Ang cell ng anumang organismo ay isang malaking pabrika para sa paggawa ng mga kemikal. Dito nagaganap ang mga reaksyon sa biosynthesis ng mga lipid, nucleic acid, carbohydrates at, siyempre, mga protina. Malaki ang papel ng mga protina sa buhay ng cell, dahil gumaganap sila ng maraming function: enzymatic, signaling, structural, protective, at iba pa.
Protein biosynthesis: paglalarawan ng proseso
Ang pagbuo ng mga molekula ng protina ay isang kumplikadong multi-stage na proseso na nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng malaking bilang ng mga enzyme at sa pagkakaroon ng ilang partikular na istruktura.
Ang synthesis ng anumang protina ay nagsisimula sa nucleus. Ang impormasyon tungkol sa istraktura ng molekula ay naitala sa DNA ng cell, kung saan ito binabasa. Halos bawat gene sa isang organismo ay nag-encode ng isa, natatanging molekula ng protina.
Ano ang papel ng cytoplasm sa biosynthesis ng protina? Ang katotohanan ay ang cytoplasm ng cell ay isang "pool" para sa mga monomer ng mga kumplikadong sangkap, pati na rin ang mga istruktura na responsable para sa proseso ng synthesis ng protina. Gayundin, ang panloob na kapaligiran ng cell ay may palaging kaasiman atnilalaman ng ion, na gumaganap ng mahalagang papel sa mga biochemical reaction.
Ang biosynthesis ng protina ay nagaganap sa dalawang yugto: transkripsyon at pagsasalin.
Transkripsyon
Nagsisimula ang yugtong ito sa nucleus ng cell. Dito ang pangunahing papel ay ginagampanan ng mga nucleic acid tulad ng DNA at RNA (deoxy- at ribonucleic acid). Sa mga eukaryote, ang yunit ng transkripsyon ay ang transcripton, habang sa mga prokaryote, ang organisasyong ito ng DNA ay tinatawag na operon. Ang pagkakaiba sa pagitan ng transkripsyon sa prokaryotes at eukaryotes ay ang operon ay isang seksyon ng isang molekula ng DNA na nag-e-encode ng ilang molekula ng protina, kapag ang transcripton ay nagdadala ng impormasyon tungkol sa isang gene ng protina lamang.
Ang pangunahing gawain ng cell sa yugto ng transkripsyon ay ang synthesis ng messenger RNA (mRNA) sa template ng DNA. Upang gawin ito, ang isang enzyme tulad ng RNA polymerase ay pumapasok sa nucleus. Ito ay kasangkot sa synthesis ng isang bagong molekula ng mRNA, na pantulong sa site ng deoxyribonucleic acid.
Para sa matagumpay na mga reaksyon ng transkripsyon, ang pagkakaroon ng mga transcription factor, na dinaglat din bilang TF-1, TF-2, TF-3, ay kinakailangan. Ang mga kumplikadong istruktura ng protina na ito ay kasangkot sa koneksyon ng RNA polymerase sa promoter sa molekula ng DNA.
Nagpapatuloy ang synthesis ng mRNA hanggang sa maabot ng polymerase ang dulong rehiyon ng transcripton, na tinatawag na terminator.
Ang operator, bilang isa pang functional area ng transcripton, ay may pananagutan sa pagpigil sa transkripsyon o, sa kabaligtaran, para sa pagpapabilis ng gawain ng RNA polymerase. Responsable para saregulasyon ng gawain ng transcription enzymes espesyal na mga protina-inhibitor o protina-activator, ayon sa pagkakabanggit.
Broadcast
Pagkatapos ma-synthesize ang mRNA sa cell nucleus, pumapasok ito sa cytoplasm. Upang masagot ang tanong tungkol sa papel ng cytoplasm sa biosynthesis ng protina, sulit na pag-aralan nang mas detalyado ang karagdagang kapalaran ng molekula ng nucleic acid sa yugto ng pagsasalin.
Ang pagsasalin ay nangyayari sa tatlong yugto: pagsisimula, pagpapahaba at pagwawakas.
Una, dapat ikabit ang mRNA sa mga ribosom. Ang mga ribosom ay maliliit na non-membrane na istruktura ng cell, na binubuo ng dalawang subunits: maliit at malaki. Una, ang ribonucleic acid ay nakakabit sa maliit na subunit, at pagkatapos ay isinasara ng malaking subunit ang buong translational complex upang ang mRNA ay nasa loob ng ribosome. Sa totoo lang, ito na ang katapusan ng yugto ng pagsisimula.
Ano ang papel ng cytoplasm sa biosynthesis ng protina? Una sa lahat, ito ay pinagmumulan ng mga amino acid - ang pangunahing monomer ng anumang protina. Sa yugto ng pagpahaba, ang isang unti-unting pagbuo ng polypeptide chain ay nangyayari, simula sa simula ng codon methionine, kung saan ang natitirang mga amino acid ay nakakabit. Ang codon sa kasong ito ay isang triplet ng mRNA nucleotides na nagko-code para sa isang amino acid.
Sa yugtong ito, ang isa pang uri ng ribonucleic acid ay konektado sa trabaho - ilipat ang RNA, o tRNA. Responsable sila sa paghahatid ng mga amino acid sa mRNA-ribosome complex sa pamamagitan ng pagbuo ng aminoacyl-tRNA complex. Ang pagkilala sa tRNA ay nangyayari sa pamamagitan ng komplementaryongpakikipag-ugnayan ng anticodon ng molekulang ito sa codon sa mRNA. Kaya, ang amino acid ay inihahatid sa ribosome at nakakabit sa synthesized polypeptide chain.
Ang pagwawakas ng proseso ng pagsasalin ay nangyayari kapag ang mRNA ay umabot sa mga seksyon ng stop codon. Ang mga codon na ito ay nagdadala ng impormasyon tungkol sa pagtatapos ng peptide synthesis, pagkatapos nito ay nawasak ang ribosome-RNA complex, at ang pangunahing istraktura ng bagong protina ay pumapasok sa cytoplasm para sa karagdagang mga pagbabagong kemikal.
Mga espesyal na salik sa pagsisimula ng protina KUNG at mga salik ng pagpahaba EF ay kasangkot sa proseso ng pagsasalin. Ang mga ito ay may iba't ibang uri, at ang kanilang gawain ay upang matiyak ang tamang koneksyon ng RNA sa ribosome subunits, gayundin sa synthesis ng polypeptide chain mismo sa yugto ng pagpahaba.
Ano ang papel ng cytoplasm sa biosynthesis ng protina: maikling tungkol sa mga pangunahing bahagi ng biosynthesis
Pagkatapos umalis ng mRNA sa nucleus papunta sa panloob na kapaligiran ng cell, ang molekula ay dapat bumuo ng isang matatag na translational complex. Anong mga bahagi ng cytoplasm ang dapat na nasa yugto ng pagsasalin?
1. Mga ribosom.
2. Mga amino acid.
3. tRNA.
Mga amino acid - mga monomer ng protina
Para sa synthesis ng isang chain ng protina, ang presensya sa cytoplasm ng mga istrukturang bahagi ng molekula ng peptide - mga amino acid. Ang mga substansyang ito na may mababang molekular na timbang sa kanilang komposisyon ay may isang amino group na NH2 at isang acid residue COOH. Ang isa pang bahagi ng molekula - ang radikal - ay ang tanda ng bawat indibidwal na amino acid. Ano ang papel ng cytoplasm sabiosynthesis ng protina?
Ang AA ay nangyayari sa mga solusyon sa anyo ng mga zwitterion, na parehong mga molekula na nag-donate o tumatanggap ng mga hydrogen proton. Kaya, ang amino group ng mga amino acid ay na-convert sa NH3+, at ang carbonyl group sa COO-.
Sa kabuuan, mayroong 200 AA sa kalikasan, kung saan 20 lamang ang bumubuo ng protina. Kabilang sa mga ito, mayroong isang pangkat ng mga mahahalagang amino acid na hindi na-synthesize sa katawan ng tao at pumapasok lamang sa cell na may natutunaw na pagkain, at mga hindi mahahalagang amino acid na nabubuo sa sarili nitong katawan.
Lahat ng AA ay naka-encode ng ilang codon na tumutugma sa tatlong mRNA nucleotides, at ang isang amino acid ay kadalasang maaaring ma-encode ng ilang mga sequence nang sabay-sabay. Ang methionine codon sa pro- at eukaryotes ay ang simula, dahil sinisimulan nito ang biosynthesis ng peptide chain. Kasama sa mga stop codon ang UAA, UGA at UAG nucleotide sequence.
Ano ang ribosome?
Paano responsable ang mga ribosom sa biosynthesis ng mga protina sa cell at ano ang papel ng mga istrukturang ito? Una sa lahat, ito ay mga non-membrane formations, na binubuo ng dalawang subunits: malaki at maliit. Ang tungkulin ng mga subunit na ito ay hawakan ang molekula ng mRNA sa pagitan ng mga ito.
May mga site sa ribosome kung saan pumapasok ang mga mRNA codon. Sa kabuuan, maaaring magkasya ang dalawang ganoong triplet sa pagitan ng maliit at malaking subunit.
Maaaring pagsama-samahin ang ilang ribosome sa isang malaking polysome, dahil sa kung saan tumataas ang rate ng synthesis ng peptide chain, at agad na makukuha ang output.ilang kopya ng protina. Narito ang papel ng cytoplasm sa biosynthesis ng protina.
Mga Uri ng RNA
Ribonucleic acids ay may mahalagang papel sa lahat ng yugto ng transkripsyon. May tatlong malalaking grupo ng RNA: transport, ribosomal at informational.
Ang mga mRNA ay kasangkot sa paglilipat ng impormasyon tungkol sa komposisyon ng peptide chain. Ang mga tRNA ay mga tagapamagitan sa paglipat ng mga amino acid sa mga ribosom, na nakamit sa pamamagitan ng pagbuo ng isang aminoacyl-tRNA complex. Ang attachment ng isang amino acid ay nangyayari lamang sa komplementaryong interaksyon ng anticodon ng transfer RNA sa codon sa messenger RNA.
Ang rRNA ay kasangkot sa pagbuo ng mga ribosom. Ang kanilang mga pagkakasunud-sunod ay isa sa mga dahilan kung bakit ang mRNA ay gaganapin sa pagitan ng maliit at malalaking subunit. Ang mga ribosomal RNA ay ginawa sa nucleoli.
Kahulugan ng mga protina
Ang biosynthesis ng protina at ang kahalagahan nito para sa cell ay napakalaki: karamihan sa mga enzyme ng katawan ay peptide na kalikasan, salamat sa mga protina, ang mga sangkap ay dinadala sa pamamagitan ng mga lamad ng cell.
Ang mga protina ay gumaganap din ng isang istrukturang function kapag sila ay bahagi ng kalamnan, nerve at iba pang mga tisyu. Ang papel ng pagbibigay ng senyas ay ang pagpapadala ng impormasyon tungkol sa mga prosesong nagaganap, halimbawa, kapag bumagsak ang liwanag sa retina. Ang mga proteksiyong protina - immunoglobulin - ang batayan ng immune system ng tao.
