Біясінтэз бялку: коратка і зразумела. Біясінтэз бялку ў жывой клетцы

Для вывучэння працэсаў, якія праходзяць у арганізме, трэба ведаць, што адбываецца на клеткавым узроўні. А там найважную ролю гуляюць бялковыя злучэнні. Неабходна вывучыць не толькі іх функцыі, але і працэс стварэння. Таму важна растлумачыць біясінтэз бялку коратка і зразумела. 9 клас для гэтага падыходзіць самым лепшым чынам. Менавіта на гэтым этапе навучэнцы валодаюць дастатковай колькасцю ведаў для разумення дадзенай тэмы.

Вавёркі - што гэта такое і для чаго яны патрэбныя

Гэтыя высокамалекулярныя злучэнні гуляюць велізарную ролю ў жыцці любога арганізма. Вавёркі з'яўляюцца палімерамі, гэта значыць складаюцца з мноства падобных «кавалачкаў». Іх колькасць можа вар'іравацца ад некалькіх соцень да тысяч.

У клетцы вавёркі выконваюць мноства функцый. Вялікая іх роля і на больш высокіх узроўнях арганізацыі: тканіны і органы шмат у чым залежаць ад правільнай працы розных бялкоў.

Напрыклад, усе гармоны маюць бялковае паходжанне. А бо менавіта гэтыя рэчывы кантралююць усе працэсы ў арганізме.

Гемаглабін - таксама бялок, ён складаецца з чатырох ланцугоў, якія ў цэнтры злучаныя атамам жалеза. Такая структура забяспечвае магчымасць пераносіць кісларод эрытрацытамі. Нагадаем, што ўсе мембраны маюць у сваім складзе вавёркі. Яны неабходны для пераносу рэчываў скрозь абалонку клетак.

Існуе яшчэ мноства функцый бялковых малекул, якія яны выконваюць выразна і беспярэчна. Гэтыя дзіўныя злучэння вельмі разнастайныя не толькі па сваіх ролях у клетцы, але і па будынку.

Дзе адбываецца сінтэз

Рыбасома з'яўляецца арганэл, у якой праходзіць асноўная частка працэсу, званага "біясінтэз бялку". 9 клас у розных школах адрозніваецца па праграме вывучэння біялогіі, але многія настаўнікі даюць матэрыял па арганэл загадзя, да вывучэння трансляцыі.

Таму навучэнцам будзе няцяжка ўспомніць пройдзены матэрыял і замацаваць яго. Варта ведаць, што на адной арганэл адначасова можа стварацца толькі адна полипептидная ланцуг. Гэтага мала, каб задаволіць усе патрэбы клеткі. Таму рыбасом вельмі шмат, і часцей за ўсё яны аб'ядноўваюцца з Эндаплазматычная сеткай. Такая ЭПС называецца шурпатай. Выгада такога «супрацоўніцтва» відавочная: бялок адразу пасля сінтэзу трапляе ў транспартны канал і можа без затрымак адпраўляцца ў месца прызначэння.

Але калі браць пад увагу самы пачатак, а менавіта счытванне інфармацыі з ДНК, то можна сказаць, што біясінтэз бялку ў жывой клетцы пачынаецца яшчэ ў ядры. Менавіта там сінтэзуецца матрычная РНК, якая ўтрымлівае генетычны код.

Неабходныя матэрыялы - амінакіслоты, месца сінтэзу - рыбасома

Здаецца, што складана растлумачыць, як працякае біясінтэз бялку, коратка і зразумела, схема працэсу і шматлікія малюнкі проста неабходныя. Яны дапамогуць данесці ўсю інфармацыю, а таксама навучэнцам атрымаецца лягчэй яе запомніць.

Перш за ўсё, для сінтэзу неабходны «будаўнічы матэрыял» - амінакіслоты. Некаторыя з іх выпрацоўваюцца арганізмам. Іншыя ж можна атрымаць толькі з ежай, яны называюцца незаменнымі. Агульная колькасць амінакіслот - дваццаць, але за кошт вялікага ліку варыянтаў, у якіх можна іх размяшчаць у доўгім ланцужку, малекулы бялкоў вельмі разнастайныя. Гэтыя кіслоты падобныя паміж сабой па структуры, але адрозніваюцца радыкаламі.

Менавіта ўласцівасці гэтых частак кожнай амінакіслоты вызначаюць, у якую структуру «згорнецца» атрыманая ланцужок, ці будзе яна ўтвараць чацвярцічную структуру з іншымі ланцугамі, і якімі ўласцівасцямі будзе валодаць атрыманая макрамалекула. Працэс біясінтэзу бялкоў не можа працякаць проста ў цытаплазме, для яго патрэбна рыбасома. Гэтая арганэл складаецца з двух субадзінак - вялікай і малой. У стане спакою яны раз'яднаныя, але як толькі пачынаецца сінтэз, яны адразу злучаюцца і пачынаюць працаваць.

Такія розныя і важныя рібанукляінавай кіслаты

Для таго каб прынесці амінакіслату да Рыбасомы, патрэбна адмысловая РНК, званая транспартнай. Для скарачэння яе пазначаюць т-РНК. Гэтая одноцепочечная малекула ў выглядзе клеверных ліста здольная прычапіць адну амінакіслату да свайго вольнага канца і пераправіць яе да месца сінтэзу бялку.

Яшчэ адна РНК, якая ўдзельнічае ў сінтэзе бялку, называецца матрычнай (інфармацыйнай). Яна нясе ў сабе не менш важны кампанент сінтэзу - код, у якім выразна прапісана, калі якую амінакіслату чапляць да ўтвараецца ланцужку бялку.

Гэтая малекула мае одноцепочечное будынак, складаецца з нуклеатыдаў, гэтак жа як і ДНК. Існуюць некаторыя адрозненні ў першаснай структуры гэтых нуклеінавых кіслот, пра якія вы можаце прачытаць у параўнальнай артыкуле аб РНК і ДНК.

Інфармацыю пра склад бялку м-РНК атрымлівае ад галоўнага захавальніка генетычнага кода - ДНК. Працэс чытання дэзаксірыбануклеінавай кіслаты і сінтэзу м-РНК называецца транскрыпцыяй.

Ён адбываецца ў ядры, адкуль атрыманая м-РНК адпраўляецца да Рыбасомы. Сама ж ДНК з ядра не выходзіць, яе задача - толькі захаваць генетычны код і перадаць яго даччынай клетцы падчас дзялення.

Зводная табліца галоўных удзельнікаў трансляцыі

Для таго каб апісаць біясінтэз бялку коратка і зразумела, табліца проста неабходная. У яе мы запішам ўсе кампаненты і іх ролю ў гэтым працэсе, які называецца трансляцыяй.

Сам жа працэс стварэння бялковай ланцужкі дзеліцца на тры этапы. Давайце разгледзім кожны з іх больш падрабязна. Пасля гэтага вы зможаце лёгка растлумачыць усім жадаючым біясінтэз бялку коратка і зразумела.

Ініцыяцыя - пачатак працэсу

Гэта пачатковая стадыя трансляцыі, у якой малая субадзінак Рыбасомы злучаецца з самай першай т-РНК. Гэтая рібанукляінавай кіслата нясе на сабе амінакіслату - метионин. Трансляцыя заўсёды пачынаецца менавіта з гэтай амінакіслоты, так як стартавым кодоном з'яўляецца АУГ, які і кадуе гэты першы манамер ў бялковай ланцуга.

Для таго каб рыбасома даведалася стартавы кодон і не пачала сінтэз з сярэдзіны гена, дзе паслядоўнасць АУГ таксама можа апынуцца, вакол пачатковага кодона размяшчаецца адмысловая паслядоўнасць нуклеатыдаў. Менавіта па іх рыбасома пазнае тое месца, на якое павінна сесці яе малая субадзінак.

Пасля ўтварэння комплексу з м-РНК, стадыя ініцыяцыі сканчаецца. І пачынаецца асноўны этап трансляцыі.

Элангацыях - сярэдзіна сінтэзу

На гэтым этапе адбываецца паступовае нарошчванне бялковай ланцужкі. Працягласць элангацыях залежыць ад колькасці амінакіслот ў бялку.

Перш за ўсё да малой субадзінак Рыбасомы далучаецца вялікая. І пачатковая т-РНК аказваецца ў ёй цалкам. Звонку застаецца толькі метионин. Далей у вялікую субадзінак заходзіць другая т-РНК, якая нясе іншую амінакіслату.

Калі другі кодон на м-РНК супадае з антикодоном на верхавіне «клеверных ліста», другая амінакіслата далучаецца да першай з дапамогай Пептыдная сувязі.

Пасля гэтага рыбасома перасоўваецца па м-РНК роўна на тры нуклеатыдаў (адзін кодон), першая т-РНК адлучаць ад сябе метионин і аддзяляецца ад комплексу. На яе месцы аказваецца другая т-РНК, на канцы якой вісіць ужо дзве амінакіслоты.

Затым у вялікую субадзінак ўваходзіць трэцяя т-РНК і працэс паўтараецца. Ён будзе адбывацца да таго часу, пакуль рыбасома не натыкнецца на кодон ў м-РНК, які сігналізуе аб заканчэнні трансляцыі.

Тэрмінацыя

Гэты этап з'яўляецца апошнім, некаторым ён можа падацца вельмі жорсткім. Усе малекулы і арганэл, якія так зладжана працавалі над стварэннем полипептидной ланцужкі, спыняюцца, як толькі рыбасома наязджае на тэрмінальны кодон.

Ён не кадуе ні адну амінакіслату, таму якое б т-РНК ні зайшла ў вялікую субадзінак, усе яны будуць адпрэчаныя з-за неадпаведнасці. Тут у справу ўступаюць фактары тэрмінацыю, якія аддзяляюць гатовы бялок ад Рыбасомы.

Сама арганэл можа альбо распасціся на дзве субадзінак, альбо працягнуць свой шлях па м-РНК у пошуках новага стартавага кодона. На адной м-РНК могуць знаходзіцца адразу некалькі рыбасом. Кожная з іх - на свой стадыі трансляции.Только што створаны бялок забяспечваецца маркерамі, з дапамогай якіх ўсім будзе зразумела яго месца прызначэння. І па ЭПС ён будзе адпраўлены туды, дзе неабходны.

Каб зразумець ролю біясінтэзу бялкоў, неабходна вывучыць, якія функцыі ён можа выконваць. Гэта залежыць ад паслядоўнасці амінакіслот у ланцужку. Менавіта іх ўласцівасці вызначаюць другасную, троеснай, а часам і чацвярцічную (калі яна існуе) структуру бялку і яго роля ў клетцы. Больш падрабязна пра функцыі бялковых малекул можна прачытаць у артыкуле па гэтай тэме.

Як даведацца больш аб трансляцыі

У гэтым артыкуле апісаны біясінтэз бялку ў жывой клетцы. Вядома, калі вывучаць прадмет глыбей, на тлумачэнне працэсу ва ўсіх падрабязнасцях сыдзе нямала старонак. Але вышэйпададзенага матэрыялу павінна хапіць для агульнага представления.Очень карысным для разумення могуць апынуцца відэаматэрыялы, у якіх навукоўцы змадэлявалі ўсе этапы трансляцыі. Некаторыя з іх перакладзены на рускую мову і могуць паслужыць выдатным дапаможнікам для навучэнцаў або проста пазнавальным відэа.

Для таго каб разбірацца ў тэме лепш, варта прачытаць і іншыя артыкулы на блізкія тэмы. Напрыклад, пра нуклеінавыя кіслаты або пра функцыі бялкоў.