Sinteza beljakovin v celici - opis, procesne funkcije

Beljakovine imajo zelo pomembno vlogo v vitalni dejavnosti organizmov, opravljajo zaščitne, strukturne, hormonske, energetske funkcije. Zagotavljajo rast mišic in kostnega tkiva. Proteini obveščajo o tem celične strukture o njenih funkcijah in biokemičnih lastnostih, so vključene v sestavo dragocenih, koristnih za telesno hrano (jajca, mlečni izdelki, ribe, oreški, stročnice, rž in pšenica). Prebavljivost take hrane je posledica biološke vrednosti. Z enako količino beljakovin bo lažje prebaviti izdelek, katerega vrednost je višja. Pomanjkljive polimere je treba odstraniti iz telesa in jih nadomestiti z novimi. Ta proces poteka med sintezo beljakovin v celicah.

Kaj so proteini?

Snovi, ki so sestavljene samo iz aminokislinskih ostankov, se imenujejo enostavni proteini (beljakovine). Če je potrebno, se uporabi njihova energijska lastnost, zato ljudje, ki vodijo zdrav način življenja, pogosto potrebujejo tudi vnos beljakovin. Kompleksni proteini, proteidi, so sestavljeni iz preprostega proteina in ne-proteina. Deset aminokislin v proteinu je nujno potrebno, to pomeni, da jih telo ne more sintetizirati samostojno, prihajajo iz hrane, preostalih deset jih je mogoče zamenjati, to pomeni, da jih lahko ustvarimo iz drugih aminokislin. Tako se začne proces, ki je pomemben za vse organizme.

Glavne faze biosinteze: od kod prihajajo beljakovine

Nove molekule so vzete kot rezultat biosinteze - kemijske reakcije spojine. Obstajata dve glavni fazi sinteze beljakovin v. T kletko. To je transkripcija in prevod. Transkripcija poteka v jedru. To je prebrana DNA. (deoksiribonukleinska kislina), t ki prenaša informacije o prihodnjih beljakovinah, do RNA (ribonukleinske kisline), ki prenese te informacije iz DNA v citoplazmo. To se zgodi zaradi dejstva, da DNK ne sodeluje neposredno v biosintezi, nosi samo informacije, ki nimajo zmožnosti za izhod v citoplazmo, kjer se sintetizira beljakovina, in opravlja le funkcijo nosilca genetske informacije. Transkripcija pa omogoča branje podatkov iz DNA vzorca na RNA v skladu z načelom komplementarnosti.

Vloga RNA in DNA v procesu

Torej, začne sinteza beljakovin v celicah DNA verige, ki prenaša informacije o določenem proteinu in se imenuje gen. DNA veriga v procesu transkripcije razpade, to pomeni, da se njena vijačnica začne razpadati v linearno molekulo. Z DNK je treba informacije pretvoriti v RNA. Nasprotno, timin mora v tem procesu postati adenin. Citozin ima tudi gvanin kot par, tako kot DNK. Nasprotno, adeninska RNA postane uracil, ker v RNA ni takšnega nukleotida, kot je timin, ga nadomesti samo nukleotid uracila. Citozin je v bližini gvanina. Nasproti adenina postane uracil, adenin pa se nahaja v paru s timinom. Te RNA molekule, ki so nasprotne, se imenujejo prenosna RNA (mRNA). Skozi pore lahko zapustijo jedro v citoplazmo in ribosome, ki dejansko opravljajo funkcijo sinteze beljakovin v celicah.

O kompleksnih preprostih besedah

Zdaj je sestavljen sklop aminokislinskih sekvenc polipeptidne verige proteina. Transkripcijo lahko imenujemo branje informacij o prihodnjem proteinu iz DNA vzorca v RNA. To je mogoče opredeliti kot prvo fazo. Ko RNA zapusti jedro, mora doseči ribosome, kjer se pojavi druga stopnja, imenovana prevod.

Prevajanje je že prehod RNA, to je prenos informacij iz nukleotidov v beljakovinsko molekulo, ko RNA pokaže, katero zaporedje aminokislin bi moralo biti v snovi. V tem vrstnem redu prenaša RNA v citoplazmo ribosomov, ki izvajajo sintezo beljakovin v celici: A (adenin) -G (gvanin) -U (uracil) -C (citozin) -U (uracil) -A (adenin).

Zakaj potrebujemo ribosome

Da bi prišlo do prevoda in posledično nastane beljakovina, potrebujemo komponente, kot so informacijska RNA sama, transportna RNA, kot tudi ribosomi kot "tovarna", pri kateri se proizvaja beljakovina. V tem primeru obstajata dve vrsti RNA: informacija, ki je nastala v jedru z DNK, in transport. Molekula druge kisline ima obliko detelje. Ta "detelja" pripne sebi aminokislino in jo prenese v ribosome. To pomeni, da opravlja prevoz organskih spojin neposredno v "tovarno" na njihovem izobraževanju.

Kako deluje rRNA

Obstajajo tudi ribosomske RNA, ki so del same ribosome in izvajajo sintezo beljakovin v celici. Izkazalo se je, da so ribosomi ne-membranske strukture, nimajo lupin, kot so npr. Jedro ali endoplazmatski retikulum, ampak so sestavljene zgolj iz proteinov in ribosomske RNA. Kaj se zgodi, ko zaporedje nukleotidov, to je sporočilna RNA, pride do ribosomov?

Transportna RNA, ki je v citoplazmi, sama privleče aminokisline. Od kod prihajajo aminokisline v celici? Nastanejo kot posledica razgradnje beljakovin, ki gredo v hrano s hrano. Te spojine prenaša krvni obtok v celice, kjer nastane proizvodnja beljakovin, ki so potrebne za telo.

Končna faza sinteze beljakovin v celicah

Aminokisline plavajo v citoplazmi kot tudi v transportnih RNA, in ko je polipeptidna veriga sestavljena neposredno, se te transportne RNA začnejo povezovati z njimi. Vendar ne v nobenem zaporedju in ne v vseh transportnih RNA se lahko poveže z vsemi vrstami aminokislin. Obstaja določena lokacija, na katero se pridružijo potrebne aminokisline. Drugi del transportne RNA imenujemo antikodon. Ta element je sestavljen iz treh nukleotidov, ki so komplementarni zaporedju nukleotidov v RNA. Za eno aminokislino so potrebne tri aminokisline. Na primer, pogojni protein je sestavljen iz dveh aminokislin za enostavnost. Očitno imajo večinoma beljakovine zelo dolgo strukturo, sestavljeno iz mnogih aminokislin. Verižica A - G - Y se imenuje triplet ali kodon, transportni RNA pa se mu doda v obliki deteline, na koncu katere bo določena aminokislina. Naslednji triplet C - Y - A bo povezan z drugo tRNA, ki bo vsebovala popolnoma drugo aminokislinsko komplementarno sekvenco. V tem vrstnem redu se bo pojavilo nadaljnje sestavljanje polipeptidne verige.

Biološki pomen sinteze

Peptidna vez nastane med dvema aminokislinama, ki se nahajata na koncih "detelj" vsakega tripleta. Na tej stopnji transportna RNA zapusti citoplazmo. Nato dodamo trojčice naslednjo transportno RNA z drugo aminokislino, ki se tvori s predhodnima dvema polipeptidnima verigama. Ta postopek se ponavlja do trenutka, ko se tipizira potrebno zaporedje aminokislin. Tako se dogaja sintezo beljakovin v celici se tvorijo encimi, hormoni, krvne snovi itd., ne vsaka celica tvori beljakovine. Vsaka celica lahko tvori specifično beljakovino. Na primer, v eritrocitih se oblikuje hemoglobin, celice trebušne slinavke pa sintetizirajo hormone in različne encime, ki razgrajujejo hrano, ki vstopa v telo.

V mišicah bodo nastali proteinski aktin in miozin. Kot je razvidno, je proces sinteze beljakovin v celicah večstopenjski in kompleksen, kar kaže na njegov pomen in potrebo za vse živo bitje.