere gir materiale om organeller på forhånd før de studerer oversettelse.
Derfor vil det være enkelt for elevene å huske materialet som dekkes og konsolidere det. Du bør være klar over at bare én polypeptidkjede kan opprettes på én organell om gangen. Dette er ikke nok til å tilfredsstille alle cellens behov. Derfor er det mange ribosomer, og som oftest kombineres de med endoplasmatisk retikulum.
Slik EPS kalles grov. Fordelen med et slikt "samarbeid" er åpenbart: umiddelbart etter syntese kommer proteinet inn i transportkanalen og kan sendes til bestemmelsesstedet uten forsinkelse.
Men hvis vi tar med helt begynnelsen, nemlig lesing av informasjon fra DNA, så kan vi si at proteinbiosyntesen i en levende celle starter i kjernen. Det er her messenger RNA syntetiseres.som inneholder den genetiske koden.
Nødvendige materialer - aminosyrer, syntesested - ribosom
Det ser ut til at det er vanskelig å forklare hvordan proteinbiosyntesen foregår, kort og tydelig, et prosessdiagram og en rekke tegninger er rett og slett nødvendig. De vil hjelpe til med å formidle all informasjon, i tillegg til at studentene lettere kan huske den.
Først av alt krever syntesen "byggemateriale" - aminosyrer. Noen av dem produseres av kroppen. Andre kan bare fås fra mat, de kalles uunnværlige.
Det totale antallet aminosyrer er tjue, men på grunn av det enorme antallet alternativer der de kan ordnes i en lang kjede, er proteinmolekyler svært forskjellige. Disse syrene er like i struktur, men er forskjellige i radikaler.
Det er egenskapene til disse delene av hver aminosyre som bestemmer hvilken struktur den resulterende kjeden vil "folde", om den vil danne en kvartær struktur med andre kjeder, og hvilke egenskaper det resulterende makromolekylet vil ha.
Prosessen med proteinbiosyntese kan ikke bare foregå i cytoplasmaet, den trenger et ribosom. Denne organellen består av to underenheter - store og små. I hvile skilles de, men så snart syntesen begynner, kobles de umiddelbart til og begynner å fungere.
Så forskjellige og viktige ribonukleinsyrer
For å bringe en aminosyre til ribosomet trenger du et spesielt RNA som kalles transport. Tildens forkortelser står for tRNA. Dette enkelttrådede kløverbladmolekylet er i stand til å feste en enkelt aminosyre til den frie enden og frakte den til stedet for proteinsyntese.
Et annet RNA involvert i proteinsyntese kalles matrise (informasjon). Den har en like viktig komponent i syntesen - en kode som tydelig angir når hvilken aminosyre som skal kjedes til den resulterende proteinkjeden.
Dette molekylet har en enkelttrådet struktur, består av nukleotider, akkurat som DNA. Det er noen forskjeller i primærstrukturen til disse nukleinsyrene, som du kan lese om i den sammenlignende artikkelen om RNA og DNA.
Informasjon om sammensetningen av proteinet mRNA mottar fra hovedforv alteren av den genetiske koden - DNA. Prosessen med å lese deoksyribonukleinsyre og syntetisere mRNA kalles transkripsjon.
Det forekommer i kjernen, hvorfra det resulterende mRNA sendes til ribosomet. Selve DNAet forlater ikke kjernen, dens oppgave er kun å bevare den genetiske koden og overføre den til dattercellen under deling.
Sammendragstabell over hoveddeltakerne i sendingen
For å beskrive proteinbiosyntese kortfattet og tydelig, er en tabell rett og slett nødvendig. I den skal vi skrive ned alle komponentene og deres rolle i denne prosessen, som kalles oversettelse.
| Hva trengs for syntese | Hvilken rolle spiller |
| Aminosyrer | Funger som en byggestein for proteinkjeden |
| Ribosome | Arekringkastingssted |
| tRNA | Transporterer aminosyrer til ribosomer |
| mRNA | Leverer informasjon om sekvensen av aminosyrer i et protein til syntesestedet |
Den samme prosessen med å lage en proteinkjede er delt inn i tre stadier. La oss se på hver av dem mer detaljert. Etter det kan du enkelt forklare proteinbiosyntese for alle som ønsker det kort og tydelig.
Initiering - begynnelsen av prosessen
Dette er det innledende stadiet av oversettelsen, der den lille underenheten til ribosomet smelter sammen med det aller første tRNA. Denne ribonukleinsyren bærer aminosyren metionin. Oversettelse begynner alltid med denne aminosyren, siden startkodonet er AUG, som koder for denne første monomeren i proteinkjeden.
For at ribosomet skal gjenkjenne startkodonet og ikke starte syntese fra midten av genet, hvor AUG-sekvensen også kan være, er det plassert en spesiell nukleotidsekvens rundt startkodonet. Det er fra dem at ribosomet gjenkjenner stedet der den lille underenheten skal sitte.
Etter dannelsen av komplekset med mRNA, avsluttes initieringsstadiet. Og hovedscenen i sendingen begynner.
Forlengelse er midten av syntesen
På dette stadiet er det en gradvis økning i proteinkjeden. Varigheten av forlengelsen avhenger av antall aminosyrer i proteinet.
Først av alt til litenden større underenheten av ribosomet er festet. Og det innledende t-RNA er helt i det. Utenfor er det bare metionin igjen. Deretter kommer et andre t-RNA som bærer en annen aminosyre inn i den store underenheten.
Hvis det andre kodonet på mRNA samsvarer med antikodonet på toppen av kløverbladet, festes den andre aminosyren til den første via en peptidbinding.
Etter det beveger ribosomet seg langs m-RNA nøyaktig tre nukleotider (ett kodon), det første t-RNA løsner metionin fra seg selv og separeres fra komplekset. I stedet er det et andre t-RNA, på slutten av dette er det allerede to aminosyrer.
Deretter går det tredje t-RNA inn i den store underenheten og prosessen gjentas. Det vil fortsette til ribosomet treffer et kodon i mRNA som signaliserer slutten av oversettelsen.
Oppsigelse
Dette er det siste trinnet, noen kan synes det er ganske grusomt. Alle molekylene og organellene som fungerte så godt sammen for å lage polypeptidkjeden stopper så snart ribosomet treffer det terminale kodonet.
Den koder ikke for noen aminosyre, så uansett hva tRNA går inn i den store underenheten vil alt bli avvist på grunn av en mismatch. Det er her termineringsfaktorer spiller inn, som skiller det ferdige proteinet fra ribosomet.
Selve organellen kan enten dele seg i to underenheter eller fortsette nedover i mRNA på leting etter et nytt startkodon. Ett mRNA kan ha flere ribosomer samtidig. Hver av dem er på sitt eget stadium. Det nyopprettede proteinet er utstyrt med markører, ved hjelp av hvilke destinasjonen vil være tydelig for alle. Og med EPS vil den bli sendt dit den er nødvendig.
For å forstå rollen til proteinbiosyntese, er det nødvendig å studere hvilke funksjoner den kan utføre. Det avhenger av rekkefølgen av aminosyrer i kjeden. Det er deres egenskaper som bestemmer den sekundære, tertiære og noen ganger kvaternære (hvis den eksisterer) proteinstrukturen og dens rolle i cellen. Du kan lese mer om funksjonene til proteinmolekyler i en artikkel om dette emnet.
Hvordan lære mer om strømming
Denne artikkelen beskriver proteinbiosyntese i en levende celle. Selvfølgelig, hvis du studerer emnet dypere, vil det ta mange sider å forklare prosessen i alle detaljer. Men materialet ovenfor bør være nok for en generell idé. Videomateriale der forskere har simulert alle stadier av oversettelse kan være svært nyttig for å forstå. Noen av dem er oversatt til russisk og kan tjene som en flott guide for studenter eller bare en pedagogisk video.
For å forstå emnet bedre, bør du lese andre artikler om relaterte emner. For eksempel om nukleinsyrer eller om funksjonene til proteiner.
