Synteza białek w komórce - opis, funkcje procesu

Białka odgrywają bardzo ważną rolę w życiowej aktywności organizmów, pełnią funkcje ochronne, strukturalne, hormonalne i energetyczne. Zapewnia wzrost tkanki mięśniowej i kostnej. Proteiny informują o struktura komórki o jego funkcjach i właściwościach biochemicznych zawarte są w kompozycji cennych, przydatnych dla ciała pokarmów (jaja, produkty mleczne, ryby, orzechy, rośliny strączkowe, żyto i pszenica). Przyswajalność takiego pokarmu wynika z wartości biologicznej. Przy równej ilości białka będzie łatwiej strawić produkt, którego wartość jest wyższa. Uszkodzone polimery muszą zostać usunięte z ciała i zastąpione nowymi. Proces ten zachodzi podczas syntezy białek w komórkach.

Jakie są białka

Substancje składające się tylko z reszt aminokwasowych nazywane są białkami prostymi (białkami). W razie potrzeby wykorzystuje się ich właściwości energetyczne, dlatego osoby prowadzące zdrowy styl życia często wymagają dodatkowo spożycia białka. Złożone białka, proteidy, składają się z prostej części białkowej i niebiałkowej. Dziesięć aminokwasów w białku jest niezbędnych, co oznacza, że ​​organizm nie może ich syntetyzować niezależnie, pochodzą one z pożywienia, pozostałe dziesięć można wymienić, to znaczy można je utworzyć z innych aminokwasów. Tak zaczyna się proces niezbędny dla wszystkich organizmów.

Główne etapy biosyntezy: skąd pochodzą białka

Nowe cząsteczki powstają w wyniku biosyntezy - reakcji chemicznej związku. Istnieją dwa główne etapy syntezy białek w klatka. Tak jest transkrypcja i tłumaczenie. Transkrypcja występuje w rdzeniu. To jest odczyt DNA. (kwas dezoksyrybonukleinowy), który przenosi informacje o przyszłym białku do RNA (kwasu rybonukleinowego), który przenosi tę informację z DNA do cytoplazmy. Dzieje się tak ze względu na to, że DNA nie uczestniczy bezpośrednio w biosyntezie, przenosi jedynie informacje, nie posiada zdolności do wyjścia w cytoplazmę, gdzie syntetyzuje się białko i pełni jedynie funkcję nośnika informacji genetycznej. Z drugiej strony transkrypcja umożliwia odczyt danych z matrycy DNA na RNA zgodnie z zasadą komplementarności.

Rola RNA i DNA w procesie

Tak więc rozpoczyna się synteza białek w komórkach łańcucha DNA, który przenosi informacje o konkretnym białku i jest nazywany genem. Łańcuch DNA w procesie transkrypcji rozplata się, to znaczy jego helisa zaczyna się rozpadać w liniową cząsteczkę. W przypadku DNA informacja musi zostać przekształcona w RNA. Przeciwnie tymina w tym procesie powinna stać się adeniną. Cytozyna ma również guaninę jako parę, podobnie jak DNA. Wręcz przeciwnie, RNA adeniny staje się uracylem, ponieważ nie ma takiego nukleotydu jak tymina w RNA, jest on zastąpiony tylko nukleotydem uracylu. Cytozyna sąsiaduje z guaniną. Naprzeciwko adeniny pojawia się uracyl, a adenina znajduje się w parze z tyminą. Te cząsteczki RNA, które są przeciwne, są nazywane informacyjnym RNA (mRNA). Są w stanie przez pory wyjść z jądra do cytoplazmy i rybosomów, które w rzeczywistości pełnią funkcję syntezy białek w komórkach.

O złożonych prostych słowach

Teraz składa się z sekwencji aminokwasów łańcucha polipeptydowego białka. Transkrypcję można nazwać odczytaniem informacji o przyszłym białku z matrycy DNA do RNA. Można to określić jako pierwszy etap. Po tym, jak RNA opuszcza jądro, musi dotrzeć do rybosomów, gdzie następuje drugi etap, zwany translacją.

Tłumaczenie jest już przejściem RNA, czyli przeniesieniem informacji z nukleotydów do cząsteczki białka, kiedy RNA wskazuje, która sekwencja aminokwasów powinna znajdować się w substancji. W tej kolejności, informacyjny RNA wchodzi do cytoplazmy rybosomów, które przeprowadzają syntezę białek w komórce: A (adenina) - G (guanina) - U (uracyl) - C (cytozyna) - U (uracyl) - A (adenina).

Dlaczego potrzebujemy rybosomów

Aby powstało tłumaczenie iw rezultacie powstaje białko, potrzebujemy składników takich jak informacyjny RNA, RNA transportowe, a także rybosomy jako "fabryki", w której produkowane jest białko. W tym przypadku istnieją dwa rodzaje RNA: informacja, która powstała w jądrze z DNA i transport. Cząsteczka drugiego kwasu ma postać koniczyny. Ta "koniczyna" wiąże się z samym aminokwasem i przenosi go do rybosomów. Oznacza to, że wykonuje transport związków organicznych bezpośrednio do "fabryki" na ich edukację.

Jak działa rRNA

Istnieją również rybosomalne RNA, które są częścią samego rybosomu i wykonują syntezę białek w komórce. Okazuje się, że rybosomy są strukturami niepłaskimi, nie mają muszli, takich jak na przykład jądro lub retikulum endoplazmatyczne, ale składają się po prostu z białek i rybosomalnego RNA. Co się dzieje, gdy sekwencja nukleotydów, czyli matrycowy RNA, dostaje się do rybosomów?

Transport RNA, który znajduje się w cytoplazmie, przyciąga do siebie aminokwasy. Skąd pochodzą aminokwasy w komórce? Powstają w wyniku rozkładu białek wchodzących do środka z pożywieniem. Związki te są przenoszone przez krew do komórek, gdzie następuje produkcja białek niezbędnych dla organizmu.

Końcowy etap syntezy białek w komórkach

Aminokwasy unoszą się w cytoplazmie, jak również transportują RNA, a gdy łańcuch polipeptydowy jest montowany bezpośrednio, te transportowe RNA zaczynają się łączyć z nimi. Jednak nie w żadnej sekwencji i nie każdy RNA transportowy może łączyć się ze wszystkimi rodzajami aminokwasów. Istnieje pewne miejsce, do którego przyłącza się niezbędny aminokwas. Druga część transportowego RNA nazywana jest antykodonem. Ten element składa się z trzech nukleotydów, które są komplementarne do sekwencji nukleotydów w informacyjnym RNA. Do jednego aminokwasu potrzebne są trzy aminokwasy. Na przykład, białko warunkowe składa się z dwóch aminokwasów dla uproszczenia. Oczywiście, większość białek ma bardzo długą strukturę, złożoną z wielu aminokwasów. Łańcuch A - G - Y nazywany jest tripletem lub kodonem, transportowy RNA zostanie do niego dodany w postaci koniczyny, na końcu której będzie określony aminokwas. Kolejny triplet C - Y - A zostanie połączony z innym tRNA, który będzie zawierał zupełnie inny aminokwas komplementarny do sekwencji. W tej kolejności wystąpi dalszy łańcuch łańcucha polipeptydowego.

Biologiczne znaczenie syntezy

Wiązanie peptydowe powstaje między dwoma aminokwasami znajdującymi się na końcach "koniczyn" każdego trypletu. Na tym etapie transport RNA opuszcza cytoplazmę. Następna trójka RNA z innym aminokwasem, który tworzy łańcuch polipeptydowy z poprzednimi dwoma, jest następnie dodawana do triol. Proces ten powtarza się aż do momentu, gdy zostanie wpisana niezbędna sekwencja aminokwasów. Tak się dzieje synteza białek w komórce powstają enzymy, hormony, substancje krwi itp. Nie każda komórka tworzy jakiekolwiek białko. Każda komórka może tworzyć określone białko. Na przykład w erytrocytach powstanie hemoglobina, a komórki trzustki zsyntetyzują hormony i różne enzymy, które rozkładają żywność, która dostaje się do organizmu.

W mięśniach powstanie białkowa aktyna i miozyna. Jak można zauważyć, proces syntezy białek w komórkach jest wieloetapowy i złożony, co wskazuje na jego znaczenie i konieczność dla wszystkich żywych istot.