За да изучавате процесите, протичащи в тялото, трябва да знаете какво се случва на клетъчно ниво. Където протеините играят важна роля. Необходимо е да се проучат не само техните функции, но и процеса на създаване. Ето защо е важно да се обясни биосинтезата на протеина кратко и ясно. 9 клас е най-подходящ за това. Именно на този етап учениците имат достатъчно знания, за да разберат темата.
Протеини - какво е това и за какво са
Тези макромолекулни съединения играят огромна роля в живота на всеки организъм. Протеините са полимери, тоест се състоят от много подобни „парчета“. Техният брой може да варира от няколкостотин до хиляди.
Протеините изпълняват много функции в клетката. 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 от протеинов произход. Но именно тези вещества контролират всички процеси в тялото.
Хемоглобинът също е протеин, той се състои от четири вериги, които са в центърасвързани с железен атом. Тази структура позволява на червените кръвни клетки да пренасят кислород.
Припомнете си, че всички мембрани съдържат протеини. Те са необходими за транспортирането на вещества през клетъчната мембрана.
Има много повече функции на протеиновите молекули, които те изпълняват ясно и безпрекословно. Тези невероятни съединения са много разнообразни не само по своята роля в клетката, но и по структура.
Къде се извършва синтеза
Рибозомата е органела, в която се извършва основната част от процеса, наречен "биосинтез на протеин". 9 клас в различните училища се различава в учебната програма за изучаване на биология, но много учители дават материал за органелите предварително, преди да учат превод.
Следователно ще бъде лесно за учениците да запомнят покрития материал и да го консолидират. Трябва да сте наясно, че само една полипептидна верига може да бъде създадена върху един органел в даден момент. Това не е достатъчно, за да задоволи всички нужди на клетката. Следователно рибозомите са много и най-често те се комбинират с ендоплазмения ретикулум.
Такъв EPS се нарича груб. Ползата от такова „сътрудничество“е очевидна: веднага след синтеза, протеинът влиза в транспортния канал и може да бъде изпратен до местоназначението си без забавяне.
Но ако вземем предвид самото начало, а именно четенето на информация от ДНК, тогава можем да кажем, че протеиновата биосинтеза в жива клетка започва в ядрото. Тук се синтезира информационната РНК.който съдържа генетичния код.
Необходими материали - аминокиселини, място на синтез - рибозома
Изглежда, че е трудно да се обясни как протича протеиновата биосинтеза, накратко и ясно, диаграма на процеса и множество чертежи са просто необходими. Те ще помогнат за предаването на цялата информация, както и учениците 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 бъдат получени само от храна, те се наричат незаменими.
Общият брой на аминокиселините е двадесет, но поради огромния брой опции, в които те могат да бъдат подредени в дълга верига, протеиновите молекули са много разнообразни. Тези киселини са сходни по структура, но се различават по радикали.
Свойствата на тези части на всяка аминокиселина определят коя структура ще се „сгъне“получената верига, дали ще образува четвъртична структура с други вериги и какви свойства ще има получената макромолекула.
Процесът на протеинова биосинтеза не може да протича просто в цитоплазмата, той се нуждае от рибозома. Тази органела се състои от две субединици - голяма и малка. В покой те са разделени, но веднага щом синтезът започне, те незабавно се свързват и започват да работят.
Толкова различни и важни рибонуклеинови киселини
За да донесете аминокиселина в рибозомата, имате нужда от специална РНК, наречена транспорт. Занеговите съкращения означават tRNA. Тази едноверижна молекула на листата на детелина е в състояние да прикрепи една аминокиселина към свободния си край и да я транспортира до мястото на протеиновия синтез.
Друга РНК, участваща в протеиновия синтез, се нарича матрица (информация). Той носи също толкова важен компонент от синтеза - код, който ясно посочва кога коя аминокиселина да се свърже с получената протеинова верига.
Тази молекула има едноверижна структура, състои се от нуклеотиди, точно като ДНК. Има някои разлики в първичната структура на тези нуклеинови киселини, за които можете да прочетете в сравнителната статия за РНК и ДНК.
Информация за състава на протеина иРНК получава от главния пазител на генетичния код - ДНК. Процесът на разчитане на дезоксирибонуклеинова киселина и синтезиране на иРНК се нарича транскрипция.
Появява се в ядрото, откъдето получената иРНК се изпраща към 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 предаването
За да опише биосинтезата на протеина кратко и ясно, таблицата е просто необходима. В него ще запишем всички компоненти и тяхната роля в този процес, който се нарича превод.
| Какво е необходимо за синтез | Каква роля изпълнява |
| Аминокиселини | Служи като градивен елемент за протеиновата верига |
| Ribosome | Ареместоположение на излъчване |
| tRNA | Транспортира аминокиселини до рибозоми |
| mRNA | Доставя информация за последователността на аминокиселините в протеина до мястото на синтез |
Същият процес на създаване на протеинова верига е разделен на три етапа. Нека разгледаме всеки един от тях по-подробно. След това можете лесно да обясните протеиновата биосинтеза на всеки, който го желае, накратко и ясно.
Иницииране - началото на процеса
Това е началният етап на транслация, в който малката субединица на рибозомата се слива с първата тРНК. Тази рибонуклеинова киселина носи аминокиселината метионин. Транслацията 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 стартовия кодон и да не започне синтеза от средата на гена, където може да бъде и AUG последователността, около стартовия кодон е разположена специална нуклеотидна последователност. Именно от тях рибозомата разпознава мястото, където трябва да седи нейната малка субединица.
След образуването на комплекса с иРНК, инициационният етап завършва. И основният етап на излъчването започва.
Удължаването е средата на синтеза
На този етап има постепенно увеличаване на протеиновата верига. Продължителността на удължаването зависи от броя на аминокиселините в протеина.
На първо място към малкопо-голямата субединица на рибозомата е прикрепена. И първоначалната t-RNA е изцяло в нея. Отвън остава само метионин. След това в голямата субединица влиза втора t-RNA, носеща друга аминокиселина.
Ако вторият кодон на иРНК съвпада с антикодона в горната част на листата на детелината, втората аминокиселина е прикрепена към първата чрез пептидна връзка.
След това рибозомата се движи по m-RNA точно три нуклеотида (един кодон), първата t-RNA отделя метионина от себе си и се отделя от комплекса. На негово място е втора t-RNA, в края на която вече има две аминокиселини.
След това третата t-RNA влиза в голямата субединица и процесът се повтаря. Ще продължи, докато рибозомата не удари кодон в иРНК, който сигнализира за края на транслацията.
Прекратяване
Това е последната стъпка, някои може да я намерят за доста жестока. Всички молекули и органели, които работят толкова добре заедно, за да създадат полипептидната верига, спират веднага щом рибозомата удари крайния кодон.
Не кодира нито една аминокиселина, така че каквато и tRNA да влезе в голямата субединица, ще бъде отхвърлена поради несъответствие. Тук влизат в игра факторите на терминиране, които отделят готовия протеин от рибозомата.
Самата органела може или да се раздели на две субединици, или да продължи надолу по иРНК в търсене на нов стартов кодон. Една иРНК може да има няколко рибозоми наведнъж. Всеки от тях е на свой етап.преводи Новосъздаденият протеин е снабден с маркери, с помощта на които дестинацията му ще бъде ясна за всички. И чрез EPS ще бъде изпратен до мястото, където е необходимо.
За да разберем ролята на протеиновата биосинтеза, е необходимо да проучим какви функции може да изпълнява. Зависи от последователността на аминокиселините във веригата. Именно техните свойства определят вторичната, третичната, а понякога и кватернерната (ако съществува) протеинова структура и ролята му в клетката. Можете да прочетете повече за функциите на протеиновите молекули в статия по тази тема.
Как да научите повече за стрийминг
Тази статия описва биосинтеза на протеин в жива клетка. Разбира се, ако изучавате темата по-задълбочено, ще са ви необходими много страници, за да обясните процеса във всички подробности. Но горният материал би трябвало да е достатъчен за една обща представа. Видео материалите, в които учените са симулирали всички етапи на превода, могат да бъдат много полезни за разбиране. Някои от тях са преведени на руски и могат да послужат като чудесно ръководство за студенти или просто образователно видео.
За да разберете по-добре темата, трябва да прочетете други статии по свързани теми. Например за нуклеиновите киселини или за функциите на протеините.
