Процесс биосинтеза белка в клетке
Содержание
Мир биологии удивителен и сложен. Для успешной сдачи итоговых экзаменов важно разбираться в каждом аспекте этой науки. Ниже мы подготовили для вас статью о биосинтезе белка в клетке.
Но если вам необходимо больше информации, чтобы быть уверенным в сдаче экзаменов, то приглашаем на наши курсы по биологии для школьников, которые можно посещать очно в Москве.
Из чего состоит клетка
Клетка является основной единицей для живых организмов. В большинстве клеток человека имеется образование, которое называется «Ядро». В ядре находится самый важный наследственный материал под названием — геном.
Геном человека содержится в 23-х парах хромосом, каждая из них состоит из длинных цепочек ДНК, которые в свою очередь плотно упакованы с помощью особых белков — гистонов. ДНК состоит из определённых участков — генов.
Если кратко — гены представляют из себя инструкции по созданию различных белков. Один ген кодирует один белок. То, как он создаётся называется «биосинтез» и начинается с фермента «РНК-полимеразы».
Определение биосинтеза
Образование органических веществ с более простых соединений протекающих в живых клетках с участием белков ферментов и есть биосинтез.
То есть каждые клетки создают необходимые им вещества. Он является самым важным процессом и включает в себя различные особые реакции. Эти реакции называются матричное соединение.
Соединение всегда идёт с поглощением энергии.
Главным источником энергии для практически всех происходящих процессов служит аденозинтрифосфорная кислота (сокращённо АТФ). В биосинтезе участвуют многочисленные ферменты и рибосомы. Полипептидная цепь или же образование протеина идёт на рибосомах в цитоплазме.
Характер биосинтеза определяется наследством информации, закодированной в генах, которые хранят и передают всю информацию синтезированного протеина.
Другим словом — кодируют его первичную структуру. Вся последовательность в каждом белке определяется нуклеотидами, кодирующем конкретно этот белок. Последовательность аминокислот и нуклеотидов в ДНК определяется генетическим кодом.
Прокариотический и эукариотический синтез
Белки являются одним из основных типов биомолекул, необходимых всем живым существам для процветания. Как прокариоты, так и эукариоты производят различный белок для выполнения разнообразных функций.
Некоторые используются для структурных целей, другие выступают в качестве катализаторов биохимических реакций. Прокариотический и эукариотический белковые синтезы имеют явные различия. Например, у прокариот он происходит в цитоплазме.
У эукариот первый этап транскрипции происходит в основном ядре. Когда транскрипт сформирован, он переходит в цитоплазму, где находятся рибосомы. Здесь м-РНК транслируется в цепочку аминокислот.
- м-РНК, т-РНК и р-РНК
Это три основных типа РНК, участвующих в создании белков.
- м-РНК несет в себе код для создания протеина.
- т-РНК как следует из названия, переносит конкретную аминокислоту на рибосому для добавления к растущей цепи.
- р-РНК не несет никакой генетической информации. Скорее, она служит одним из компонентов рибосомы. Рибосома — это цитоплазматическая структура прокариот и эукариот, которая известна тем, что служит местом для слияния клеток.
Основные этапы биосинтеза белка
Существует два основные этапа: транскрипция и трансляция. Рассмотрим каждую из них подробнее.
Транскрипция
Фермент «РНК-полимеразы» прикрепляется к начальному участку гена и движется по ходу ДНК. Благодаря нуклеотидам, поступающим из ядра на матрице синтезируется информационная РНК.
Наследственную информацию в ДНК кодирует последовательность нуклеотидов. Синтезируемая и-РНК в точности повторяет её структуру. Это и называется “Транскрипция”.
Транскрипцией называется процесс, когда наследственной информации с молекулы переписывается с ДНК на матричную РНК.
Трансляция
Прежде, чем и-РНК сможет стать “матрицей” для синтеза, ей необходимо пройти подготовку: добавить или удалить некоторые участки. После чего и-РНК оставляет ядро и готовится к выходу в цитоплазму. “Сборка” белков носит название “Трансляция.”
Транскрипция — это перевод информации, закодированной в и-РНК.
Трансляция происходит в немембранных органоидах — рибосомах. Рибосома протягивает молекулу и-РНК через себя и считывает с неё последовательность. т-РНК кодируют определённые аминокислоты и переносят их к месту синтеза.
В каждой т-РНК есть “антикодон”, который связывается с определённым “кодоном” информационной РНК и если они комплиментарны, то он присоединяет свою аминокислоту к строящейся цепочке. В образовании белка принимают участие около 20 аминокислот.
Все соединения прекращаются на так называемом “стоп-кодоне”. Аминокислотная цепочка компактизируется в молекулу. Важно отметить, что биосинтез происходит при участии ферментов и благодаря энергии молекулы АТФ.
Заключение
После соединений происходят такие события, как протеолиз или сворачивается белок. Под протеолизом понимается расщепление белков протеазами. При этом из полипептида удаляются N-концевые, С-концевые или внутренние аминокислотные остатки.
Посттрансляционная модификация относится к ферментативной обработке полипептидной цепи после трансляции и образования пептидных связей.
Концы и боковые цепи полипептида могут быть модифицированы для обеспечения надлежащей клеточной локализации и функционирования.
Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:
