В процеса на синтеза на протеини, какви структури и молекули са пряко включени?

Протеините са жизнено важни вещества за всеки организъм. Те участват във всички метаболитни процеси на клетката, са структурни компоненти на органи и тъкани, работят като сигнални молекули. В процеса на синтез на протеини, много директно се включват много ензими, както и клетъчни органели и ядро.

етапи протеинов синтез: биологичната химия

Механизмът на изграждане на протеинова молекула е много сложен и изисква голям брой фактори. Пептидите се състоят от няколко молекули от аминокиселини и броят им варира в много голям диапазон.

Правилното функциониране на протеина зависи от конформацията на молекулата, както и от броя на аминокиселините и тяхната правилна последователност в пептида. Информацията за тази последователност се съхранява в ДНК и нейното нарушение поради мутации и други фактори може да доведе до изключване на жизнените протеини и клетъчната смърт.

Има следните етапи протеинов синтез в клетка:

1. Транскрипция.

2. Превод.

Първи етап: транскрипция

В процеса на синтез на протеини, молекулите на нуклеиновата киселина са пряко включени. ДНК като хранилище на цялата генетична информация кодира с помощта на своите структурни нуклеотиди последователността на бъдещия пептид. Като се започне от стартовия кодон (триплет) и завършва с крайния, информацията за белтъка се отчита на друга нуклеинова киселина - РНК. Тази едноверижна молекула се транспортира през порите в ядрото в цитоплазмата на клетката.

Ако в еукариотите процесът на транскрипция се конюгира с участието на ядрото, тогава в прокариотите неговото отсъствие опростява синтезата на пептида. РНК, която се образува върху бактериалната хромозома, незабавно се преработва и се свързва с рибозомите.

Ензимите играят решаваща роля в образуването и синтеза на РНК върху ДНК матрицата. В процеса на протеинов синтез директно участват молекули като транскрипционни фактори или TF. Това е поредица от протеини, които улесняват процеса на четене на информация дезоксирибонуклеинова киселина.

Етап 2: Разпръскване

Когато РНК навлезе в цитоплазмата на клетката от ядрото, информацията за състава на пептида трябва да бъде прочетена от специални структури. В процеса на синтез на протеини, рибозомите са пряко включени - nemembrannye, малки структури с диаметър, състоящи се от две субединици: големи и малки. РНК се поставя между тези субединици, след което започва да се чете информацията.

Кодона зад кодона е конструкцията на дълга белтъчна молекула като пушка. Това се обяснява, както следва: в интер-рибозомно пространство се поставят веднага само два кодона. Когато се прочете един от тях, аминокиселината се прикрепва към пептида и под формата на опашка излиза от рибозомата през специален отвор. Това се случва, когато патронът се срути от пушката след изстрела.

В процеса на синтез на протеини директно участват IF молекулните протеини или факторите на иницииране. С тяхна помощ, синтеза на полипептид започва от началния кодон, който в по-голямата част от случаите е метионин.

Струва си да се спомене, че аминокиселините се доставят на рибозомите чрез специални вектори, наречени tRNA или транспортни РНК. Тези молекули са под формата на детелинов лист, в края на който се добавя аминокиселина, както и на АТР и на специална протеинова аминоацил-tRNA синтетаза. Целият комплекс заедно позволява енергията да доставя структурния компонент на протеина към рибозома и да го прикрепи с помощта на пептидна връзка.

Какви са нуклеотидите?

Нуклеиновите киселини са група органични съединения, които са полимери. Те се състоят от пурин (аденин, гуанин) и пиримидин (тимин, цитозин, урацил). Последователността на тези нуклеотиди определя информацията, която се съхранява в ДНК или РНК. Тази информация се чете върху рибозомите, за да се образуват протеини, а за простота на задачата, нуклеотидите се разделят на триплети. Всеки триплет кодира неговата аминокиселина, която доставя tRNA на рибозомите.

Синтез на митохондриални протеини

Митохондриите и пластидите имат отличителна черта - те имат своя собствена пръстенова ДНК, подобна на бактериалната хромозома на бактериите. С помощта на тази нуклеинова киселина, органелите могат самостоятелно да работят, синтезирайки повечето от техните структурни протеини.

Митохондриалната ДНК обаче не съхранява информация за факторни протеини, които са необходими за процеса на транскрипция и транслация. Тези пептиди се сглобяват върху рибозоми, като се използва РНК вместо митохондриите и ядрата. Следователно, двумембранните структури не са напълно автономни.

Как са получили митохондриите и пластидите собствената си ДНК? Предполага се, че тези органели са потомци на бактерии. Те загубиха своята независимост в клетката, но донесоха с тях нуклеинова киселина. Това предполага сходство на ДНК митохондриите със сходна молекула прокариоти.

заключение

Всички етапи на протеиновия синтез са взаимосвързани и тяхната задача е да изграждат пептидни молекули с информация, съхранявана в нуклеинови киселини. Непосредствените участници в процеса са такива структури като ядрото и рибозомите, както и някои специализирани протеини.

При прокариотите процесът на синтез на пептиди протича много по-бързо, защото им липсва ядро. РНК, която се транскрибира върху матрицата на бактериалната ДНК, незабавно се свързва с рибозомите, след което също се извършва едновременна транслация.