Viena no dzīvas šūnas svarīgākajām un raksturīgākajām īpašībām. Proteīna primāro struktūru, kā jau minēts, nosaka DNS molekulā iestrādātais ģenētiskais kods, kura dažādās sadaļas kodē dažādu proteīnu sintēzi. Līdz ar to viena DNS molekula glabā informāciju par daudzu proteīnu struktūru.

Olbaltumvielu īpašības ir atkarīgas no aminoskābju secības polipeptīdu ķēdē. Savukārt aminoskābju miju nosaka nukleotīdu secība DNS. MRNS katra aminoskābe atbilst noteiktam tripletam - trīs nukleotīdu grupai, ko sauc par kodonu.

Olbaltumvielu biosintēze sākas kodolā ar informācijas pārnešanu par proteīna molekulas struktūru no DNS uz mRNS saskaņā ar komplementaritātes principu. Šis process notiek kā matricas sintēzes reakcija un tiek saukts transkripcija (7.1. att.).

Rīsi. 7.1. Transkripcijas process

Transkripcijas rezultātā veidojas “nenobriedusi” mRNS (pre-mRNS), kas iziet nobriešanas stadiju vai. apstrāde.

Apstrāde ietilpst:

1) 5" gala aizvākošana;

2) 3" gala poliadenilēšana (vairāku desmitu adenilnukleotīdu pievienošana);

3) splicēšana (intronu izgriešana un eksonu sašūšana). Nobriedusi mRNS ir sadalīta CEP, translētajā reģionā (eksoni sašūti kopā), netulkotajos reģionos (UTR) un poliA asti. Pieejams alternatīva savienošana, kurā eksoni tiek izgriezti kopā ar introniem. Šajā gadījumā no viena gēna var veidoties dažādi proteīni. Tādējādi apgalvojums - "Viens gēns - viens polipeptīds" ir nepareizs (7.2., 7.3., 7.4. att.)

Rīsi. 7.2. Savienošana

Rīsi. 7.3. Alternatīva savienošana (varianti)

Rīsi. 7.4. Dažādu olbaltumvielu molekulu veidošanās alternatīvu splicēšanas variantu dēļ

Iegūtā mRNS nonāk citoplazmā, kur uz tās ir savērtas ribosomas. Tajā pašā laikā citoplazmā ar enzīmu palīdzību tiek aktivizēta transporta RNS tRNS.

tRNS molekulas struktūra atgādina āboliņa lapu, kuras augšpusē atrodas nukleotīdu triplets, kas pēc koda atbilst noteiktai aminoskābei (antikodonam), un bāze (“kātiņa”) kalpo kā šīs piestiprināšanas vieta. aminoskābe. tRNS ir antikodona cilpa un akceptora reģions. RNS antikodona cilpa satur antikodonu, kas ir komplementārs konkrētas aminoskābes koda tripletam, un akceptora vieta 3 collu galā spēj aminoacil-tRNS sintetāzes pievienojiet tieši šo aminoskābi (ar ATP izdevumiem) vietai SSA (5. att.)

Pārneses RNS piegādā aminoskābes ribosomām. Pēc komplementaritātes principa antikodons saistās ar savu kodonu, un aminoskābe atrodas ribosomas aktīvajā centrā un ar enzīmu palīdzību savienojas ar iepriekš saņemtajām aminoskābēm. Pēc tam tRNS tiek atbrīvota no aminoskābes, mRNS molekula virzās uz priekšu vienu tripletu, un process atkārtojas.

Rīsi. 7.5. T-RNS molekulas struktūra

Proteīnu biosintēzē ir trīs posmi: iniciācija, pagarinājums Un izbeigšanu .

Atrodas mazajā ribosomas apakšvienībā ribosomas funkcionālais centrs(FCR) ar divām sekcijām - peptidils (P-vieta) Un aminoacils (A vieta). FCR var saturēt sešus mRNS nukleotīdus, trīs peptidil un trīs aminoacil reģionos.

Iniciācija. Olbaltumvielu sintēze sākas no brīža, kad mRNS 5" galam tiek pievienota neliela ribosomu apakšvienība, kuras P vieta iekļūst metionīna tRNS.

Pateicoties ATP, iniciācijas komplekss (maza ribosomu apakšvienība, tRNS ar metionīnu) pārvietojas pa UTR uz metionīna kodonu AUG. Šo procesu sauc skenēšana.

Pagarinājums. Tiklīdz AUG kodons nonāk skenēšanas kompleksa P vietā, notiek lielās ribosomu apakšvienības piesaiste. FCR A vieta saņem otru tRNS, kuras antikodons komplementāri savienojas ar mRNS kodonu, kas atrodas A vietā.

Peptidiltransferāzes centrs lielā apakšvienība katalizē peptīdu saites veidošanos starp metionīnu un otro aminoskābi. Nav atsevišķa enzīma, kas katalizē peptīdu saišu veidošanos. Enerģiju peptīdu saites veidošanai piegādā GTP hidrolīze.

Ciklā tiek patērētas 2 GTP molekulas. Trešā tRNS nonāk A vietā, un starp otro un trešo aminoskābi veidojas peptīdu saite. Polipeptīdu sintēze notiek no N-gala līdz C-galam, tas ir, starp pirmās aminoskābes karboksilgrupu un otrās aminoskābes aminogrupu veidojas peptīdu saite.

Ribosomu kustības ātrums pa mRNS ir 5–6 tripleti sekundē; šūnai nepieciešamas vairākas minūtes, lai sintezētu proteīna molekulu, kas sastāv no simtiem aminoskābju atlikumu.

Izbeigšana . Kad A vietā nonāk terminatorkodons (UAA, UAG vai UGA), ar kuru saistās īpašs proteīna atbrīvošanās faktors, polipeptīda ķēde tiek atdalīta no tRNS un atstāj ribosomu. Notiek disociācija, ribosomu apakšvienību atdalīšanās.

Rīsi. 7.6. Apraides process (1. darbība)

Rīsi. 7.7. Apraides process (2. darbība)

Rīsi. 7.8. Apraides process (3. darbība)

Rīsi. 7.9. Apraides process (4. darbība)

Rīsi. 7.10. Olbaltumvielu biosintēze (vispārējā shēma)

Tādā veidā pakāpeniski tiek veidota olbaltumvielu ķēde, kurā aminoskābes tiek sakārtotas stingrā saskaņā ar to kodējošo tripletu lokalizāciju mRNS molekulā. Tiek saukta proteīnu polipeptīdu ķēžu sintēze, izmantojot mRNS matricu tulkojums (10. att.).

Augu un dzīvnieku organismu šūnās olbaltumvielas nepārtraukti atjaunojas. Atsevišķu specifisku proteīnu sintēzes intensitāti nosaka atbilstošo gēnu aktivitāte, no kuriem “nolasa” mRNS. Jāpiebilst, ka ne visi gēni funkcionē vienlaicīgi: aktīvi ir tikai tie, kas kodē informāciju par organisma dzīvībai konkrētajā brīdī nepieciešamo proteīnu uzbūvi.

Ģenētiskā informācija visos organismos tiek glabāta noteiktas DNS nukleotīdu secības (vai RNS vīrusos RNS) veidā. Prokarioti satur ģenētisko informāciju vienas DNS molekulas veidā. Eikariotu šūnās ģenētiskais materiāls tiek izplatīts vairākās DNS molekulās, kas sakārtotas hromosomās.

DNS sastāv no kodējošiem un nekodējošiem reģioniem. Kodēšanas reģioni kodē RNS. DNS nekodējošie reģioni darbojas strukturāli funkcija, ļaujot ģenētiskā materiāla sadaļas iepakot noteiktā veidā, vai regulējošas funkcija, piedaloties gēnu iekļaušanā, kas vada proteīnu sintēzi.

DNS kodējošie reģioni ir gēni. Gene- DNS molekulas sadaļa, kas kodē vienas mRNS (un attiecīgi polipeptīda), rRNS vai tRNS sintēzi.

Tiek saukts hromosomas reģions, kurā atrodas gēns locus. Gēnu kopums šūnas kodolā ir genotips, haploīda hromosomu kopas gēnu kopums - genoms, ārpuskodolu DNS gēnu kopums (mitohondriji, plastidi, citoplazma) - plazmons.

Tiek saukta gēnos ierakstītās informācijas ieviešana proteīnu sintēzes ceļā izteiksme gēnu (izpausme). Ģenētiskā informācija tiek glabāta kā noteikta DNS nukleotīdu secība un tiek īstenota kā aminoskābju secība proteīnā. Starpnieki, informācijas nesēji, ir RNS, t.i. ģenētiskās informācijas ieviešana notiek šādi:

DNS → RNS → proteīns

Olbaltumvielu biosintēzes stadijas

Olbaltumvielu biosintēzes process ietver divus posmus: transkripciju un translāciju.

Transkripcija(no lat. transkripcija- pārrakstīšana) - RNS sintēze, izmantojot DNS kā veidni. Tā rezultātā veidojas mRNS, tRNS un rRNS. Transkripcijas process prasa daudz enerģijas ATP formā, un to veic ferments RNS polimerāze.

Tajā pašā laikā tiek pārrakstīta nevis visa DNS molekula, bet tikai atsevišķi tās segmenti. Šāds segments ( transkripcija) sākas veicinātājs(DNS sadaļa, kurā pievienojas RNS polimerāze un kur sākas transkripcija) un beidzas terminators(DNS sadaļa, kas satur transkripcijas beigu signālu). Transkripts ir gēns molekulārās bioloģijas izteiksmē.

Transkripcija, tāpat kā replikācija, balstās uz nukleotīdu slāpekļa bāzu spēju saistīties komplementāri. Transkripcijas laikā tiek salauzta DNS dubultā virkne, un RNS sintēze tiek veikta pa vienu DNS virkni.

Tulkošanas procesā DNS nukleotīdu secība tiek pārrakstīta uz sintezēto mRNS molekulu, kas darbojas kā veidne proteīnu biosintēzes procesā.

Prokariotu gēni sastāv tikai no kodējošām nukleotīdu sekvencēm. Eikariotu gēni sastāv no mainīgas kodēšanas ( eksoni) un nekodētu ( introni) zemes gabali. Pēc transkripcijas splicēšanas laikā tiek noņemtas mRNS daļas, kas atbilst introniem, kas ir apstrādes neatņemama sastāvdaļa. Apstrāde- nobriedušas mRNS veidošanās process no tās prekursora pre-mRNS.

Tas ietver divus galvenos notikumus:

1. īsu nukleotīdu sekvenču pievienošana mRNS galiem, norādot translācijas sākumu un beigas;
2. savienošana— DNS introniem atbilstošu neinformatīvu mRNS sekvenču noņemšana. Savienojuma rezultātā mRNS molekulmasa samazinās 10 reizes.

Raidījums(no lat. tulkojums- translācija) - polipeptīdu ķēdes sintēze, izmantojot mRNS kā veidni.

Tulkošanā ir iesaistīti visi trīs RNS veidi:

• mRNS kalpo kā informācijas matrica;
• tRNS piegādā aminoskābes un atpazīst kodonus;
• rRNS kopā ar proteīniem veido ribosomas, kas satur mRNS;
• tRNS un proteīns veic polipeptīdu ķēdes sintēzi.

mRNS tulko nevis viena, bet vienlaikus vairākas (līdz 80) ribosomas. Šādas ribosomu grupas sauc poliribosomas (polisomas). Vienas aminoskābes iekļaušanai polipeptīdu ķēdē nepieciešama četru ATP enerģija.

Ģenētiskais kods

Informācija par olbaltumvielu struktūru ir “ierakstīta” DNS nukleotīdu secības veidā. Transkripcijas procesā tas tiek kopēts uz sintezētās mRNS molekulas, kas darbojas kā veidne proteīnu biosintēzes procesā. Noteikta DNS nukleotīdu kombinācija un līdz ar to mRNS atbilst noteiktai aminoskābei proteīna polipeptīdu ķēdē. Šo saraksti sauc ģenētiskais kods. Vienu aminoskābi nosaka trīs nukleotīdi, kas apvienoti triplets (kodons). Tā kā ir četri nukleotīdu veidi, trīs apvienojot tripletā, tie dod 4 3 = 64 variantu tripletus (kamēr tiek kodētas tikai 20 aminoskābes). No tiem trīs ir “stop kodoni”, kas aptur tulkošanu, atlikušie 61 ir kodējošie. Dažādas aminoskābes kodē dažādi trīskāršu skaits: no 1 līdz 6.

Aminoskābes, kas veido dabiskos proteīnus

Nē.	Aminoskābe	abreviatūra
1	Alanīns	Ala
2	Arginīns	Arg
3	Asparagīns	Asn
4	Asparagīnskābe	Asp
5	Valin	Vārpsta
6	Histidīns	Gies
7	Glicīns	Gli
8	Glutamīns	Gln
9	Glutamīnskābe	Glu
10	Izoleicīns	Ile
11	Leicīns	Lei
12	Lizīns	Liza
13	Metionīns	Met
14	Prolīns	Par
15	Serīns	Ser
16	Tirozīns	Šautuve
17	Treonīns	Tre
18	Triptofāns	Trīs
19	Fenilalanīns	Fēns
20	Cisteīns	Cis

Ģenētiskais kods

Pirmā bāze	Otrā bāze				Trešā bāze
	U(A)	C(G)	A(T)	G(C)
U(A)	Fēns	Ser	Šautuve	Cis	U(A)
	Fēns	Ser	Šautuve	Cis	C(G)
	Lei	Ser	Stop	Stop	A(T)
	Lei	Ser	Stop	Trīs	G(C)
C(G)	Lei	Par	Gies	Arg	U(A)
	Lei	Par	Gies	Arg	C(G)
	Lei	Par	Gln	Arg	A(T)
	Lei	Par	Gln	Arg	G(C)
A(T)	Ile	Tre	Asn	Ser	U(A)
	Ile	Tre	Asn	Ser	C(G)
	Ile	Tre	Liza	Arg	A(T)
	Met	Tre	Liza	Arg	G(C)
G(C)	Vārpsta	Ala	Asp	Gli	U(A)
	Vārpsta	Ala	Asp	Gli	C(G)
	Vārpsta	Ala	Glu	Gli	A(T)
	Vārpsta	Ala	Glu	Gli	G(C)

Piezīmes:

1. Pirmā slāpekļa bāze tripletā atrodas kreisajā vertikālajā rindā, otrā ir augšējā horizontālajā rindā, bet trešā ir labajā vertikālajā rindā.
2. Trīs bāzu līniju krustojumā tiek atklāta vēlamā aminoskābe.
3. Slāpekļa bāzes ārpus iekavām ir daļa no mRNS, slāpekļa bāzes iekavās ir daļa no DNS.

Ģenētiskā koda īpašības:

1. kods ir trīskāršs- vienu aminoskābi nukleīnskābes molekulā kodē trīs nukleotīdi (triplets);
2. kods ir universāls- visi dzīvie organismi no vīrusiem līdz cilvēkiem izmanto vienu ģenētisko kodu;
3. kods ir nepārprotams (konkrēts)- triplets atbilst vienai aminoskābei.
4. kods ir lieks- vienu aminoskābi kodē vairāk nekā viens triplets;
5. kods nepārklājas- viens nukleotīds nevar būt daļa no vairākiem kodoniem nukleīnskābju ķēdē;
6. kods ir kolineārs— aminoskābju secība sintezētā proteīna molekulā sakrīt ar vmRNS tripletu secību.

Apraides posmi

Tulkošana sastāv no trim posmiem: uzsākšanas, pagarināšanas un izbeigšanas.

1. Iniciācija- polipeptīdu ķēdes sintēzē iesaistītā kompleksa montāža. Mazā ribosomu apakšvienība saistās ar iniciāciju met-tRNS, un pēc tam ar mRNS, pēc tam veidojas vesela ribosoma, kas sastāv no mazām un lielām apakšdaļiņām.
2. Pagarinājums- polipeptīdu ķēdes pagarināšana. Ribosoma pārvietojas pa mRNS, ko pavada vairāki cikla atkārtojumi, kad augošajai polipeptīdu ķēdei tiek pievienota nākamā aminoskābe.
3. Izbeigšana- polipeptīda molekulas sintēzes pabeigšana. Ribosoma sasniedz vienu no trim mRNS stopkodoniem, un, tā kā nav tRNS ar antikodoniem, kas būtu komplementāri stopkodoniem, polipeptīdu ķēdes sintēze apstājas. Tas tiek atbrīvots un atdalīts no ribosomas. Ribosomu apakšdaļiņas disociējas, tiek atdalītas no mRNS un var piedalīties nākamās polipeptīdu ķēdes sintēzē.

Veidņu sintēzes reakcijas

Matricas sintēzes reakcijas ietver:

• DNS pašdublēšanās (replikācija);
• mRNS, tRNS un rRNS veidošanās uz DNS molekulas (transkripcija);
• olbaltumvielu biosintēze mRNS (translācija).

Visām šīm reakcijām kopīgs ir tas, ka DNS molekula vienā gadījumā vai mRNS molekula citā darbojas kā matrica, uz kuras veidojas identiskas molekulas. Dzīvo organismu spēja reproducēt savu veidu ir balstīta uz matricas sintēzes reakcijām.

Gēnu ekspresijas regulēšana

Daudzšūnu organisma ķermenis sastāv no dažādiem šūnu tipiem. Tie atšķiras pēc struktūras un funkcijas, t.i. diferencēts. Atšķirības izpaužas apstāklī, ka papildus jebkurai ķermeņa šūnai nepieciešamajiem proteīniem katra tipa šūnas sintezē arī specializētus proteīnus: epidermā veidojas keratīns, eritrocītos veidojas hemoglobīns utt. Šūnu diferenciāciju izraisa izmaiņas izteikto gēnu komplektā, un to nepavada nekādas neatgriezeniskas izmaiņas pašu DNS sekvenču struktūrā.

9. bilde no prezentācijas “Olbaltumvielu biosintēze” par bioloģijas stundām par tēmu “Olbaltumvielu biosintēze”

Izmēri: 960 x 720 pikseļi, formāts: jpg. Lai lejupielādētu bezmaksas attēlu bioloģijas stundai, ar peles labo pogu noklikšķiniet uz attēla un noklikšķiniet uz “Saglabāt attēlu kā...”. Lai nodarbībā parādītu attēlus, varat arī bez maksas lejupielādēt visu prezentāciju “Protein Biosynthesis.pptx” ar visiem attēliem zip arhīvā. Arhīva lielums ir 1719 KB.

Lejupielādēt prezentāciju

Olbaltumvielu biosintēze

“Olbaltumvielu funkcijas” – Tā tiek saņemti signāli no ārējās vides un informācija tiek pārraidīta šūnā.1 g proteīna sadaloties galaproduktos, izdalās 17,6 kJ. Kas ir renaturācija? Apkoposim: 9. Katalītiskais. Olbaltumvielu struktūras atjaunošanas procesu pēc denaturācijas sauc par renaturāciju. Pimenovs A.V. Olbaltumvielas ir viens no enerģijas avotiem šūnā.

"Proteīna viela" - piemēram: kolagēns. Bioloģijas skolotāja: Boldyreva L. A. Ir zināmas 20 aminoskābes, no kurām tiek veidotas olbaltumvielas. . Piemērs: vārīta ola. Aminoskābe ir organiska viela.Nešķīstošie proteīni ir fibrilāri. Pārtikas olbaltumvielas. . Aizsargājošie proteīni. Olbaltumvielu struktūra. Ķermenis izmanto kustībām. Enerģētiskie proteīni.

"Olbaltumvielas un to funkcijas" - katalītiskā loma. Motora funkcija. Olbaltumvielu jēdziens. Olbaltumvielu hidrolīze ir saistīta ar polipeptīdu saišu sadalīšanos: Secinājums: asinsvadi, cīpslas un mati ir veidoti no olbaltumvielām. Olbaltumvielu struktūra un funkcijas. Olbaltumvielu ķīmiskās īpašības. olbaltumvielas ir iesaistītas šūnu membrānas, organellu un šūnu membrānu veidošanā.

“Olbaltumvielu biosintēze” — atsauces. Ievads. 4. Saturs. Olbaltumvielu biosintēze dzīvā šūnā. 7. 10. 9. Augu un dzīvnieku šūnu diagramma. 5. 6. 1. 8. 2. 3.

“Proteīnu biosintēze” - Tulkošana (lat. transfer, translation). Transkripcija (latīņu pārrakstīšana). Pārbaudiet sevi. Olbaltumvielu nozīme. Saturs. Biosintēzes enerģija. Fermentu loma. Polipeptīdu ķēdes sintēze uz ribosomas. 5. Kāda ir i-RNS nukleotīdu secība, kas uzrakstīta uz DNS gabala: T-A-C-G-G-A-T-C-A-C-G-A A-T-G-C-C-T-A -G-T-G-C-T A-U-G-C-G-U-A-G-U-G-G-C-A-GU-C-U-C.

“Olbaltumvielu biosintēzes bioloģija” - Nikolajs Konstantinovičs Koļcovs (1872-1940). A.G. Galvenā ribosomu funkcija ir proteīnu sintēze. Molekulārās bioloģijas centrālā dogma (galvenais postulāts) ir matricas sintēze. C. Antikodons – nukleotīdu triplets tRNS augšpusē. Olbaltumvielu biosintēze. Pēc sintēzes pabeigšanas mRNS tiek sadalīta nukleotīdos.

Kopā ir 8 prezentācijas

Kā īsi un skaidri izskaidrot, kas ir olbaltumvielu biosintēze un kāda ir tās nozīme?

Ja jūs interesē šī tēma un vēlaties uzlabot savas zināšanas skolā vai atkārtot to, ko esat palaidis garām, tad šis raksts ir izveidots jums.

Kas ir olbaltumvielu biosintēze

Pirmkārt, jums vajadzētu iepazīties ar biosintēzes definīciju. Biosintēze ir dabisko organisko savienojumu sintēze, ko veic dzīvi organismi.

Vienkārši sakot, tā ir dažādu vielu ražošana ar mikroorganismu palīdzību.Šim procesam ir svarīga loma visās dzīvajās šūnās. Neaizmirsīsim par sarežģīto bioķīmisko sastāvu.

Transkripcija un pārraide

Šie ir divi vissvarīgākie biosintēzes posmi.

Transkripcija no latīņu valodas nozīmē “pārrakstīšana” - DNS tiek izmantota kā matrica, tāpēc tiek sintezēti trīs RNS veidi (matrica/sūtnis, transports, ribosomu ribonukleīnskābes). Reakciju veic, izmantojot polimerāzi (RNS) un lielu daudzumu adenozīna trifosfāta.

Ir divas galvenās darbības:

1. Tulkošanas beigu un sākuma apzīmējums, pievienojot mRNS.
2. Notikums, kas veikts savienojuma dēļ, kas savukārt noņem neinformatīvās RNS sekvences, tādējādi samazinot ribonukleīnskābes šablona masu 10 reizes.

Raidījums no latīņu valodas nozīmē "tulkošana" - mRNS tiek izmantota kā matrica, tiek sintezētas polipeptīdu ķēdes.

Raidījums ietver trīs posmus, kurus var prezentēt tabulas veidā:

1. Pirmais posms. Iniciācija ir kompleksa veidošanās, kas piedalās polipeptīdu ķēdes sintēzē.
2. Otrā fāze. Pagarinājums ir šīs ķēdes izmēra palielināšanās.
3. Trešais posms. Izbeigšana ir iepriekš minētā procesa noslēgums.

Olbaltumvielu biosintēzes shēma

Diagramma parāda, kā process norit.

Šīs ķēdes dokstacijas punkts ir ribosomas, kurās tiek sintezēts proteīns. Vienkāršā formā sintēze tiek veikta saskaņā ar shēmu

DNS > PHK > proteīns.

Pirmais solis ir transkripcija, kurā molekula tiek pārveidota par vienpavedienu ribonukleīnskābi (mRNS). Tajā ir informācija par proteīna aminoskābju secību.

Nākamā mRNS pietura ir ribosoma, kur notiek pati sintēze. Tas notiek, izmantojot translāciju, veidojot polipeptīdu ķēdi. Pēc šīs darbības shēmas iegūtais proteīns tiek transportēts uz dažādām vietām konkrētu uzdevumu veikšanai.

Olbaltumvielu biosintēzes procesoru secība

Olbaltumvielu biosintēze ir sarežģīts mehānisms, kas ietver divus iepriekš minētos posmus, proti, transkripciju un translāciju. Vispirms notiek transkribētā stadija (tas ir sadalīts divos notikumos).

Pēc tam nāk tulkošana, kurā piedalās visi RNS veidi, katrs ar savu funkciju:

1. Informatīvā – matricas loma.
2. Transports - aminoskābju pievienošana, kodonu noteikšana.
3. Ribosomāls - ribosomu veidošanās, kas atbalsta mRNS.
4. Transports – polipeptīdu ķēdes sintēze.

Kādi šūnu komponenti ir iesaistīti olbaltumvielu biosintēzē?

Kā jau teicām, biosintēze ir sadalīta divos posmos. Katrs posms ietver savas sastāvdaļas. Pirmajā posmā tā ir dezoksiribonukleīnskābe, vēstnesis un pārneses RNS un nukleotīdi.

Otrajā posmā ir iekļauti šādi komponenti: mRNS, tRNS, ribosomas, nukleotīdi un peptīdi.

Kādas ir olbaltumvielu biosintēzes reakciju iezīmes šūnā?

Biosintēzes reakciju pazīmju saraksts ietver:

1. ATP enerģijas izmantošana ķīmiskām reakcijām.
2. Ir fermenti, kuru uzdevums ir paātrināt reakcijas.
3. Reakcijai ir matricas raksturs, jo proteīns tiek sintezēts uz mRNS.

Olbaltumvielu biosintēzes pazīmes šūnā

Šādu sarežģītu procesu, protams, raksturo dažādas pazīmes:

1. Pirmais no tiem ir fermentu klātbūtne, bez kuriem pats process nebūtu iespējams.
2. Ir iesaistīti visi trīs RNS veidi, no tā mēs varam secināt, ka RNS ir galvenā loma.
3. Molekulu veidošanos veic monomēri, proti, aminoskābes.
4. Ir arī vērts atzīmēt, ka konkrēta proteīna specifiku nosaka aminoskābju izvietojums.

Secinājums

Daudzšūnu organisms ir aparāts, kas sastāv no dažādiem šūnu tipiem, kas ir diferencēti – atšķiras pēc struktūras un funkcijas. Papildus olbaltumvielām ir šāda veida šūnas, kas arī sintezē savu veidu, šī ir atšķirība.

Ievads

Dzīve ir olbaltumvielu ķermeņu pastāvēšanas veids. Šī Frīdriha Engelsa sniegtā definīcija norāda uz proteīnu izņēmuma lomu organismu funkcionēšanā. Olbaltumvielu biosintēze- ārkārtīgi sarežģīts un enerģiju patērējošs process. Tas ir šūnu dzīves pamats.

Olbaltumvielu sintēze tiek veikta ribosomās un notiek vairākos posmos saskaņā ar shēmu DNSRNS proteīns. Divpavedienu DNS molekula tiek pārrakstīta vienpavedienu RNS molekulā, pamatojoties uz komplementaritātes principu. Rezultāts ir Messenger RNS, kas satur informāciju par proteīna aminoskābju secību. Tālāk mRNS nonāk ribosomā, un, tāpat kā matricā, caur to tiek sintezēts proteīns, pārtulkojot ģenētisko informāciju no nukleotīdu secības valodas uz aminoskābju secības valodu. Soli pa solim tiek uzbūvēta polipeptīdu ķēde, kas sintēzes laikā un pēc tās tiek pārveidota par bioloģiski aktīvu proteīnu. Sintezētais proteīns tiek transportēts uz dažādām šūnas daļām, lai veiktu savas funkcijas.

Olbaltumvielu aminoskābju secības kodēšana tiek veikta saskaņā ar noteiktiem noteikumiem, ko sauc ģenētiskais kods. Ģenētiskā koda atšifrēšana ir ļoti nozīmīgs zinātnes sasniegums. Kods izskaidro proteīnu sintēzes mehānismu, mutāciju izcelsmi un citas bioloģiskas parādības.

Rentgenstaru difrakcijas analīze un citas mūsdienu pētījumu metodes ir guvušas lielu progresu proteīnu biosintēzes un citu molekulārās bioloģijas aspektu izpētē. Tomēr dažu svarīgu makromolekulu telpiskās struktūras vēl nav noteiktas. Zinātnei vēl nav jāatbild uz daudziem jautājumiem par proteīnu sintēzi.

Olbaltumvielu biosintēzes vispārīgā shēma

Olbaltumvielu biosintēzes vispārējā shēma šūnā: DNSRNS proteīns (1. attēls).

1. attēls. Olbaltumvielu biosintēzes vispārējā shēma šūnā

Transkripcija. Atsevišķas divpavedienu DNS sekcijas (gēni) kalpo kā veidnes vienpavedienu RNS ķēžu sintēzei uz tām saskaņā ar komplementaritātes principu. Transkripcija notiek trīs posmos: iniciācija, pagarināšana, izbeigšana.

Apstrāde un transportēšana. Sintēzes procesā RNS piedzīvo izmaiņas, kā rezultātā tā pārvēršas par nobriedušu molekulu, kas piemērota proteīnu sintēzei. Iegūtā ziņojuma RNS (mRNS) pēc tam tiek nodota ribosomām kā programma, kas nosaka sintezējamā proteīna aminoskābju secību.

Aminoskābju aktivizēšana un pieņemšana. Olbaltumvielas sastāv no aminoskābēm, bet šūnas brīvās aminoskābes ribosoma nevar tieši izmantot. Katru aminoskābi vispirms aktivizē ATP un pēc tam pievieno speciālai RNS molekulai - pārneses RNS (tRNS) ārpus ribosomas. Iegūtā aminoacil-tRNS nonāk ribosomā kā substrāts proteīnu sintēzei.

Raidījums. Informācijas plūsma mRNS formā un materiāla plūsma aminoacil-tRNS veidā nonāk ribosomās, kuras pārtulko (pārtulko) ģenētisko informāciju no mRNS nukleotīdu secības valodas uz aminoskābju secības valodu. Katra ribosoma pārvietojas pa mRNS no viena gala uz otru un attiecīgi no vides atlasa tās aminoacil-tRNS, kas atbilst (komplementāras) nukleotīdu tripletu kombinācijām, kas pašlaik atrodas ribosomā. Izvēlētās aminoacil-tRNS aminoskābju atlikumu katru reizi kovalenti piesaista ribosoma augošajai polipeptīda ķēdei, un deacilētā tRNS tiek atbrīvota no ribosomas šķīdumā. Tādā veidā secīgi tiek veidota polipeptīdu ķēde.

Funkcionālā proteīna veidošanās. Sintēzes laikā polipeptīdu ķēde tiek atbrīvota no ribosomas un salocīta globulā. Olbaltumvielu locīšanu un transportēšanu pavada fermentatīvās modifikācijas (olbaltumvielu apstrāde).

Neskatoties uz proteīnu biosintēzes aparāta lielo sarežģītību, tas notiek ārkārtīgi lielā ātrumā. Tūkstošiem dažādu proteīnu sintēze katrā šūnā ir stingri sakārtota – noteiktos vielmaiņas apstākļos tiek sintezēts tikai nepieciešamais katra proteīna molekulu skaits.