Glavno mjesto proteina biosinteze. Koraci proteina biosinteze

Sintezu proteina - veoma važan proces. On je bio taj koji pomaže našem tijelu da rastu i razvijaju se. To uključuje mnoge ćelijske strukture. Uostalom, da počnu da shvate šta ćemo sintetizirati.

Koji protein je potrebno izgraditi u ovom trenutku - to je odgovoran za enzime. Oni primaju signale iz ćelija o neophodnosti proteina nakon čega počinje sintezu.

Gdje je sintezu proteina

U svakom kavezu glavno mjesto biosintezu proteina - ribozomu. To je velika makromolekule sa složenim asimetričnim strukturu. Sastoji se od RNK (ribonukleinske kiseline) i proteina. Ribozomi može biti smještena odvojeno. Ali češće su u kombinaciji sa EPS-a, što olakšava kasniji sortiranje i transport proteina. ako endoplazmatičnog retikulum sjesti ribozomu, to se zove grubo EPS-a. Kada prevođenje javlja intenzivno za jednu matricu može kretati nekoliko ribozome. Oni će nakon jedni druge i ne ometa druge organele.

Šta je potrebno za sintezu proteina

Za toku procesa neophodno je da su sve glavne komponente proteina-sintezu sistem okupilo:

1. Program, koji određuje poredak rezidua aminokiseline u lancu, naime mRNA koja će prenijeti ove informacije od DNK do ribozome.
2. Amino kiseline materijal od kojeg za izgradnju novog molekula.
3. tRNA, koji će dostaviti svaki aminokiseline na ribosome, će učestvovati u dešifrovanje genetskog koda.
4. Aminoacil-tRNA sintetaze.
5. Ribozomi - je glavni sajt proteina biosinteze.
6. Energije.
7. Magnezij iona.
8. Protein faktora (za svaku fazu svog).

Pogledajmo sada na svakom od njih detaljno i naučiti kako stvoriti proteine. mehanizam biosinteze je vrlo zanimljivo, sve komponente su izuzetno glatko.

sinteza programa, pretraživanje matrica

Sve informacije o tačno koji proteini mogu graditi naše tijelo je sadržan u DNK. dezoksiribonukleinske kiseline To se koristi za pohranjivanje genetske informacije. To je sigurno pakuje u hromozomima i nalazi se u jezgru ćelije (u slučaju eukariota) ili lebdi u citoplazmi (u prokariota).

Nakon studija DNK i genetski priznanje svoje uloge, postalo je jasno da to nije samo predložak za prevođenje. Zapažanja je dovela do hipoteze da je sintezu proteina povezanih RNK. Naučnici odlučio da to treba da bude medijator, prenijeti informacije iz DNK ribozome, služe kao predložak.

U isto vrijeme, oni su otvorili ribozomu RNK njihovih rasutih ćelijske RNK. Da biste provjerili da li je predložak za sintezu proteina, AN Belozersky i Spirin u 1956-1957. sproveo komparativna analiza sastav nukleinskih kiselina veliki broj mikroorganizama.

Pretpostavljalo se da će, ako je ispravna ideja o "DNK-rRNA-protein" shema, onda sastav ukupne RNK će se mijenjati, kao i DNK. Ali bez obzira na velike razlike u dezoksiribonukleinske kiseline u različitih vrsta, sastav ukupnog ribonukleinske kiseline bila je slična kod svih ispitanih bakterija. Stoga, naučnici su zaključili da je glavni ćelijski RNK (tj ribozomalne) - ovo nije direktan posrednik između nosilac genetske informacije i proteina.

otvaranje mRNA

Kasnije je utvrđeno da je mali dio RNA ponavljanja DNK i može poslužiti kao posrednik. 1956. E. i F. Völkin Astrachan RNK sinteza je studirao u bakterija, koje su zaražene bakteriofag T2. Nakon što je ušao u ćeliju, ona se prebacuje na sintezu faga proteina. Najveći dio RNA nije promijenjen. Međutim, ćelije početi sintezu mali dio metabolički nestabilne RNK, slijed nukleotida u kojem je sastavu bio sličan faga DNK.

1961. godine, ovaj mali dio RNK je izolata od ukupne težine RNK. Dokaz njegove operacije funkcije dobijeni su iz eksperimenata. Nakon infekcije faga T4 ćelije formirana nova mRNA. On povezuje sa ribozomi starog domaćina (nije otkriven ribozomu nakon novih infekcija), koji je počeo faga sintetiziran proteina. Ovaj "poput DNK RNK" je komplementaran jedan od lanaca faga DNK.

1961. godine, F. Jacob i J. Monod izrazio ideju da ova RNA nosi informaciju od gena do ribozomu i predložak za sekvencijalno raspored aminokiselina u sintezu proteina.

Prenos informacija na mjesto sinteze proteina uključenih u mRNA. Proces čitanja informacija iz DNK i RNK predložak stvaranju zove transkripcija. RNK nakon što je izložen niz dodatnih promjena, to se zove "obrada". U nekim oblastima se može rezati iz nje tokom glasnika ribonukleinske kiseline. Sljedeći mRNA ide u ribozomi.

Gradivni blokovi proteina aminokiselina

Ukupno ima 20 aminokiselina, neki od njih su bitne, to jest, tijelo ih ne može sintetizirati. Ako bilo kiselina u ćeliji nije dovoljno, to može usporiti ili čak emituje puni proces zaustavljanja. Prisustvo svake aminokiseline u dovoljnoj količini - glavni zahtjev da se pravilno prošlo biosintezu proteina.

Opšte informacije o aminokiselinama, naučnici su u XIX stoljeću. glicin, leucin, i - u isto vrijeme, 1820., prva dva aminokiseline bili izolovani.

Slijed ovih monomera u proteina (tzv primarne strukture) potpuno određuje sljedeće nivoa organizacije, a samim tim i njegova fizička i kemijska svojstva.

aminokiseline Prijevoz: tRNA i aa-tRNA sintetaze

Ali aminokiselina sama ne može graditi u lanac proteina. Da bi za njih da se na glavnom sajtu sinteze proteina, RNA potrebno transporta.

Video: ispit iz biologije 2013. Biosinteza proteina video lekcije 6 Univerzitet Sinergija

Svaki aa-tRNA sintetaze priznaje samo svoje aminokiseline i tRNA samo onog na koji je potrebno priložiti. Ispostavilo se da u ovoj porodici enzima uključuje 20 sorti sintetaze. Ostaje samo da se aminokiseline u prilogu tRNA reći, preciznije, svojim hidroksilne akceptor "rep". Svaka kiselina treba da odgovaraju svoje RNK. Nakon toga slijedi aminoacil-tRNA sintetaze. To ne samo da se poredi sa ispravnom transport aminokiselina, također regulira formiranje reakcija ester obveznica.

Video: Sinteza proteina

Nakon uspješne vezanost reakcija tRNA da bude mjesto sinteze proteina. U tu svrhu, pripremne procese, a program počinje. Uzmite u obzir osnovne korake proteina biosinteze:

• inicijacije;
• istezanje;
• prestanak.

sinteza korak: pokretanje

Kako radi biosinteze proteina i njegove regulacije? Naučnici su pokušali da saznaju za dugo vremena. Brojne hipoteze iznijeti, ali je postalo više moderne opreme, bolje moramo shvatiti principe prevođenja.

Ribosome - glavno mjesto proteina biosinteze - mRNA počinje čitanjem od tačke na kojoj počinje dio kodira polipeptid lanac. Ova tačka se nalazi na udaljenosti od početka RNK. Ribozom mora pronaći tačku na mRNA iz koje se počnem da čitam, i povezati.

Inicijacija - skup događaja koji pružaju na početku emisije. To uključuje proteina (faktora inicijacije), a poseban inicijator tRNA inicijator kodon. U ovoj fazi, male podjedinice ribozomalne protein spregnutih započinjanja. Oni ne smiju kontaktirati s velikim podjedinice. Ali je dozvoljeno da se poveže sa inicijator tRNA i GTP.

Video: Odgovor biosinteze proteina. (Nauchfilm, obrazovne video SSSR-a)

Zatim, ovaj kompleks "sjedi" na mRNA, to je na dio koji je prepoznat od strane jedne inicijacije faktora. Greške ne može biti, a ribozomu započinje svoje putovanje na RNK, čitajući njen kodona.

Kada se kompleks dolazi do pokretanja kodon (KOL), podjedinice zaustavlja kretanje i uz pomoć različitih faktora protein veže za velike ribozomalne podjedinice.

sinteza korak: istezanje

Čitanje sintezu mRNA uključuje sekvencijalni polipeptidni lanac proteina. To je dodavanjem jednog amino ostatke kiselina su uzastopno na molekulu u izgradnji.

Svaki novi aminokiselina ostatak se dodaje u karboksilnu terminus peptida, C-terminus raste.

sinteza korak: Prekid

Kada ribozomu dosegne stop kodon RNK, sinteza polipeptida lanaca prekinut. U njegovom prisustvu, organela ne može prihvatiti bilo tRNA. Umjesto toga, uzrok prestanka faktora enter. Puste gotovog proteina u zastoju ribozome.

Nakon završetka prevođenja, ribozomu može ili ići na mRNA, ili i dalje da klizi po njemu, ne emituje.

Sastanak ribozomu sa novim inicijator kodon (na istom krugu tokom nastavak pokreta, ili na novom mRNA) će dovesti do nove inicijacije.

Nakon što je završio molekula ostavlja glavno mjesto proteina biosinteze, označeno je i poslan na odredište. Šta funkcije koje će nastupiti, ovisno o njegovoj strukturi.

kontrola procesa

Ovisno o vašim potrebama, ćelija će samostalno kontrolirati emisiju. Regulaciju proteina biosinteze - vrlo važnu funkciju. To se može učiniti na različite načine.

Ako ćelija ne treba neka veza, to će zaustaviti biosinteze RNA - biosintezu proteina i prestaju da se dogodi. Uostalom, cijeli proces neće početi bez šablona. I stari mRNK propadanje brzo.

Postoji još jedan propis proteina biosinteze: mobitel stvara enzime koji ometaju protok faze inicijacije. Oni ometa emitovanje, čak i ako je dostupna matrica za čitanje.

Druga metoda je potrebna u slučaju kada je sintezu proteina da zatvori odmah. Prva metoda uključuje nastavak sporog emitiranja neko vrijeme nakon prestanka sinteze mRNA.

Ćelija je vrlo kompleksan sistem u kojem se sve vodi na bilans stanja i nesmetan rad svakog molekula. Važno je znati principe svaki proces u ćeliji. Tako da možemo bolje razumjeti ono što se događa u tkivima i tijelo u cjelini.