Tempat utama biosintesis protein. Langkah-langkah biosintesis protein

sintesis protein - satu proses yang sangat penting. Beliaulah yang membantu badan kita untuk membesar dan berkembang. Ia melibatkan banyak struktur sel. Lagipun, untuk mula memahami apa yang kita akan untuk mensintesis.

Yang protein adalah perlu untuk membina pada masa ini - ia adalah bertanggungjawab untuk enzim. Mereka menerima isyarat daripada sel-sel keperluan protein selepas itu ia bermula sintesis.

Di mana sintesis protein

Dalam mana-mana sangkar utama biosintesis tempat protein - ribosome. Ia adalah makromolekul yang besar dengan struktur simetri yang kompleks. Ia terdiri daripada utusan RNA (asid ribonucleic) dan protein. Ribosom boleh terletak secara berasingan. Tetapi lebih kerap mereka digabungkan dengan EPS, yang memudahkan pengasingan dan pengangkutan berikutnya protein. Jika endoplasma retikulum duduk ribosome, ia dipanggil EPS kasar. Apabila terjemahan berlaku secara intensif untuk satu matriks boleh bergerak beberapa ribosom. Mereka akan selepas satu sama lain dan tidak mengganggu organel lain.

Apa yang diperlukan untuk sintesis protein

Bagi kursus proses ini, ia adalah perlu bahawa semua komponen utama sistem protein-mensintesis berada di tempat:

1. Program, yang menyatakan perintah residu asid amino di dalam rantai, iaitu yang mRNA yang akan memindahkan maklumat ini daripada DNA untuk ribosom.
2. bahan asid amino yang membina molekul baru.
3. tRNA, yang akan menyampaikan setiap asid amino ke ribosome, akan mengambil bahagian dalam mentafsir kod genetik.
4. Aminoacyl-tRNA synthetase.
5. Ribosom - adalah laman web utama biosintesis protein.
6. Tenaga.
7. ion magnesium.
8. faktor protein (untuk setiap peringkat anda sendiri).

Sekarang lihat pada setiap daripada mereka secara terperinci dan mengetahui cara membuat protein. mekanisme biosintesis adalah sangat menarik, semua komponen amat lancar.

program sintesis, matriks carian

Semua maklumat mengenai dengan tepat protein boleh membina badan kita terkandung dalam DNA. asid deoksiribonukleik digunakan untuk menyimpan maklumat genetik. Ia selamat makan dalam kromosom dan terletak di dalam nukleus sel (dalam hal eukariot) atau terapung dalam sitoplasma (dalam prokariot).

Selepas kajian DNA dan pengiktirafan genetik peranannya, ia menjadi jelas bahawa ia bukan sahaja template untuk terjemahan. Pemerhatian membawa kepada hipotesis bahawa sintesis protein yang dikaitkan RNA. Para saintis memutuskan bahawa ia harus menjadi orang tengah, untuk memindahkan maklumat dari DNA ke ribosom, berkhidmat sebagai templat.

Pada masa yang sama, mereka membuka RNA ribosom pukal mereka RNA selular. Untuk menyemak sama ada ia adalah template untuk sintesis protein, AN Belozersky dan A. S. Spirin dalam 1956-1957. Kami telah menjalankan analisis perbandingan struktur asid nukleik dalam sebilangan besar mikroorganisma.

Ia telah diandaikan bahawa jika idea skim "DNA-rRNA-protein" betul, maka komposisi jumlah RNA akan berubah serta DNA. Tetapi walaupun terdapat perbezaan besar dalam asid deoksiribonukleik dalam spesies yang berbeza, komposisi jumlah asid ribonucleic adalah sama pada semua bakteria diperiksa. Oleh itu, para saintis telah membuat kesimpulan bahawa RNA selular utama (iaitu, ribosom) - ini bukan pengantara langsung antara pembawa maklumat genetik dan protein.

membuka mRNA

Kemudian didapati bahawa sebahagian kecil daripada ulangan RNA DNA dan boleh digunakan sebagai perantara. Pada tahun 1956 oleh E. dan F. Volkin Astrachan RNA sintesis telah dikaji bakteria, yang telah dijangkiti T2 bakteriofaj. Selepas ia memasuki sel, ia dihidupkan untuk sintesis protein faj. Sebahagian besar daripada RNA itu tidak berubah. Walau bagaimanapun, sel-sel mula sintesis sebahagian kecil daripada RNA metabolisme tidak stabil, urutan nukleotida di mana komposisi adalah sama dengan DNA faj tersebut.

Pada tahun 1961, pecahan ini kecil RNA adalah mengasingkan daripada jumlah RNA berat. Bukti fungsi Operasi yang telah diperolehi daripada eksperimen. Selepas jangkitan dengan sel-sel faj T4 membentuk mRNA baru. Ia menghubungkan dengan ribosom tuan rumah tua itu (ribosome selepas jangkitan baru tidak dikesan), yang memulakan protein faj disintesis. Ini "RNA DNA seperti" adalah pelengkap kepada salah satu daripada rantaian DNA faj tersebut.

Pada tahun 1961, F. Yakub dan J. Monod melahirkan idea bahawa RNA ini membawa maklumat daripada gen ke ribosom dan template untuk susunan urutan asid amino dalam sintesis protein.

Pemindahan maklumat ke tapak sintesis protein yang terlibat dalam mRNA. Proses membaca maklumat dari DNA dan RNA template penciptaan dipanggil transkripsi. RNA selepas ia terdedah kepada beberapa perubahan tambahan, ini dipanggil "pemprosesan". Di kawasan-kawasan tertentu boleh dipotong daripada itu semasa asid ribonucleic Rasul. Seterusnya mRNA pergi ke ribosome a.

blok binaan protein: asid amino

Secara keseluruhan terdapat 20 asid amino, sebahagian daripada mereka adalah penting, iaitu, badan tidak boleh mensintesis mereka. Jika mana-mana asid di dalam sel tidak mencukupi, ia boleh melambatkan atau menyiarkan proses noktah. Kehadiran setiap asid amino dalam kuantiti yang mencukupi - keperluan utama untuk betul berlalu biosintesis protein.

Maklumat am mengenai asid amino, saintis pada abad XIX. glycine, leucine, dan - pada masa yang sama, pada tahun 1820, kedua-dua asid amino pertama telah diasingkan.

Urutan monomer ini dalam protein (struktur yang dipanggil utama) sepenuhnya menentukan peringkat berikut organisasi, dan oleh itu sifat-sifat fizikal dan kimia.

asid amino Pengangkutan: tRNA dan aa-tRNA synthetase

Tetapi asid amino sahaja tidak boleh dibina ke dalam rantai protein. Bagi membolehkan mereka untuk mendapatkan ke laman utama sintesis protein, RNA diperlukan pengangkutan.

Setiap synthetase aa-tRNA mengakui hanya asid amino dan tRNA itu sahaja ke mana ia adalah perlu untuk dilampirkan. Ia ternyata bahawa dalam keluarga ini enzim termasuk 20 jenis synthetases. Ia hanya kekal bahawa asid amino yang dilampirkan kepada tRNA berkata, lebih tepat lagi, untuk penerima hidroksil yang "ekor". Setiap asid harus sesuai dengan RNA pemindahan. Ini diikuti oleh synthetase aminoacyl-tRNA. Ia bukan sahaja membandingkan dengan pengangkutan asid amino yang betul, ia juga mengawal tindak balas pembentukan bon ester.

Selepas berjaya tRNA reaksi lampiran untuk menjadi tapak sintesis protein. Pada ini menamatkan proses persediaan dan siaran bermula. Peringkat utama biosintesis protein:

• permulaan;
• pemanjangan;
• penamatan.

sintesis langkah: permulaan

Bagaimana biosintesis protein dan peraturan? Para saintis telah cuba untuk mengetahui untuk masa yang lama. Banyak hipotesis yang dikemukakan, tetapi ia menjadi peralatan yang lebih moden, lebih baik kita perlu memahami prinsip-prinsip terjemahan.

Ribosome - tempat utama biosintesis protein - mRNA mula membaca dari titik di mana ia bermula bahagian pengekodan rantaian polipeptida. Perkara ini terletak pada jarak dari awal RNA rasul. ribosome perlu mencari satu titik pada mRNA yang mula membaca, dan menyambung kepadanya.

Permulaan - satu set aktiviti yang menyediakan awal siaran. Ia melibatkan protein (faktor permulaan) dan pemula khas tRNA pemula codon. Pada peringkat ini, subunit kecil ribosom protein ditambah kepada permulaan. Mereka tidak dibenarkan untuk menghubungi subunit yang besar. Tetapi dibenarkan untuk menyambung kepada pemula tRNA dan GTP.

Kemudian, kompleks ini "duduk" pada mRNA, ia adalah di bahagian yang diiktiraf oleh salah satu daripada faktor-faktor permulaan. Kesilapan yang tidak boleh, dan ribosom bermula perjalanannya pada RNA Rasul, membaca codons beliau.

Apabila kompleks datang kepada codon permulaan (AUG), subunit berhenti pergerakan dan dengan bantuan faktor protein yang berbeza mengikat kepada subunit ribosom yang besar.

sintesis langkah: pemanjangan

Membaca sintesis mRNA melibatkan rantaian polipeptida urutan protein. Ia adalah dengan menambah satu amino sisa-sisa asid yang berturut-turut kepada molekul dalam pembinaan.

Setiap sisa asid amino yang baru ditambahkan kepada perhentian carboxyl peptida, C-perhentian yang semakin meningkat.

sintesis langkah: Penamatan

Apabila ribosome mencapai stop codon utusan RNA, sintesis rantaian polipeptida ditamatkan. Di hadapan Allah, organel tidak boleh menerima apa-apa tRNA. Sebaliknya, punca faktor penamatan masuk. Mereka melepaskan protein siap dari ribosom terhenti.

Selepas penamatan penterjemahan, ribosom boleh sama ada pergi ke mRNA, atau terus ke slaid bersama-sama, bukan penyiaran.

Mesyuarat ribosome dengan codon pemula yang baru (di litar yang sama semasa penerusan gerakan, atau pada mRNA baru) akan membawa kepada permulaan baru.

Setelah selesai molekul meninggalkan tempat utama biosintesis protein, ia ditandakan dan dihantar ke destinasi. Apa fungsi ia akan melaksanakan, bergantung kepada strukturnya.

kawalan proses

Bergantung kepada keperluan anda, sel secara bebas akan mengawal siaran. Peraturan biosintesis protein - fungsi yang sangat penting. Ia boleh dilakukan dengan cara yang berbeza.

Jika sel tidak memerlukan beberapa jenis sambungan, ia akan berhenti biosintesis RNA - biosintesis protein juga terhenti berlaku. Lagipun, keseluruhan proses tidak akan bermula tanpa templat. Dan kerosakan mRNA lama pesat.

Terdapat satu lagi peraturan biosintesis protein: sel mewujudkan enzim yang mengganggu aliran fasa pemulaan. Mereka mengganggu siaran itu, walaupun matriks untuk bacaan boleh didapati.

Kaedah kedua yang dikehendaki dalam hal di mana sintesis protein untuk menutup sekarang. Kaedah pertama melibatkan penerusan siaran lembap beberapa ketika selepas penamatan sintesis mRNA.

sel adalah sistem yang sangat kompleks di mana semuanya disimpan dalam kunci kira-kira dan kelancaran setiap molekul. Ia adalah penting untuk mengetahui prinsip-prinsip setiap proses dalam sel. Agar kami boleh memahami apa yang berlaku dalam tisu dan badan secara keseluruhan.