Herhangi bir organizmanın hücresi, kimyasalların üretimi için büyük bir fabrikadır. Burada reaksiyonlar lipitlerin, nükleik asitlerin, karbonhidratların ve tabii ki proteinlerin biyosentezinde gerçekleşir. Proteinler, enzimatik, sinyal, yapısal, koruyucu ve diğerleri gibi birçok işlevi yerine getirdiklerinden hücrenin yaşamında muazzam bir rol oynarlar.
Protein biyosentezi: sürecin açıklaması
Protein moleküllerinin yapımı, çok sayıda enzimin etkisi altında ve belirli yapıların varlığında meydana gelen karmaşık, çok aşamalı bir süreçtir.
Herhangi bir proteinin sentezi çekirdekte başlar. Molekülün yapısı hakkındaki bilgiler, okunduğu hücrenin DNA'sına kaydedilir. Bir organizmadaki hemen hemen her gen, benzersiz bir protein molekülünü kodlar.
Protein biyosentezinde sitoplazmanın rolü nedir? Gerçek şu ki, hücrenin sitoplazması, karmaşık maddelerin monomerleri için bir "havuz" ve ayrıca protein sentezi sürecinden sorumlu yapılardır. Ayrıca hücrenin iç ortamı sabit bir asitliğe sahiptir vebiyokimyasal reaksiyonlarda önemli bir rol oynayan iyon içeriği.
Protein biyosentezi iki aşamada gerçekleşir: transkripsiyon ve çeviri.
Transkripsiyon
Bu aşama hücrenin çekirdeğinde başlar. Burada ana rol, DNA ve RNA (deoksi ve ribonükleik asitler) gibi nükleik asitler tarafından oynanır. Ökaryotlarda transkripsiyon birimi transkripton iken prokaryotlarda bu DNA organizasyonuna operon denir. Prokaryotlarda ve ökaryotlarda transkripsiyon arasındaki fark, bir operonun, transkripton yalnızca bir protein geni hakkında bilgi taşıdığında, birkaç protein molekülünü kodlayan bir DNA molekülünün bir bölümü olmasıdır.
Hücrenin transkripsiyon aşamasındaki ana görevi, DNA şablonu üzerinde haberci RNA'nın (mRNA) sentezidir. Bunu yapmak için RNA polimeraz gibi bir enzim çekirdeğe girer. Deoksiribonükleik asit bölgesine tamamlayıcı olan yeni bir mRNA molekülünün sentezinde yer alır.
Başarılı transkripsiyon reaksiyonları için TF-1, TF-2, TF-3 olarak da kıs altılan transkripsiyon faktörlerinin varlığı gereklidir. Bu karmaşık protein yapıları, RNA polimerazın DNA molekülü üzerindeki promotör ile bağlantısında görev alır.
mRNA sentezi, polimeraz transkriptonun terminatör olarak adlandırılan uç bölgesine ulaşana kadar devam eder.
Operatör, transkriptonun başka bir işlevsel alanı olarak, transkripsiyonu inhibe etmekten veya tersine RNA polimerazın çalışmasını hızlandırmaktan sorumludur. Dan sorumlutranskripsiyon enzimlerinin çalışmasının düzenlenmesi, sırasıyla özel protein-inhibitörleri veya protein-aktivatörleri.
Yayın
mRNA hücre çekirdeğinde sentezlendikten sonra sitoplazmaya girer. Sitoplazmanın protein biyosentezindeki rolü hakkındaki soruyu cevaplamak için, nükleik asit molekülünün çeviri aşamasındaki kaderini daha ayrıntılı olarak analiz etmeye değer.
Çeviri üç aşamada gerçekleşir: başlatma, uzama ve sonlandırma.
İlk olarak, mRNA ribozomlara bağlanmalıdır. Ribozomlar, hücrenin küçük ve büyük olmak üzere iki alt birimden oluşan zar olmayan küçük yapılarıdır. İlk olarak, ribonükleik asit küçük alt birime bağlanır ve daha sonra büyük alt birim, mRNA'nın ribozomun içinde olması için tüm translasyon kompleksini kapatır. Aslında bu başlangıç aşamasının sonu.
Protein biyosentezinde sitoplazmanın rolü nedir? Her şeyden önce, herhangi bir proteinin ana monomerleri olan bir amino asit kaynağıdır. Uzama aşamasında, kalan amino asitlerin eklendiği başlangıç kodon metionininden başlayarak, polipeptit zincirinin kademeli bir oluşumu meydana gelir. Bu durumda kodon, bir amino asidi kodlayan mRNA nükleo titlerinin üçlüsüdür.
Bu aşamada, başka bir tür ribonükleik asit işe bağlanır - transfer RNA veya tRNA. Bir aminoasil-tRNA kompleksi oluşturarak mRNA-ribozom kompleksine amino asitlerin verilmesinden sorumludurlar. tRNA tanıma tamamlayıcı yoluyla gerçekleşirBu molekülün antikodonunun mRNA üzerindeki kodon ile etkileşimleri. Böylece amino asit ribozoma iletilir ve sentezlenen polipeptit zincirine bağlanır.
Çeviri işleminin sonlandırılması, mRNA durdurma kodon bölümlerine ulaştığında gerçekleşir. Bu kodonlar, peptit sentezinin sonu hakkında bilgi taşır, bundan sonra ribozom-RNA kompleksi yok edilir ve yeni proteinin birincil yapısı daha ileri kimyasal dönüşümler için sitoplazmaya girer.
Özel protein başlatma faktörleri IF ve uzama faktörleri EF, çeviri sürecinde yer alır. Çeşitli tiplerdedirler ve görevleri, RNA'nın ribozom alt birimleriyle doğru bağlantısını ve ayrıca polipeptit zincirinin kendisinin uzama aşamasında sentezini sağlamaktır.
Protein biyosentezinde sitoplazmanın rolü nedir: kısaca biyosentezin ana bileşenleri hakkında
mRNA, çekirdeği hücrenin iç ortamına bıraktıktan sonra, molekülün kararlı bir translasyon kompleksi oluşturması gerekir. Çeviri aşamasında sitoplazmanın hangi bileşenleri bulunmalıdır?
1. Ribozomlar.
2. Amino asitler.
3. tRNA.
Amino asitler - protein monomerleri
Bir protein zincirinin sentezi için, peptit molekülünün yapısal bileşenlerinin - amino asitlerin sitoplazmasında bulunması. Bileşimlerindeki bu düşük moleküler ağırlıklı maddeler, bir NH2 amino grubuna ve bir asit kalıntısı COOH'ye sahiptir. Molekülün başka bir bileşeni - radikal - her bir amino asidin ayırt edici özelliğidir. sitoplazmanın görevi nedirprotein biyosentezi?
AA, hidrojen protonları bağışlayan veya kabul eden aynı moleküller olan zwitterionlar biçiminde çözeltilerde meydana gelir. Böylece amino asitlerin amino grubu NH3+'ya ve karbonil grubu COO-'ya dönüştürülür.
Toplamda, doğada sadece 20'si protein oluşturan 200 AA vardır. Bunların arasında insan vücudunda sentezlenmeyen ve sadece alınan besinlerle hücreye giren bir grup esansiyel amino asitler ve vücudun kendi kendine oluşturduğu esansiyel olmayan amino asitler vardır.
Tüm AA'lar, üç mRNA nükleotidine karşılık gelen bazı kodonlar tarafından kodlanır ve bir amino asit genellikle aynı anda birkaç bu tür dizi tarafından kodlanabilir. Pro ve ökaryotlardaki metionin kodonu başlangıçtır, çünkü peptit zincirinin biyosentezini başlatır. Durdurma kodonları, UAA, UGA ve UAG nükleotid dizilerini içerir.
Ribozom nedir?
Ribozomlar hücredeki proteinlerin biyosentezinden nasıl sorumludur ve bu yapıların rolü nedir? Her şeyden önce, bunlar iki alt birimden oluşan zar dışı oluşumlardır: büyük ve küçük. Bu alt birimlerin işlevi, mRNA molekülünü aralarında tutmaktır.
Ribozomlarda mRNA kodonlarının girdiği yerler vardır. Toplamda, bu tür iki üçlü, küçük ve büyük alt birim arasına sığabilir.
Birkaç ribozom, peptit zincirinin sentez hızının artması nedeniyle büyük bir polisomda toplanabilir ve çıktı hemen elde edilebilirproteinin birkaç kopyası. İşte protein biyosentezinde sitoplazmanın rolü.
RNA Türleri
Ribonükleik asitler, transkripsiyonun tüm aşamalarında önemli bir rol oynar. Üç büyük RNA grubu vardır: taşıma, ribozomal ve bilgi.
mRNA'lar, peptit zincirinin bileşimi hakkındaki bilgilerin transferinde yer alır. tRNA'lar, bir aminoasil-tRNA kompleksinin oluşumuyla elde edilen amino asitlerin ribozomlara transferinde aracılardır. Bir amino asidin bağlanması sadece transfer RNA'sının antikodonunun haberci RNA üzerindeki kodon ile tamamlayıcı etkileşimi ile gerçekleşir.
rRNA ribozomların oluşumunda rol oynar. Dizileri, mRNA'nın küçük ve büyük alt birimler arasında tutulmasının nedenlerinden biridir. Ribozomal RNA'lar nükleollerde üretilir.
Proteinlerin anlamı
Protein biyosentezi ve hücre için önemi muazzamdır: Vücuttaki enzimlerin çoğu peptit yapıdadır, proteinler sayesinde maddeler hücre zarlarından taşınır.
Proteinler ayrıca kas, sinir ve diğer dokuların bir parçası olduklarında yapısal bir işlev görürler. Sinyal verme rolü, örneğin ışık retinaya düştüğünde meydana gelen süreçler hakkında bilgi iletmektir. Koruyucu proteinler - immünoglobulinler - insan bağışıklık sisteminin temelidir.
