For at studere de processer, der foregår i kroppen, skal du vide, hvad der sker på celleniveau. Hvor proteiner spiller en vigtig rolle. Det er nødvendigt at studere ikke kun deres funktioner, men også skabelsesprocessen. Derfor er det vigtigt at forklare proteinbiosyntese kortfattet og klart. Grad 9 passer bedst til dette. Det er på dette trin, at eleverne har tilstrækkelig viden til at forstå emnet.
Proteiner - hvad er det, og hvad er de til
Disse makromolekylære forbindelser spiller en enorm rolle i enhver organismes liv. Proteiner er polymerer, det vil sige, de består af mange lignende "stykker". Deres antal kan variere fra et par hundrede til tusinder.
Proteiner udfører mange funktioner i cellen. Deres rolle er også stor på højere organisationsniveauer: væv og organer afhænger i høj grad af, at forskellige proteiner fungerer korrekt.
For eksempel er alle hormoner af proteinoprindelse. Men det er disse stoffer, der styrer alle processer i kroppen.
Hemoglobin er også et protein, det består af fire kæder, som er i midtenforbundet med et jernatom. Denne struktur gør det muligt for røde blodlegemer at transportere ilt.
Husk på, at alle membraner indeholder proteiner. De er nødvendige for transport af stoffer gennem cellemembranen.
Der er mange flere funktioner af proteinmolekyler, som de udfører klart og uden tvivl. Disse fantastiske forbindelser er meget forskellige, ikke kun i deres roller i cellen, men også i struktur.
Hvor syntese finder sted
Ribosomet er den organel, hvori hoveddelen af processen kaldet "proteinbiosyntese" finder sted. 9. klasse på forskellige skoler adskiller sig i læseplanen for at studere biologi, men mange lærere giver materiale om organeller på forhånd, før de studerer oversættelse.
Derfor vil det være nemt for eleverne at huske det dækkede materiale og konsolidere det. Du skal være opmærksom på, at der kun kan skabes én polypeptidkæde på én organel ad gangen. Dette er ikke nok til at tilfredsstille alle cellens behov. Derfor er der rigtig mange ribosomer, og oftest kombineres de med det endoplasmatiske reticulum.
Sådan EPS kaldes grov. Fordelen ved et sådant "samarbejde" er indlysende: Umiddelbart efter syntese kommer proteinet ind i transportkanalen og kan sendes til sin destination uden forsinkelse.
Men hvis vi tager udgangspunkt i, nemlig læsningen af information fra DNA, så kan vi sige, at proteinbiosyntesen i en levende celle begynder i kernen. Det er her, messenger-RNA syntetiseres.som indeholder den genetiske kode.
Påkrævede materialer - aminosyrer, syntesested - ribosom
Det lader til, at det er svært at forklare, hvordan proteinbiosyntesen forløber, kort og tydeligt, et procesdiagram og adskillige tegninger er simpelthen nødvendige. De vil hjælpe med at formidle al information, ligesom eleverne nemmere vil kunne huske dem.
Først og fremmest kræver syntesen "byggemateriale" - aminosyrer. Nogle af dem produceres af kroppen. Andre kan kun fås fra mad, de kaldes uundværlige.
Det samlede antal aminosyrer er tyve, men på grund af det enorme antal muligheder, hvor de kan arrangeres i en lang kæde, er proteinmolekyler meget forskellige. Disse syrer er ens i struktur, men adskiller sig i radikaler.
Det er egenskaberne af disse dele af hver aminosyre, der bestemmer, hvilken struktur den resulterende kæde vil "folde", om den vil danne en kvaternær struktur med andre kæder, og hvilke egenskaber det resulterende makromolekyle vil have.
Processen med proteinbiosyntese kan ikke forløbe blot i cytoplasmaet, den har brug for et ribosom. Denne organel består af to underenheder - store og små. I hvile er de adskilt, men så snart syntesen begynder, forbindes de straks og begynder at arbejde.
Så forskellige og vigtige ribonukleinsyrer
For at bringe en aminosyre til ribosomet, har du brug for et særligt RNA kaldet transport. Tildets forkortelser står for tRNA. Dette enkeltstrengede kløverbladsmolekyle er i stand til at binde en enkelt aminosyre til sin frie ende og transportere den til stedet for proteinsyntese.
En anden RNA involveret i proteinsyntese kaldes matrix (information). Det bærer en lige så vigtig komponent i syntesen - en kode, der klart angiver, hvornår hvilken aminosyre der skal kædes til den resulterende proteinkæde.
Dette molekyle har en enkeltstrenget struktur, består af nukleotider ligesom DNA. Der er nogle forskelle i den primære struktur af disse nukleinsyrer, som du kan læse om i den sammenlignende artikel om RNA og DNA.
Information om sammensætningen af proteinet mRNA modtager fra hovedforv alteren af den genetiske kode - DNA. Processen med at læse deoxyribonukleinsyre og syntetisere mRNA kaldes transkription.
Det forekommer i kernen, hvorfra det resulterende mRNA sendes til ribosomet. Selve DNA'et forlader ikke kernen, dets opgave er kun at bevare den genetiske kode og overføre den til dattercellen under deling.
Oversigtstabel over de vigtigste deltagere i udsendelsen
For at beskrive proteinbiosyntese kortfattet og klart er en tabel simpelthen nødvendig. I den vil vi nedskrive alle komponenterne og deres rolle i denne proces, som kaldes oversættelse.
| Hvad er nødvendigt for syntese | Hvilken rolle spiller |
| Aminosyrer | Tjener som en byggesten til proteinkæden |
| Ribosom | Areudsendelsessted |
| tRNA | Transporterer aminosyrer til ribosomer |
| mRNA | Leverer information om sekvensen af aminosyrer i et protein til syntesestedet |
Den selvsamme proces med at skabe en proteinkæde er opdelt i tre faser. Lad os se på hver af dem mere detaljeret. Derefter kan du nemt forklare proteinbiosyntese for alle, der ønsker det kort og tydeligt.
Initiering - begyndelsen af processen
Dette er den indledende fase af translation, hvor den lille underenhed af ribosomet fusionerer med det allerførste tRNA. Denne ribonukleinsyre bærer aminosyren methionin. Oversættelse begynder altid med denne aminosyre, da startkodonet er AUG, som koder for denne første monomer i proteinkæden.
For at ribosomet skal genkende startkodonet og ikke starte syntese fra midten af genet, hvor AUG-sekvensen også kan være, er en speciel nukleotidsekvens placeret rundt om startkodonen. Det er fra dem, at ribosomet genkender stedet, hvor dets lille underenhed skal sidde.
Efter dannelsen af komplekset med mRNA slutter initieringsstadiet. Og hovedstadiet af udsendelsen begynder.
Forlængelse er midten af syntesen
På dette stadium er der en gradvis stigning i proteinkæden. Varigheden af forlængelsen afhænger af antallet af aminosyrer i proteinet.
Først og fremmest til lilleden større underenhed af ribosomet er knyttet. Og det oprindelige t-RNA er helt i det. Udenfor er der kun methionin tilbage. Dernæst kommer et andet t-RNA, der bærer en anden aminosyre, ind i den store underenhed.
Hvis det andet kodon på mRNA'et matcher antikodonet i toppen af kløverbladet, er den anden aminosyre knyttet til den første via en peptidbinding.
Derefter bevæger ribosomet sig langs m-RNA'et nøjagtigt tre nukleotider (et kodon), det første t-RNA adskiller methionin fra sig selv og adskilles fra komplekset. I stedet er der et andet t-RNA, i slutningen af hvilket der allerede er to aminosyrer.
Derefter kommer det tredje t-RNA ind i den store underenhed, og processen gentages. Det vil fortsætte, indtil ribosomet rammer et kodon i mRNA'et, der signalerer slutningen af translationen.
Opsigelse
Dette er det sidste skridt, nogle vil måske finde det ret grusomt. Alle de molekyler og organeller, der arbejdede så godt sammen for at skabe polypeptidkæden, stopper, så snart ribosomet rammer det terminale kodon.
Det koder ikke for nogen aminosyre, så uanset hvad tRNA, der går ind i den store underenhed, vil alt blive afvist på grund af et mismatch. Det er her termineringsfaktorer spiller ind, som adskiller det færdige protein fra ribosomet.
Selve organellen kan enten opdeles i to underenheder eller fortsætte ned i mRNA'et på jagt efter et nyt startkodon. Et mRNA kan have flere ribosomer på én gang. Hver af dem er på sit eget stadie. Det nyskabte protein er forsynet med markører, ved hjælp af hvilke dets destination vil være tydelig for alle. Og med EPS vil det blive sendt, hvor det er nødvendigt.
For at forstå proteinbiosyntesens rolle er det nødvendigt at studere, hvilke funktioner den kan udføre. Det afhænger af rækkefølgen af aminosyrer i kæden. Det er deres egenskaber, der bestemmer den sekundære, tertiære og nogle gange kvaternære (hvis den findes) proteinstruktur og dens rolle i cellen. Du kan læse mere om proteinmolekylers funktioner i en artikel om dette emne.
Sådan lærer du mere om streaming
Denne artikel beskriver proteinbiosyntese i en levende celle. Hvis du studerer emnet dybere, vil det naturligvis tage mange sider at forklare processen i alle detaljer. Men ovenstående materiale burde være nok til en generel idé. Videomateriale, hvor videnskabsmænd har simuleret alle stadier af oversættelse, kan være meget nyttige til forståelse. Nogle af dem er oversat til russisk og kan tjene som en god vejledning for studerende eller bare en undervisningsvideo.
For at forstå emnet bedre, bør du læse andre artikler om relaterede emner. For eksempel om nukleinsyrer eller om proteiners funktioner.
