Якая роля цытаплазмы ў біясінтэзе бялку? Апісанне, працэс і функцыі

Клетка любога арганізма ўяўляе сабой адну вялікую фабрыку па вытворчасці хімічных рэчываў. Тут працякаюць рэакцыі па біясінтэзу ліпідаў, нуклеінавых кіслот, вугляводаў і, вядома ж, бялкоў. Пратэіны гуляюць каласальную ролю ў жыццядзейнасці клеткі, т. К. Яны выконваюць мноства функцый: ферментатыўную, сігнальную, структурную, ахоўную і іншыя.

Біясінтэз бялку: апісанне працэсу

Пабудова малекул пратэінаў ўяўляе сабой складаны многоэтапный працэс, які працякае пад дзеяннем вялікай колькасці ферментаў і ў прысутнасці пэўных структур.

Сінтэз любога бялку пачынаецца ў ядры. Інфармацыя аб структуры малекулы запісаная ў ДНК клеткі, з якой яна і счытваецца. Амаль любы ген арганізма кадуе адну, толькі яму ўласцівую малекулу бялку.

Якая роля цытаплазмы ў біясінтэзе бялку? Справа ў тым, што цытаплазма клеткі з'яўляецца «басейнам» для мономеров складаных рэчываў, а таксама структур, якія адказваюць за праходжанне працэсу сінтэзу бялку. Таксама ўнутранае асяроддзе клеткі мае пастаянную кіслотнасць і ўтрыманне іёнаў, што гуляе немалаважную ролю ў біяхімічных рэакцыях.

Біясінтэз бялку праходзіць у дзве стадыі: гэта транскрыпцыя і трансляцыя.

транскрыпцыя

Гэты этап пачынаецца ў ядры клеткі. Тут галоўную ролю гуляюць такія нуклеінавыя кіслоты, як ДНК і РНК (дезокси- і рібанукляінавай кіслаты). У эукарыёт.Асноўныя адзінкай транскрыпцыі з'яўляецца транскриптон, а у пракарыёт такая арганізацыя ДНК называецца опероном. Розніца паміж транскрыпцыяй у пракарыёт і эукарыёт.Асноўныя заключаецца ў тым, што оперон ўяўляе сабой участак малекулы ДНК, які кадуе некалькі малекул пратэінаў, калі транскриптон нясе інфармацыю толькі аб адным гене бялку.

Асноўнай задачай клеткі на этапе транскрыпцыі з'яўляецца сінтэз інфармацыйнай РНК (иРНК) на матрыцы ДНК. Для гэтага ў ядро паступае такі фермент, як РНК-полимераза. Яна ўдзельнічае ў сінтэзе новай малекулы иРНК, якая Камплементарнай участку дэзаксірыбануклеінавай кіслаты.

Для ўдалага праходжання рэакцый транскрыпцыі неабходна прысутнасць фактараў транскрыпцыі, якія таксама абазначаюцца абрэвіятурай TF-1, TF-2, TF-3. Гэтыя складаныя бялковыя структуры ўдзельнічаюць у злучэнні РНК-полимеразы з промоторов на малекуле ДНК.

Сінтэз иРНК працягваецца да таго часу, пакуль полимераза ня дасягне канчатковай вобласці транскриптона, які называецца тэрмінатар.

Аператар, як яшчэ адна функцыянальная вобласць транскриптона, адказвае за інгібіравання транскрыпцыі або, наадварот, за паскарэнне працы РНК-полимеразы. Адказваюць за рэгуляванне працы ферментаў транскрыпцыі спецыяльныя вавёркі-інгібітары або вавёркі-актыватары адпаведна.

трансляцыя

Пасля таго як иРНК была сінтэзавана ў ядры клеткі, яна трапляе ў цытаплазму. Каб адказаць на пытанне аб тым, якая роля цытаплазмы ў біясінтэзе бялку, варта падрабязней разабраць далейшы лёс малекулы нуклеінавых кіслаты на этапе трансляцыі.

Трансляцыя працякае ў тры стадыі: ініцыяцыя, элангацыях і Тэрмінацыя.

Спачатку иРНК павінна прымацавацца да рібосомам. Рыбасомы ўяўляюць сабой дробныя немембранные структуры клеткі, якія складаюцца з двух субадзінак: малой і вялікі. Спачатку рібанукляінавай кіслаты далучаецца да малой субадзінак, а затым вялікая замыкае ўвесь трансляцыйны комплекс так, каб иРНК апынулася ўнутры Рыбасомы. Уласна, на гэтым сканчаецца стадыя ініцыяцыі.

Якая роля цытаплазмы ў біясінтэзе бялку? Перш за ўсё гэта крыніца амінакіслот - асноўных мономеров любога бялку. На этапе элангацыях адбываецца паступовае нарошчванне полипептидной ланцуга, пачынаючы стартавым кодоном метионином, да якога і прымацоўваюцца астатнія амінакіслоты. Кодон ў дадзеным выпадку ўяўляе сабой трыплет нуклеатыдаў иРНК, які кадуе адну амінакіслату.

На гэтым этапе да працы падключаецца іншы від рібанукляінавай кіслот - транспартныя РНК, або тРНК. Яны адказваюць за дастаўку амінакіслот да комплексу рыбасом з иРНК шляхам адукацыі аминоацил-тРНК комплексу. Пазнаванне тРНК адбываецца шляхам Камплементарнай ўзаемадзеяння антикодона гэтай малекулы з кодоном на иРНК. Такім чынам, амінакіслата дастаўляецца да Рыбасомы і прымацоўваецца да сінтэзаванага полипептидной ланцуга.

Тэрмінацыя працэсу трансляцыі адбываецца пры дасягненні на иРНК участкаў стоп-кодонов. Гэтыя кодоном нясуць інфармацыю аб заканчэнні сінтэзу пептыда, пасля чаго комплекс рыбасома-РНК руйнуецца, а першасная структура новага бялку выходзіць у цытаплазму для далейшых хімічных пераўтварэнняў.

У працэсе трансляцыі ўдзельнічаюць спецыяльныя бялковыя фактары ініцыяцыі IF і фактары элангацыях EF. Яны бываюць розных відаў, і іх задача заключаецца ў забеспячэнні правільнага злучэння РНК з субадзінак рыбасом, а таксама ў сінтэзе самой полипептидной ланцугі на этапе элангацыях.

Якая роля цытаплазмы ў біясінтэзе бялку: коратка аб асноўных кампанентах біясінтэзу

Пасля таго як иРНК выходзіць з ядра ва ўнутранае асяроддзе клеткі, малекула павінна ўтварыць ўстойлівы трансляцыйны комплекс. Якія ж кампаненты цытаплазмы павінны абавязкова прысутнічаць на этапе трансляцыі?

1. Рыбасомы.

2. Амінакіслоты.

3. тРНК.

Амінакіслоты - мономеры бялкоў

Для сінтэзу бялковай ланцужкі неабходна наяўнасць у цытаплазме структурных кампанентаў Пептыдная малекулы - амінакіслот. Гэтыя нізкамалекулярныя рэчывы ў сваім складзе маюць амінагрупу NH2 і рэшту кіслаты COOH. Яшчэ адзін кампанент малекулы - радыкал - з'яўляецца адметнай рысай кожнай асобнай амінакіслоты. Так якая роля цытаплазмы ў біясінтэзе бялку?

АК сустракаюцца ў растворах ў выглядзе цвиттер-іёнаў, які ўяўляюць сабой тыя ж малекулы, якія аддаюць або прымаюць пратоны вадароду. Такім чынам, амінагрупа амінакіслот ператвараецца ў NH3 +, а карбанільныя група - у COO-.

Усяго ў прыродзе сустракаецца 200 АК, зь якіх толькі 20 з'яўляюцца белокобразующими. Сярод іх вылучаюць групу незаменных амінакіслот, якія ня сінтэзуюцца ў арганізме чалавека і трапляюць у клетку толькі з прынятай ежай, і замяняльныя амінакіслот, якія арганізм ўтварае самастойна.

Усе АК кадуюцца якім-небудзь кодоном, які адпавядае тром нуклеатыдаў иРНК, прычым адна амінакіслата часцяком можа кадавацца адразу некалькімі такімі паслядоўнасцямі. Кодон метионина ў пра- і эукарыёт.Асноўныя з'яўляецца стартавым, бо з яго пачынаецца біясінтэз Пептыдная ланцуга. Да стоп-кодоном адносяць УАА, Уга і УАГ паслядоўнасці нуклеатыдаў.

Што такое Рыбасомы?

Якім чынам Рыбасомы адказваюць за біясінтэз бялкоў у клетцы і якая роля гэтых структур? Перш за ўсё, гэта немембранные адукацыі, якія складаюцца з двух субадзінак: вялікі і малой. Функцыя гэтых субадзінак - утрыманне малекулы иРНК паміж імі.

У рыбасома знаходзяцца сайты, у якія трапляюць кодоном иРНК. Усяго паміж малой і вялікі субадзінак могуць змясціцца два такія трыплет.

Некалькі рыбасом могуць агрэгавацца ў адну вялікую поліс, дзякуючы якой хуткасць сінтэзу Пептыдная ланцужкі павялічваецца, а на выхадзе можна атрымаць адразу некалькі копій бялку. Вось якая роля цытаплазмы ў біясінтэзе бялку.

віды РНК

Рібанукляінавай кіслаты гуляюць вялікую ролю на ўсіх этапах транскрыпцыі. Вылучаюць тры вялікія групы РНК: транспартныя, рибосомные і інфармацыйныя.

иРНК ўдзельнічаюць у перадачы інфармацыі аб складзе Пептыдная ланцуга. тРНК з'яўляюцца пасрэднікамі ў пераносе амінакіслот да рібосомам, што дасягаецца адукацыяй аминоацил-тРНК-комплексу. Пристраивание амінакіслоты адбываецца толькі пры Камплементарнай узаемадзеянні антикодона транспартнай РНК з кодоном на інфармацыйнай РНК.

рРНК ўдзельнічаюць у адукацыі рыбасом. Іх паслядоўнасці з'яўляюцца адной з прычын, па якой иРНК ўтрымліваецца паміж малой і вялікі субадзінак. Рибосомальные РНК ўтвараюцца ў ядзерка.

значэнне бялкоў

Біясінтэз бялкоў і яго значэнне для клеткі каласальныя: большасць ферментаў арганізма маюць Пептыдная прыроду, дзякуючы пратэінам адбываецца транспарт рэчываў праз мембраны клеткі.

Вавёркі выконваюць і структурную функцыю, калі яны ўваходзяць у склад цягліцавых, нервовых і іншых тканін. Сігнальная роля заключаецца ў перадачы інфармацыі аб працэсах, якія праходзяць, напрыклад, пры падзенні святла на сятчатку вока. Ахоўныя бялкі - імунаглабуліны - з'яўляюцца асновай імуннай сістэмы чалавека.