Jedna z najdôležitejších a charakteristických vlastností živej bunky. Primárna štruktúra proteínu, ako už bolo uvedené, je vopred určená genetickým kódom zabudovaným do molekuly DNA a jej rôzne časti kódujú syntézu rôznych proteínov. Preto jedna molekula DNA uchováva informácie o štruktúre mnohých proteínov.

Vlastnosti proteínu závisia od poradia aminokyselín v polypeptidovom reťazci. Striedanie aminokyselín je zase určené sekvenciou nukleotidov v DNA. V mRNA každá aminokyselina zodpovedá určitému tripletu - skupine pozostávajúcej z troch nukleotidov, nazývanej kodón.

Biosyntéza proteínu začína v jadre prenosom informácie o štruktúre molekuly proteínu z DNA do mRNA podľa princípu komplementarity. Tento proces prebieha ako reakcia syntézy matrice a nazýva sa transkripcia (obr. 7.1).

Ryža. 7.1. Proces prepisu

V dôsledku transkripcie vzniká „nezrelá“ mRNA (pre-mRNA), ktorá prechádza štádiom dozrievania resp. spracovanie.

Spracovanie zahŕňa:

1) 5" koncový uzáver;

2) polyadenylácia 3" konca (pripojenie niekoľkých desiatok adenylových nukleotidov);

3) zostrih (vystrihnutie intrónov a zošitie exónov). V zrelej mRNA sú izolované CEP, preložená oblasť (exóny zošité do jedného celku), nepreložené oblasti (UTR) a polyA „chvost“. Dostupné alternatívne spájanie, v ktorom sú exóny vyrezané spolu s intrónmi. V tomto prípade môžu byť z jedného génu vytvorené rôzne proteíny. Teda tvrdenie – „Jeden gén – jeden polypeptid“ je nesprávne. (Obr. 7.2, 7.3, 7.4)

Ryža. 7.2. Spájanie

Ryža. 7.3. Alternatívne spájanie (možnosti)

Ryža. 7.4. Tvorba rôznych proteínových molekúl v alternatívnych variantoch zostrihu

Výsledná mRNA vstupuje do cytoplazmy, kde sú na ňu navlečené ribozómy. Zároveň sa v cytoplazme pomocou enzýmov aktivuje transportná RNA tRNA.

Štruktúra molekuly tRNA sa podobá ďatelinovému listu, na vrchu ktorého je triplet nukleotidov, ktorý kódom zodpovedá určitej aminokyseline (antikodón) a báza („stopka“) slúži ako miesto pripojenia tejto aminokyseliny. kyselina. V tRNA existuje antikodónová slučka a akceptorové miesto. V antikodónovej slučke RNA je antikodón komplementárny ku kódovému tripletu určitej aminokyseliny a akceptorové miesto na 3" konci je schopné aminoacyl-tRNA syntetázy pripojte túto konkrétnu aminokyselinu (so spotrebou ATP) na miesto SSA (obr. 5)

Transferová RNA dodáva aminokyseliny do ribozómov. Podľa princípu komplementarity sa antikodón viaže na svoj kodón a aminokyselina sa nachádza v aktívnom centre ribozómu a pomocou enzýmov sa spája s predtým prijatými aminokyselinami. Potom sa tRNA uvoľní z aminokyseliny a molekula mRNA sa posunie o jeden triplet dopredu a proces sa opakuje.

Ryža. 7.5. Štruktúra molekuly T-RNA

V biosyntéze bielkovín existujú tri fázy: zasvätenie, predĺženie A ukončenie .

Malá podjednotka ribozómu obsahuje funkčné centrum ribozómu(FCR) s dvoma miestami - peptidyl (P-miesto) A aminoacyl (A-miesto). V PCR môže byť šesť mRNA nukleotidov, tri v peptidylových a tri v aminoacylových oblastiach.

Zasvätenie. Proteínová syntéza začína od okamihu, keď sa malá podjednotka ribozómu pripojí k 5"-koncu mRNA, do ktorého P-miesta metionínová tRNA.

Vďaka ATP sa iniciačný komplex (malá podjednotka ribozómu, tRNA s metionínom) presúva pozdĺž NTR ku kodónu metionínu AUG. Tento proces sa nazýva skenovanie.

Predĺženie. Hneď ako kodón AUG vstúpi do P-miesta skenovacieho komplexu, pripojí sa veľká podjednotka ribozómu. Druhá tRNA vstupuje do miesta PCR A a jej antikodón sa komplementárne páruje s kodónom mRNA umiestneným v mieste A.

Peptidyl transferázové centrum Veľká podjednotka katalyzuje tvorbu peptidovej väzby medzi metionínom a druhou aminokyselinou. Neexistuje jediný enzým, ktorý by katalyzoval tvorbu peptidových väzieb. Energia na tvorbu peptidovej väzby je dodávaná hydrolýzou GTP.

Jeden cyklus spotrebuje 2 molekuly GTP. Tretia tRNA vstupuje do miesta A a medzi druhou a treťou aminokyselinou sa vytvorí peptidová väzba. Syntéza polypeptidu ide od N-konca k C-koncu, to znamená, že peptidová väzba sa vytvorí medzi karboxylovou skupinou prvej a aminoskupinou druhej aminokyseliny.

Rýchlosť pohybu ribozómu pozdĺž mRNA je 5 – 6 tripletov za sekundu, bunke trvá niekoľko minút, kým syntetizuje molekulu proteínu pozostávajúcu zo stoviek aminokyselinových zvyškov.

Ukončenie . Keď terminátorový kodón (UAA, UAG alebo UGA) vstúpi do miesta A, na ktoré sa viaže špecifický faktor uvoľňovania proteínu, polypeptidový reťazec sa oddelí od tRNA a opustí ribozóm. Dochádza k disociácii, oddeleniu podjednotiek ribozómu.

Ryža. 7.6. Proces prekladu (1. krok)

Ryža. 7.7. Proces prekladu (krok 2)

Ryža. 7.8. Proces prekladu (3. krok)

Ryža. 7.9. Proces prekladu (krok 4)

Ryža. 7.10. Biosyntéza bielkovín (všeobecná schéma)

Takto sa postupne vytvára proteínový reťazec, v ktorom sú aminokyseliny usporiadané v prísnom súlade s lokalizáciou tripletov, ktoré ich kódujú v molekule mRNA. Syntéza polypeptidových reťazcov proteínov z templátu mRNA sa nazýva preklad (obr. 10).

V bunkách rastlinných a živočíšnych organizmov sa proteíny priebežne aktualizujú. Intenzita syntézy určitých špecifických proteínov je určená aktivitou zodpovedajúcich génov, z ktorých sa „číta“ mRNA. Je potrebné poznamenať, že nie všetky gény fungujú súčasne: aktívne sú iba tie, ktoré kódujú informácie o štruktúre bielkovín potrebných pre život organizmu v súčasnosti.

Genetická informácia vo všetkých organizmoch je uložená vo forme špecifickej sekvencie nukleotidov DNA (alebo RNA pre vírusy obsahujúce RNA). Prokaryoty obsahujú genetickú informáciu vo forme jedinej molekuly DNA. V eukaryotických bunkách je genetický materiál distribuovaný v niekoľkých molekulách DNA usporiadaných do chromozómov.

DNA pozostáva z kódujúcich a nekódujúcich oblastí. Kódujúce oblasti kódujú RNA. Účinkujú nekódujúce oblasti DNA štrukturálne funkciu, ktorá umožňuje, aby oblasti genetického materiálu boli zabalené konkrétnym spôsobom, alebo regulačné funkcie, podieľajúcej sa na inklúzii génov, ktoré riadia syntézu bielkovín.

Gény sú kódujúce oblasti DNA. Gene- úsek molekuly DNA kódujúci syntézu jednej mRNA (a teda aj polypeptidu), rRNA alebo tRNA.

Oblasť chromozómu, kde sa gén nachádza, sa nazýva lokus. Súbor génov v bunkovom jadre je genotyp, súhrn génov haploidnej sady chromozómov - genóm, súbor extranukleárnych DNA génov (mitochondrie, plastidy, cytoplazma) - plazmón.

Implementácia informácie zaznamenanej v génoch prostredníctvom syntézy proteínov sa nazýva výraz(prejav) génov. Genetická informácia je uložená vo forme určitej sekvencie nukleotidov DNA a je realizovaná vo forme sekvencie aminokyselín v proteíne. Sprostredkovatelia, nositelia informácií, sú RNA, t.j. Implementácia genetickej informácie prebieha takto:

DNA → RNA → proteín

Etapy biosyntézy bielkovín

Proces biosyntézy proteínov zahŕňa dve fázy: transkripciu a transláciu.

Prepis(z lat. prepis- prepisovanie) - syntéza RNA pomocou DNA ako templátu. V dôsledku toho sa tvoria mRNA, tRNA a rRNA. Proces transkripcie si vyžaduje veľké výdavky na energiu vo forme ATP a uskutočňuje ho enzým RNA polymeráza.

Zároveň sa neprepisuje celá molekula DNA, ale iba jej jednotlivé segmenty. Takýto segment ( prepis) začína promótor(časť DNA, kde sa pripája RNA polymeráza a odkiaľ začína transkripcia) a končí terminátor(časť DNA obsahujúca koniec transkripčného signálu). Transkriptón je gén z hľadiska molekulárnej biológie.

Transkripcia, podobne ako replikácia, je založená na schopnosti dusíkatých báz nukleotidov komplementárne sa viazať. V čase transkripcie sa dvojvlákno DNA preruší a syntéza RNA sa uskutoční pozdĺž jedného vlákna DNA.

Počas translácie sa nukleotidová sekvencia DNA prepisuje na syntetizovanú molekulu mRNA, ktorá pôsobí ako templát v procese biosyntézy proteínov.

Gény prokaryotov pozostávajú iba z kódujúcich nukleotidových sekvencií. Eukaryotické gény pozostávajú zo striedavého kódovania ( exóny) a bez kódovania ( intróny) pozemky. Po transkripcii sa oblasti mRNA zodpovedajúce intrónom odstránia počas zostrihu, ktorý je neoddeliteľnou súčasťou spracovania. Spracovanie— proces tvorby zrelej mRNA z jej prekurzorovej pre-mRNA.

Zahŕňa dve hlavné udalosti:

1. pripojenie ku koncom krátkych sekvencií nukleotidov mRNA, čo naznačuje začiatok a koniec translácie;
2. spájanie— odstránenie neinformatívnych sekvencií mRNA zodpovedajúcich intrónom DNA. V dôsledku zostrihu sa molekulová hmotnosť mRNA zníži 10-krát.

Vysielanie(z lat. preklad- translácia) - syntéza polypeptidového reťazca s použitím mRNA ako templátu.

Všetky tri typy RNA sa podieľajú na translácii:

• mRNA slúži ako informačná matrica;
• tRNA dodávajú aminokyseliny a rozpoznávajú kodóny;
• rRNA spolu s proteínmi tvoria ribozómy, ktoré držia mRNA;
• tRNA a proteínu a uskutočňujú syntézu polypeptidového reťazca.

mRNA nie je prekladaná jedným, ale súčasne niekoľkými (až 80) ribozómami. Tieto skupiny ribozómov sa nazývajú polyribozómy (polyzómy). Zahrnutie jednej aminokyseliny do polypeptidového reťazca vyžaduje energiu štyroch ATP.

Genetický kód

Informácie o štruktúre proteínov sú „zaznamenané“ v DNA vo forme sekvencie nukleotidov. Počas transkripcie sa prepisuje na syntetizovanú molekulu mRNA, ktorá pôsobí ako templát v procese biosyntézy proteínov. Určitá kombinácia nukleotidov DNA, a teda mRNA, zodpovedá určitej aminokyseline v polypeptidovom reťazci proteínu. Táto korešpondencia sa nazýva genetický kód. Jedna aminokyselina je určená tromi kombinovanými nukleotidmi triplet (kodón). Keďže existujú štyri typy nukleotidov, po spojení troch do tripletu dávajú 4 3 = 64 variantov tripletov (zatiaľ čo je kódovaných iba 20 aminokyselín). Z toho tri sú "stop kodóny", ktoré zastavujú transláciu, zvyšných 61 je kódovanie. Rôzne aminokyseliny sú kódované rôznym počtom tripletov: od 1 do 6.

Aminokyseliny, ktoré sú súčasťou prírodných bielkovín

č. p / p	Aminokyselina	skratka
1	alanín	Ala
2	arginín	Arg
3	Asparagín	Asn
4	Kyselina asparágová	Asp
5	Valin	Šachta
6	histidín	gis
7	Glycín	gli
8	Glutamín	Gln
9	Kyselina glutámová	Glu
10	izoleucín	ile
11	Leucín	Lei
12	lyzín	Liz
13	metionín	Met
14	Prolín	Pro
15	Pokojný	Ser
16	tyrozín	Tyr
17	treonín	Tre
18	tryptofán	Tri
19	fenylalanín	fén
20	cysteín	cis

Genetický kód

Prvá nadácia	Druhá základňa				Tretia zem
	U(A)	C(G)	A(T)	G(C)
U(A)	fén	Ser	Tyr	cis	U(A)
	fén	Ser	Tyr	cis	C(G)
	Lei	Ser	Stop	Stop	A(T)
	Lei	Ser	Stop	Tri	G(C)
C(G)	Lei	Pro	gis	Arg	U(A)
	Lei	Pro	gis	Arg	C(G)
	Lei	Pro	Gln	Arg	A(T)
	Lei	Pro	Gln	Arg	G(C)
A(T)	ile	Tre	Asn	Ser	U(A)
	ile	Tre	Asn	Ser	C(G)
	ile	Tre	Liz	Arg	A(T)
	Met	Tre	Liz	Arg	G(C)
G(C)	Šachta	Ala	Asp	gli	U(A)
	Šachta	Ala	Asp	gli	C(G)
	Šachta	Ala	Glu	gli	A(T)
	Šachta	Ala	Glu	gli	G(C)

Poznámky:

1. Prvá dusíkatá báza v triplete je v ľavom vertikálnom rade, druhá v hornom horizontálnom a tretia v pravom vertikálnom.
2. V priesečníku línií troch báz sa odhalí požadovaná aminokyselina.
3. Dusíkaté bázy mimo zátvoriek sú súčasťou mRNA, dusíkaté bázy v zátvorkách sú súčasťou DNA.

Vlastnosti genetického kódu:

1. trojitý kód- jedna aminokyselina je kódovaná tromi nukleotidmi (triplet) v molekule nukleovej kyseliny;
2. kód je univerzálny- všetky živé organizmy od vírusov až po ľudí používajú jeden genetický kód;
3. kód je jednoznačný (špecifický) Triplet zodpovedá jednej aminokyseline.
4. redundantný kód— jedna aminokyselina je kódovaná viac ako jedným tripletom;
5. kód sa neprekrýva- jeden nukleotid nemôže byť súčasťou niekoľkých kodónov naraz v reťazci nukleovej kyseliny;
6. kód je kolineárny— sekvencia aminokyselín v molekule syntetizovaného proteínu sa zhoduje so sekvenciou tripletov smRNA.

Vysielacie etapy

Preklad pozostáva z troch etáp: iniciácia, predĺženie a ukončenie.

1. Zasvätenie- Zostavenie komplexu, ktorý sa podieľa na syntéze polypeptidového reťazca. Malá podjednotka ribozómu sa viaže na iniciátor pervitín-tRNA a potom s mRNA, po ktorej sa vytvorí celý ribozóm, pozostávajúci z malých a veľkých subčastíc.
2. Predĺženie- predlžovanie polypeptidového reťazca. Ribozóm sa pohybuje pozdĺž mRNA, čo je sprevádzané opakovaným opakovaním cyklu pridávania ďalšej aminokyseliny do rastúceho polypeptidového reťazca.
3. Ukončenie- dokončenie syntézy molekuly polypeptidu. Ribozóm dosiahne jeden z troch stop kodónov mRNA, a keďže neexistuje žiadna tRNA s antikodónmi komplementárnymi k stop kodónom, syntéza polypeptidového reťazca sa zastaví. Uvoľňuje sa a oddeľuje od ribozómu. Ribozomálne podjednotky disociujú, oddeľujú sa od mRNA a môžu sa podieľať na syntéze ďalšieho polypeptidového reťazca.

Reakcie syntézy matrice

Reakcie syntézy matrice zahŕňajú:

• samoduplikácia DNA (replikácia);
• tvorba mRNA, tRNA a rRNA na molekule DNA (transkripcia);
• biosyntéza proteínov na mRNA (translácia).

Všetky tieto reakcie spája skutočnosť, že molekula DNA v jednom prípade alebo molekula mRNA v inom prípade fungujú ako templát, na ktorom sa tvoria rovnaké molekuly. Schopnosť živých organizmov reprodukovať svoj vlastný druh je založená na reakciách syntézy matrice.

Regulácia génovej expresie

Telo mnohobunkového organizmu sa skladá z rôznych typov buniek. Líšia sa štruktúrou a funkciou, t.j. diferencované. Rozdiely sa prejavujú v tom, že okrem proteínov potrebných pre akúkoľvek bunku tela bunky každého typu syntetizujú aj špecializované proteíny: keratín sa tvorí v epiderme, hemoglobín sa tvorí v erytrocytoch atď. Diferenciácia buniek je spôsobená zmenou súboru exprimovaných génov a nie je sprevádzaná žiadnymi ireverzibilnými zmenami v štruktúre samotných sekvencií DNA.

Obrázok 9 z prezentácie "Biosyntéza bielkovín" na hodiny biológie na tému "Biosyntéza bielkovín"

Rozmery: 960 x 720 pixelov, formát: jpg. Ak si chcete zadarmo stiahnuť obrázok na hodinu biológie, kliknite pravým tlačidlom myši na obrázok a kliknite na „Uložiť obrázok ako...“. Ak chcete zobraziť obrázky na lekcii, môžete si tiež bezplatne stiahnuť prezentáciu „Biosyntéza bielkovín.pptx“ so všetkými obrázkami v archíve zip. Veľkosť archívu – 1719 kB.

Stiahnite si prezentáciu

Biosyntéza bielkovín

„Funkcie proteínu“ - Takto sa prijímajú signály z vonkajšieho prostredia a informácie sa prenášajú do bunky. Keď sa 1 g proteínu rozloží na finálne produkty, uvoľní sa 17,6 kJ. Čo je renaturácia? Aby sme to zhrnuli: 9. Katalytické. Proces obnovy proteínovej štruktúry po denaturácii sa nazýva renaturácia. Pimenov A.V. Proteíny sú jedným zo zdrojov energie v bunke.

"Proteínová látka" - Napríklad: kolagén. Učiteľ biológie: Boldyreva L.A. Existuje 20 známych AA, ktoré tvoria proteíny. . Príklad: varené vajce. Aminokyselina – organická hmota, Nerozpustné bielkoviny – fibrilárne. Potravinové bielkoviny. . ochranné proteíny. Štruktúra bielkovín. Používané telom na pohyb. energetické bielkoviny.

"Proteíny a ich funkcie" - Katalytická úloha. motorickú funkciu. Koncept bielkovín. Hydrolýza bielkovín sa redukuje na štiepenie polypeptidových väzieb: Záver: Z bielkovín sú postavené cievy, šľachy, vlasy. Štruktúra a funkcie proteínu. Chemické vlastnosti bielkovín. proteíny sa podieľajú na tvorbe bunkovej membrány, organel a bunkových membrán.

"Biosyntéza bielkovín" - Referencie. Úvod. 4. Obsah. Biosyntéza bielkovín v živej bunke. 7. 10. 9. Schéma rastlinných a živočíšnych buniek. 5. 6. 1. 8. 2. 3.

"Biosyntéza proteínov" - Translácia (lat. prenos, translácia). Transkripcia (lat. prepisovanie). Skontrolujte sa. Hodnota bielkovín. Obsah. Energia biosyntézy. Úloha enzýmov. Syntéza polypeptidového reťazca na ribozóme. 5. Aká je sekvencia nukleotidov i-RNA zapísaná na segmente DNA: T-A-C-G-G-A-T-C-A-C-G-A A-T-G-C-C-T-A -G-T-G-Ts-T A-U-G-Ts-G-U-A-G-U-G-Ts-G-U-Ts-U-UT-U

"Biosyntéza biológie bielkovín" - Nikolaj Konstantinovič Koltsov (1872-1940). AG Hlavnou funkciou ribozómov je syntéza bielkovín. Ústrednou dogmou (základným postulátom) molekulárnej biológie je syntéza matrice. C. Antikodón – triplet nukleotidov na vrchole tRNA. biosyntéza bielkovín. Po dokončení syntézy sa mRNA rozpadne na nukleotidy.

Celkovo je v téme 8 prezentácií

Ako stručne a jasne vysvetliť, čo je biosyntéza bielkovín a aký je jej význam?

Ak vás táto téma zaujala a chceli by ste si zlepšiť školské vedomosti alebo zopakovať medzery, tento článok je stvorený pre vás.

Čo je to biosyntéza bielkovín

Po prvé, stojí za to oboznámiť sa s definíciou biosyntézy. Biosyntéza je syntéza prírodných organických zlúčenín živými organizmami.

Zjednodušene povedané, ide o výrobu rôznych látok pomocou mikroorganizmov. Tento proces hrá dôležitú úlohu vo všetkých živých bunkách. Nezabudnite na komplexné biochemické zloženie.

Prepis a vysielanie

Toto sú dva najdôležitejšie kroky v biosyntéze.

Prepis z latinčiny znamená „prepisovanie“ - DNA sa používa ako matrica, preto sa syntetizujú tri typy RNA (matrix / informačná, transportná, ribozomálne ribonukleové kyseliny). Reakcia sa uskutočňuje pomocou polymerázy (RNA) a s použitím veľkého množstva adenozíntrifosfátu.

Existujú dve hlavné akcie:

1. Označenie konca a začiatku translácie pridaním mRNA.
2. Udalosť vykonaná v dôsledku zostrihu, ktorý zase odstráni neinformatívne sekvencie RNA, čím sa hmotnosť matricovej ribonukleovej kyseliny zníži 10-krát.

Vysielanie z latinčiny znamená "preklad" - ako templát sa používa mRNA, syntetizujú sa polypeptidové reťazce.

Preklad zahŕňa tri fázy, ktoré by mohli byť prezentované vo forme tabuľky:

1. Prvé štádium. Iniciácia je tvorba komplexu, ktorý sa podieľa na syntéze polypeptidového reťazca.
2. Druhá fáza. Predĺženie je zväčšenie veľkosti tohto reťazca.
3. Tretia etapa. Ukončenie je uzavretím vyššie uvedeného procesu.

Schéma biosyntézy bielkovín

Diagram ukazuje, ako proces prebieha.

Dokovacím bodom tohto okruhu sú ribozómy, v ktorých sa proteín syntetizuje. V jednoduchej forme sa syntéza uskutočňuje podľa schémy

DNA > RNA > proteín.

Začína sa prvý stupeň transkripcie, v ktorom sa molekula zmení na jednovláknovú messengerovú ribonukleovú kyselinu (mRNA). Obsahuje informácie o sekvencii aminokyselín proteínu.

Ďalšou zastávkou mRNA bude ribozóm, kde prebieha samotná syntéza. To sa deje transláciou, tvorbou polypeptidového reťazca. Po tejto bežnej schéme sa výsledný proteín transportuje na rôzne miesta a vykonáva určité úlohy.

Sekvencia procesorov biosyntézy proteínov

Biosyntéza proteínov je komplexný mechanizmus, ktorý zahŕňa dva vyššie uvedené kroky, a to transkripciu a transláciu. Najprv nastáva prepisované štádium (je rozdelené na dve udalosti).

Potom príde translácia, na ktorej sa podieľajú všetky typy RNA, každá má svoju vlastnú funkciu:

1. Informačná – úloha matice.
2. Transport - adícia aminokyselín, stanovenie kodónov.
3. Ribozomálne - tvorba ribozómov, ktoré podporujú mRNA.
4. Transport – syntéza polypeptidového reťazca.

Aké zložky bunky sa podieľajú na syntéze bielkovín

Ako sme už povedali, biosyntéza sa delí na dve etapy. Každá etapa má svoje vlastné komponenty. V prvom štádiu sú to deoxyribonukleová kyselina, messenger a transferová RNA a nukleotidy.

V druhom štádiu sa podieľajú tieto zložky: mRNA, tRNA, ribozómy, nukleotidy a peptidy.

Aké sú vlastnosti reakcií biosyntézy proteínov v bunke

Zoznam vlastností biosyntetických reakcií by mal zahŕňať:

1. Využitie energie ATP na chemické reakcie.
2. Existujú enzýmy, ktoré urýchľujú reakcie.
3. Reakcia má matricový charakter, keďže proteín je syntetizovaný na mRNA.

Príznaky biosyntézy bielkovín v bunke

Takýto zložitý proces sa, samozrejme, vyznačuje rôznymi znakmi:

1. Prvým z nich je, že existujú enzýmy, bez ktorých by samotný proces nebol možný.
2. Zapojené sú všetky tri typy RNA, z toho môžeme usúdiť, že ústredná úloha patrí RNA.
3. Tvorba molekúl sa uskutočňuje pomocou monomérov, menovite aminokyselín.
4. Treba tiež poznamenať, že špecifickosť proteínu je orientovaná usporiadaním aminokyselín.

Záver

Mnohobunkový organizmus je aparát pozostávajúci z rôznych typov buniek, ktoré sú diferencované - líšia sa štruktúrou a funkciou. Okrem bielkovín existujú bunky týchto typov, ktoré tiež syntetizujú svoj vlastný druh, to je rozdiel.

Úvod

Život je spôsob existencie proteínových tiel. Táto definícia, ktorú podal Friedrich Engels, naznačuje výnimočnú úlohu bielkovín vo fungovaní organizmov. Biosyntéza bielkovín je mimoriadne zložitý a energeticky náročný proces. Je základom bunkového života.

Syntéza bielkovín sa uskutočňuje v ribozómoch a prebieha v niekoľkých fázach podľa schémy DNARNA proteín. Dvojvláknová molekula DNA sa prepisuje do jednovláknovej molekuly RNA na princípe komplementarity. Výsledkom je messenger RNA, ktorá obsahuje informácie o aminokyselinovej sekvencii proteínu. Ďalej mRNA vstupuje do ribozómu a ako templát sa cez ňu syntetizuje proteín, a to prekladom genetickej informácie z jazyka nukleotidovej sekvencie do jazyka aminokyselinovej sekvencie. Krok za krokom sa buduje polypeptidový reťazec, ktorý sa počas a po syntéze modifikuje na biologicky aktívny proteín. Syntetizovaný proteín je transportovaný do rôznych častí bunky, aby plnil svoje funkcie.

Kódovanie aminokyselinovej sekvencie proteínov sa uskutočňuje podľa určitých pravidiel, tzv genetický kód. Rozlúštenie genetického kódu je veľmi významným úspechom vedy. Kód vysvetľuje mechanizmus syntézy bielkovín, pôvod mutácií a ďalšie biologické javy.

Röntgenová difrakčná analýza a ďalšie moderné výskumné metódy umožnili ďaleko pokročiť v štúdiu biosyntézy proteínov a iných aspektov molekulárnej biológie. Priestorové štruktúry niektorých životne dôležitých makromolekúl však ešte neboli stanovené. Veda musí odpovedať na mnohé otázky týkajúce sa syntézy bielkovín.

Všeobecná schéma biosyntézy bielkovín

Všeobecná schéma biosyntézy proteínov v bunke: proteín DNARNA (obrázok 1).

Obrázok 1. Všeobecná schéma biosyntézy proteínov v bunke

Prepis. Samostatné úseky dvojvláknovej DNA (gény) slúžia ako templáty na syntézu jednovláknových reťazcov RNA na nich podľa princípu komplementarity. Transkripcia prebieha v troch fázach: iniciácia, predĺženie a ukončenie.

spracovanie a preprava. V procese syntézy RNA prechádza zmenami, v dôsledku ktorých sa mení na zrelú molekulu vhodnú na syntézu proteínov. Výsledná messenger RNA (mRNA) potom vstupuje do ribozómov ako program, ktorý určuje sekvenciu aminokyselín v syntetizovanom proteíne.

Aktivácia a prijatie aminokyselín. Proteíny sa skladajú z aminokyselín, ale voľné bunkové aminokyseliny nemôže ribozóm využiť priamo. Každá aminokyselina je najprv aktivovaná ATP, a potom pripojená k špeciálnej molekule RNA - prenos (transport) RNA (tRNA) mimo ribozóm. Výsledná aminoacyl-tRNA vstupuje do ribozómu ako substrát pre syntézu proteínov.

Vysielanie. Tok informácií vo forme mRNA a tok materiálu vo forme aminoacyl-tRNA vstupujú do ribozómov, ktoré prekladajú (prekladajú) genetickú informáciu z jazyka nukleotidovej sekvencie mRNA do jazyka aminokyseliny. Každý ribozóm sa pohybuje pozdĺž mRNA z jedného konca na druhý a podľa toho vyberá z prostredia tie aminoacyl-tRNA, ktoré zodpovedajú (komplementárnym) tripletovým kombináciám nukleotidov, ktoré sa momentálne nachádzajú v ribozóme. Aminokyselinový zvyšok vybranej aminoacyl-tRNA je zakaždým kovalentne pripojený ribozómom k rastúcemu polypeptidovému reťazcu a deacylovaná tRNA je uvoľnená z ribozómu do roztoku. Takto sa postupne vytvára polypeptidový reťazec.

Tvorba funkčného proteínu. Počas syntézy sa polypeptidový reťazec uvoľní z ribozómu a poskladá sa do globule. Skladanie a transport bielkovín sú sprevádzané enzymatickými modifikáciami (spracovanie bielkovín).

Napriek veľkej zložitosti aparátu na biosyntézu bielkovín prebieha mimoriadne vysokou rýchlosťou. Syntéza tisícok rôznych proteínov v každej bunke je prísne nariadená – za daných metabolických podmienok sa syntetizuje len nevyhnutný počet molekúl každého proteínu.