Jos haluat tutkia kehossa tapahtuvia prosesseja, sinun on tiedettävä, mitä solutasolla tapahtuu. Missä proteiineilla on tärkeä rooli. On tarpeen tutkia paitsi niiden toimintoja, myös luomisprosessia. Siksi on tärkeää selittää proteiinien biosynteesi ytimekkäästi ja selkeästi. Luokka 9 sopii tähän parhaiten. Tässä vaiheessa opiskelijoilla on tarpeeksi tietoa aiheen ymmärtämiseen.
Proteiinit – mitä se on ja mihin niitä tarvitaan
Näillä makromolekyyliyhdisteillä on v altava rooli minkä tahansa organismin elämässä. Proteiinit ovat polymeerejä, eli ne koostuvat monista samank altaisista "kappaleista". Niiden määrä voi vaihdella muutamasta sadasta tuhanteen.
Proteiinit suorittavat solussa monia toimintoja. Niiden rooli on suuri myös korkeammilla organisaatiotasoilla: kudokset ja elimet ovat pitkälti riippuvaisia eri proteiinien oikeasta toiminnasta.
Esimerkiksi kaikki hormonit ovat proteiinia. Mutta juuri nämä aineet ohjaavat kaikkia prosesseja kehossa.
Hemoglobiini on myös proteiini, se koostuu neljästä ketjusta, jotka ovat keskelläyhdistää rautaatomi. Tämä rakenne sallii punasolujen kuljettaa happea.
Muista, että kaikki kalvot sisältävät proteiineja. Niitä tarvitaan aineiden kuljettamiseen solukalvon läpi.
Proteiinimolekyylillä on monia muita toimintoja, jotka ne suorittavat selkeästi ja kiistatta. Nämä hämmästyttävät yhdisteet ovat hyvin erilaisia, ei vain niiden rooleissa solussa, vaan myös rakenteeltaan.
Missä synteesi tapahtuu
Ribosomi on organelli, jossa tapahtuu pääosa prosessista, jota kutsutaan "proteiinibiosynteesiksi". 9. luokalla eri kouluissa biologian opiskelusuunnitelmat eroavat toisistaan, mutta monet opettajat antavat materiaalia organelleista etukäteen, ennen käännöksen opiskelua.
Siksi opiskelijoiden on helppo muistaa käsitellyt materiaalit ja yhdistää se. Sinun tulee olla tietoinen siitä, että yhteen organelliin voidaan luoda vain yksi polypeptidiketju kerrallaan. Tämä ei riitä täyttämään solun kaikkia tarpeita. Siksi ribosomeja on paljon, ja useimmiten ne yhdistyvät endoplasmiseen retikulumiin.
Tällaista EPS:ää kutsutaan karkeaksi. Tällaisen "yhteistyön" hyöty on ilmeinen: heti synteesin jälkeen proteiini siirtyy kuljetuskanavaan ja voidaan lähettää määränpäähänsä viipymättä.
Mutta jos otamme huomioon aivan alun, nimittäin tiedon lukemisen DNA:sta, voimme sanoa, että proteiinien biosynteesi elävässä solussa alkaa ytimestä. Täällä syntetisoidaan lähetti-RNA.joka sisältää geneettisen koodin.
Tarvittavat materiaalit - aminohapot, synteesikohta - ribosomi
Näyttää siltä, että on vaikea selittää, miten proteiinien biosynteesi etenee, lyhyesti ja selkeästi, prosessikaavio ja lukuisat piirrokset ovat yksinkertaisesti välttämättömiä. Ne auttavat välittämään kaiken tiedon, ja opiskelijat voivat muistaa sen helpommin.
Ensinnäkin synteesi vaatii "rakennusmateriaalia" - aminohappoja. Jotkut niistä ovat kehon tuottamia. Toiset saadaan vain ruoasta, niitä kutsutaan välttämättömiksi.
Aminohappojen kokonaismäärä on kaksikymmentä, mutta koska ne voidaan järjestää pitkäksi ketjuksi v altavasti, proteiinimolekyylit ovat hyvin erilaisia. Nämä hapot ovat rakenteeltaan samanlaisia, mutta eroavat radikaaleilta.
Jokaisen aminohapon näiden osien ominaisuudet määräävät, minkä rakenteen tuloksena oleva ketju "laskostuu", muodostaako se kvaternaarisen rakenteen muiden ketjujen kanssa ja mitä ominaisuuksia tuloksena olevalla makromolekyylillä on.
Proteiinien biosynteesiprosessi ei voi edetä yksinkertaisesti sytoplasmassa, se tarvitsee ribosomin. Tämä organelli koostuu kahdesta alayksiköstä - suuresta ja pienestä. Lepotilassa ne erotetaan, mutta heti kun synteesi alkaa, ne yhdistyvät välittömästi ja alkavat toimia.
Niin erilaisia ja tärkeitä ribonukleiinihappoja
Jotta aminohapon tuodaan ribosomiin, tarvitset erityisen RNA:n, jota kutsutaan kuljetukseksi. vartensen lyhenteet tarkoittavat tRNA:ta. Tämä yksijuosteinen apilanlehtimolekyyli pystyy kiinnittämään yhden aminohapon vapaaseen päähän ja siirtämään sen proteiinisynteesikohtaan.
Toista proteiinisynteesiin osallistuvaa RNA:ta kutsutaan matriksiksi (informaatioksi). Se sisältää yhtä tärkeän synteesin komponentin - koodin, joka ilmoittaa selvästi, milloin mikä aminohappo ketjutetaan tuloksena olevaan proteiiniketjuun.
Tällä molekyylillä on yksijuosteinen rakenne, se koostuu nukleotideista, aivan kuten DNA. Näiden nukleiinihappojen primäärirakenteessa on joitain eroja, joista voit lukea RNA:ta ja DNA:ta käsittelevästä vertailevasta artikkelista.
Tiedot proteiinin mRNA:n koostumuksesta saa geneettisen koodin pääasiakka alta DNA:lta. Deoksiribonukleiinihapon luku- ja mRNA:n syntetisointiprosessia kutsutaan transkriptioksi.
Se esiintyy ytimessä, josta tuloksena oleva mRNA lähetetään ribosomiin. DNA itse ei poistu ytimestä, sen tehtävänä on vain säilyttää geneettinen koodi ja siirtää se tytärsoluun jakautumisen aikana.
Yhteenvetotaulukko lähetyksen pääosallistujista
Jotta proteiinien biosynteesiä voitaisiin kuvata ytimekkäästi ja selkeästi, taulukko on yksinkertaisesti välttämätön. Siihen kirjoitamme kaikki komponentit ja niiden roolin tässä prosessissa, jota kutsutaan kääntämiseksi.
| Mitä tarvitaan synteesiin | Mikä rooli on |
| Aminohapot | Toimi proteiiniketjun rakennuspalikkana |
| Ribosomi | Ovatlähetyspaikka |
| tRNA | Siirtää aminohappoja ribosomeihin |
| mRNA | Antaa tietoa proteiinin aminohapposekvenssistä synteesikohtaan |
Sama proteiiniketjun luomisprosessi on jaettu kolmeen vaiheeseen. Katsotaanpa kutakin niistä yksityiskohtaisemmin. Sen jälkeen voit helposti selittää proteiinin biosynteesin kaikille halukkaille lyhyesti ja selkeästi.
Aloitus - prosessin alku
Tämä on translaation alkuvaihe, jossa ribosomin pieni alayksikkö fuusioituu aivan ensimmäisen tRNA:n kanssa. Tämä ribonukleiinihappo kuljettaa aminohappoa metioniinia. Käännös alkaa aina tästä aminohaposta, koska aloituskodoni on AUG, joka koodaa tätä proteiiniketjun ensimmäistä monomeeriä.
Jotta ribosomi tunnistaa aloituskodonin eikä aloittaisi synteesiä geenin keskeltä, jossa myös AUG-sekvenssi voi olla, aloituskodonin ympärille sijaitsee erityinen nukleotidisekvenssi. Heistä ribosomi tunnistaa paikan, jossa sen pienen alayksikön tulisi sijaita.
MRNA-kompleksin muodostumisen jälkeen aloitusvaihe päättyy. Ja lähetyksen päävaihe alkaa.
Pidentyminen on synteesin keskikohta
Tässä vaiheessa proteiiniketjussa on asteittainen kasvu. Pidentymisen kesto riippuu proteiinin aminohappojen määrästä.
Ensinnäkin pieneenribosomin suurempi alayksikkö on kiinnittynyt. Ja alkuperäinen t-RNA on siinä kokonaan. Ulkopuolelta on jäljellä vain metioniini. Seuraavaksi toinen t-RNA, joka sisältää toisen aminohapon, tulee suureen alayksikköön.
Jos mRNA:n toinen kodoni vastaa apilanlehden yläosassa olevaa antikodonia, toinen aminohappo kiinnittyy ensimmäiseen peptidisidoksella.
Sen jälkeen ribosomi liikkuu m-RNA:ta pitkin tasan kolme nukleotidia (yksi kodoni), ensimmäinen t-RNA irrottaa metioniinin itsestään ja irtoaa kompleksista. Sen tilalla on toinen t-RNA, jonka lopussa on jo kaksi aminohappoa.
Sitten kolmas t-RNA tulee suureen alayksikköön ja prosessi toistuu. Se jatkuu, kunnes ribosomi osuu mRNA:ssa olevaan kodoniin, joka osoittaa translaation päättymisen.
Päättäminen
Tämä on viimeinen vaihe, ja jotkut saattavat pitää sitä melko julmana. Kaikki molekyylit ja organellit, jotka toimivat niin hyvin yhdessä polypeptidiketjun luomiseksi, pysähtyvät heti, kun ribosomi osuu terminaaliseen kodoniin.
Se ei koodaa mitään aminohappoa, joten mikä tahansa tRNA, joka menee suureen alayksikköön, kaikki hylätään yhteensopimattomuuden vuoksi. Tässä tulevat peliin lopetustekijät, jotka erottavat valmiin proteiinin ribosomista.
Organelli itse voi joko jakaa kahdeksi alayksiköksi tai jatkaa mRNA:ta alaspäin etsiessään uutta aloituskodonia. Yhdessä mRNA:ssa voi olla useita ribosomeja kerralla. Jokainen niistä on omassa vaiheessaan. Äskettäin luotu proteiini on varustettu markkereilla, joiden avulla sen määränpää on kaikille selvä. Ja EPS lähettää se sinne, missä sitä tarvitaan.
Proteiinibiosynteesin roolin ymmärtämiseksi on tarpeen tutkia, mitä toimintoja se voi suorittaa. Se riippuu ketjun aminohappojen sekvenssistä. Niiden ominaisuudet määräävät sekundaarisen, tertiaarisen ja joskus kvaternaarisen (jos sellainen on) proteiinirakenteen ja sen roolin solussa. Voit lukea lisää proteiinimolekyylien toiminnasta tätä aihetta käsittelevästä artikkelista.
Lisätietoja suoratoistosta
Tässä artikkelissa kuvataan proteiinien biosynteesiä elävässä solussa. Tietenkin, jos tutkit aihetta syvemmin, prosessin yksityiskohtien selittäminen vie monta sivua. Mutta ylläolevan materiaalin pitäisi riittää yleiskäsitykseen. Videomateriaalit, joissa tutkijat ovat simuloineet kääntämisen kaikkia vaiheita, voivat olla erittäin hyödyllisiä ymmärtämisen kann alta. Jotkut niistä on käännetty venäjäksi, ja ne voivat toimia erinomaisena oppaana opiskelijoille tai vain opetusvideona.
Ymmärtääksesi aihetta paremmin, sinun tulee lukea muita aiheeseen liittyviä artikkeleita. Esimerkiksi nukleiinihapoista tai proteiinien toiminnoista.
