Di mana sintesis protein berlaku. Sintesis protein dalam sel - penerangan, fungsi proses

Pendidikan

Di manakah sintesis protein berlaku? Intipati proses dan tempat sintesis protein dalam sel

Proses biosintesis protein sangat penting untuk sel. Oleh kerana protein adalah bahan kompleks yang memainkan peranan utama dalam tisu, ia adalah penting. Atas sebab ini, keseluruhan rantaian proses biosintesis protein dilaksanakan dalam sel, yang berlaku dalam beberapa organel. Ini menjamin pembiakan sel dan kemungkinan kewujudan.

Intipati proses biosintesis protein

Satu-satunya tempat untuk sintesis protein ialah retikulum endoplasma kasar. Sebahagian besar ribosom, yang bertanggungjawab untuk pembentukan rantai polipeptida, terletak di sini. Walau bagaimanapun, sebelum peringkat terjemahan (proses sintesis protein) bermula, pengaktifan gen diperlukan, yang menyimpan maklumat tentang struktur protein. Selepas ini, penyalinan bahagian DNA ini (atau RNA, jika biosintesis bakteria dipertimbangkan) diperlukan.

Selepas DNA disalin, proses mencipta RNA messenger diperlukan. Atas dasarnya, sintesis rantai protein akan dilakukan. Selain itu, semua peringkat yang berlaku dengan penglibatan asid nukleik mesti berlaku dalam nukleus sel. Walau bagaimanapun, ini bukan tempat sintesis protein berlaku. Ini adalah lokasi di mana persediaan untuk biosintesis berlaku.

Biosintesis protein ribosom

Tapak utama di mana sintesis protein berlaku ialah ribosom, organel selular yang terdiri daripada dua subunit. Terdapat sejumlah besar struktur sedemikian di dalam sel, dan ia terletak terutamanya pada membran retikulum endoplasma kasar. Biosintesis itu sendiri berlaku seperti berikut: RNA messenger yang terbentuk dalam nukleus sel keluar melalui liang nuklear ke dalam sitoplasma dan bertemu dengan ribosom. MRNA kemudiannya ditolak ke dalam jurang antara subunit ribosom, selepas itu asid amino pertama ditetapkan.

Asid amino dibekalkan ke tempat di mana sintesis protein berlaku menggunakan pemindahan RNA. Satu molekul sedemikian boleh menyediakan satu asid amino pada satu masa. Mereka dilampirkan pada gilirannya bergantung pada urutan kodon RNA messenger. Juga, sintesis mungkin berhenti untuk beberapa lama.

Apabila bergerak di sepanjang mRNA, ribosom boleh memasuki kawasan (intron) yang tidak kod untuk asid amino. Di tempat-tempat ini, ribosom hanya bergerak di sepanjang mRNA, tetapi tiada asid amino ditambahkan pada rantai. Sebaik sahaja ribosom mencapai ekson, iaitu rantau yang mengekod asid, kemudian ia melekat semula pada polipeptida.

Video mengenai topik

Pengubahsuaian selepas sintetik protein

Selepas ribosom mencapai kodon hentian RNA messenger, proses sintesis langsung selesai. Walau bagaimanapun, molekul yang terhasil mempunyai struktur utama dan belum dapat melaksanakan fungsi yang dikhaskan untuknya. Untuk berfungsi sepenuhnya, molekul mesti disusun ke dalam struktur tertentu: sekunder, tertier atau lebih kompleks - kuaternari.

Organisasi struktur protein

Struktur sekunder ialah peringkat pertama organisasi struktur. Untuk mencapai matlamat ini, rantai polipeptida utama mesti bergelung (membentuk heliks alfa) atau melipat (mencipta helaian beta). Kemudian, untuk mengambil lebih sedikit ruang di sepanjang panjangnya, molekul itu terus menguncup dan dililit menjadi bola kerana ikatan hidrogen, kovalen dan ionik, serta interaksi antara atom. Oleh itu, struktur globular protein diperolehi.

Struktur protein kuarter

Struktur kuaternari adalah yang paling kompleks. Ia terdiri daripada beberapa bahagian dengan struktur globular, disambungkan oleh helai fibrillar polipeptida. Di samping itu, struktur tertier dan kuaterna mungkin mengandungi sisa karbohidrat atau lipid, yang memperluaskan julat fungsi protein. Khususnya, glikoprotein, sebatian kompleks protein dan karbohidrat, adalah imunoglobulin dan melakukan fungsi perlindungan. Glikoprotein juga terletak pada membran sel dan berfungsi sebagai reseptor. Walau bagaimanapun, molekul diubahsuai bukan di mana sintesis protein berlaku, tetapi dalam retikulum endoplasma licin. Di sini terdapat kemungkinan melekatkan lipid, logam dan karbohidrat pada domain protein.

semasa

Peranan protein dalam sel dan badan

Peranan protein dalam kehidupan sel dan peringkat utama sintesisnya. Struktur dan fungsi ribosom. Peranan ribosom dalam proses sintesis protein.

Protein memainkan peranan yang sangat penting dalam proses kehidupan sel dan organisma; ia dicirikan oleh fungsi berikut.

berstruktur. Mereka adalah sebahagian daripada struktur, tisu dan organ intrasel. Sebagai contoh, kolagen dan elastin berfungsi sebagai komponen tisu penghubung: tulang, tendon, rawan; fibroin adalah sebahagian daripada sutera, sarang labah-labah; keratin adalah sebahagian daripada epidermis dan derivatifnya (rambut, tanduk, bulu). Mereka membentuk cangkang (kapsid) virus.

Enzim. Semua tindak balas kimia dalam sel berlaku dengan penyertaan pemangkin biologi - enzim (oxidoreductases, hidrolase, ligase, transferase, isomerase, dan lyases).

kawal selia. Sebagai contoh, hormon insulin dan glukagon mengawal metabolisme glukosa. Protein histon terlibat dalam organisasi spatial kromatin, dan dengan itu mempengaruhi ekspresi gen.

Pengangkutan. Hemoglobin membawa oksigen dalam darah vertebrata, hemocyanin dalam hemolymph beberapa invertebrata, dan mioglobin dalam otot. Albumin serum berfungsi untuk pengangkutan asid lemak, lipid, dll. Protein pengangkutan membran menyediakan pengangkutan aktif bahan merentasi membran sel (Na+, K+-ATPase). Sitokrom mengangkut elektron di sepanjang rantai pengangkutan elektron mitokondria dan kloroplas.

Pelindung. Sebagai contoh, antibodi (imunoglobulin) membentuk kompleks dengan antigen bakteria dan dengan protein asing. Interferon menyekat sintesis protein virus dalam sel yang dijangkiti. Fibrinogen dan trombin terlibat dalam proses pembekuan darah.

Kontraktil (motor). Protein aktin dan miosin menyediakan proses pengecutan otot dan pengecutan unsur sitoskeletal.

Isyarat (reseptor). Protein membran sel adalah sebahagian daripada reseptor dan antigen permukaan.

Protein simpanan. Kasein susu, albumin telur ayam, feritin (menyimpan zat besi dalam limpa).

Protein toksin. Toksin difteria.

Fungsi tenaga. Apabila 1 g protein terurai kepada produk metabolik akhir (CO2, H2O, NH3, H2S, SO2), 17.6 kJ atau 4.2 kcal tenaga dibebaskan.

Biosintesis protein berlaku dalam setiap sel hidup. Ia paling aktif dalam sel-sel yang sedang membesar, di mana protein disintesis untuk membina organel mereka, serta dalam sel-sel rembesan, di mana protein enzim dan protein hormon disintesis.

Watak utama dalam menentukan struktur protein tergolong dalam DNA. Sekeping DNA yang mengandungi maklumat tentang struktur satu protein dipanggil gen. Molekul DNA mengandungi beberapa ratus gen. Molekul DNA mengandungi kod untuk urutan asid amino dalam protein dalam bentuk nukleotida yang sepadan secara khusus.

Sintesis protein - proses pelbagai peringkat kompleks yang mewakili rantaian tindak balas sintetik yang berjalan mengikut prinsip sintesis matriks.

Dalam biosintesis protein, peringkat berikut ditentukan, berlaku di bahagian sel yang berlainan:

Peringkat pertama - Sintesis mRNA berlaku dalam nukleus, di mana maklumat yang terkandung dalam gen DNA ditranskripsikan ke dalam mRNA. Proses ini dipanggil transkripsi (dari bahasa Latin "transkrip" - menulis semula).

Pada peringkat kedua asid amino digabungkan dengan molekul tRNA, yang secara berurutan terdiri daripada tiga nukleotida - antikodon, dengan bantuan kodon triplet mereka ditentukan.

Peringkat ketiga - Ini adalah proses sintesis langsung ikatan polipeptida, yang dipanggil terjemahan. Ia berlaku dalam ribosom.

Pada peringkat keempat pembentukan struktur sekunder dan tertier protein berlaku, iaitu pembentukan struktur akhir protein.

Oleh itu, dalam proses biosintesis protein, molekul protein baru terbentuk mengikut maklumat tepat yang terkandung dalam DNA. Proses ini memastikan pembaharuan protein, proses metabolik, pertumbuhan dan perkembangan sel, iaitu, semua proses kehidupan sel.

Biosintesis protein.

Metabolisme plastik (asimilasi atau anabolisme) ialah satu set tindak balas sintesis biologi. Nama jenis pertukaran ini mencerminkan intipatinya: dari bahan yang memasuki sel dari luar, bahan yang serupa dengan bahan sel terbentuk.

Mari kita pertimbangkan salah satu bentuk metabolisme plastik yang paling penting - biosintesis protein. Biosintesis protein dijalankan dalam semua sel pro dan eukariotik. Maklumat tentang struktur utama (urutan asid amino) molekul protein dikodkan oleh urutan nukleotida dalam bahagian molekul DNA yang sepadan - gen.

Gen ialah bahagian molekul DNA yang menentukan susunan asid amino dalam molekul protein. Akibatnya, susunan asid amino dalam polipeptida bergantung kepada susunan nukleotida dalam gen, i.e. struktur utamanya, yang bergantung kepada semua struktur, sifat dan fungsi molekul protein lain.

Sistem merekod maklumat genetik dalam DNA (dan RNA) dalam bentuk urutan nukleotida tertentu dipanggil kod genetik. Itu. Unit kod genetik (kodon) ialah triplet nukleotida dalam DNA atau RNA yang mengkodkan satu asid amino.

Secara keseluruhannya, kod genetik termasuk 64 kodon, di mana 61 adalah pengekodan dan 3 bukan pengekodan (kodon terminator yang menunjukkan penghujung proses terjemahan).

Kodon terminator dalam i - RNA: UAA, UAG, UGA, dalam DNA: ATT, ATC, ACT.

Permulaan proses terjemahan ditentukan oleh kodon pemula (AUG, dalam DNA - TAC), pengekodan asid amino metionin. Kodon ini adalah yang pertama memasuki ribosom. Selepas itu, methionine, jika ia tidak disediakan sebagai asid amino pertama bagi protein tertentu, akan dipisahkan.

Kod genetik mempunyai ciri ciri.

1. Kesejagatan - kod adalah sama untuk semua organisma. Triplet (kodon) yang sama dalam mana-mana organisma mengekod asid amino yang sama.

2. Kekhususan - setiap kodon mengekod hanya satu asid amino.

3. Degenerasi - kebanyakan asid amino boleh dikodkan oleh beberapa kodon. Pengecualian ialah 2 asid amino - metionin dan triptofan, yang hanya mempunyai satu varian kodon.

4. Di antara gen terdapat "tanda baca" - tiga triplet khas (UAA, UAG, UGA), setiap satunya menunjukkan pemberhentian sintesis rantai polipeptida.

5. Tiada "tanda baca" di dalam gen.

Untuk membolehkan protein disintesis, maklumat tentang jujukan nukleotida dalam struktur utamanya mesti dihantar ke ribosom. Proses ini merangkumi dua peringkat - transkripsi dan terjemahan.

Transkripsi(penulisan semula) maklumat berlaku dengan mensintesis pada salah satu rantai molekul DNA molekul RNA untai tunggal, jujukan nukleotida yang betul-betul sepadan dengan jujukan nukleotida matriks - rantai polinukleotida DNA.

Ia (dan - RNA) ialah perantara yang menghantar maklumat daripada DNA ke tapak pemasangan molekul protein dalam ribosom. Sintesis i-RNA (transkripsi) berlaku seperti berikut. Enzim (RNA polimerase) membelah untai ganda DNA, dan nukleotida RNA dibarisi pada salah satu rantainya (pengekodan) mengikut prinsip saling melengkapi. Molekul RNA yang disintesis dengan cara ini (sintesis templat) memasuki sitoplasma, dan subunit ribosom kecil diikat pada satu hujung.

Peringkat kedua dalam biosintesis protein ialah siaran- ialah terjemahan jujukan nukleotida dalam molekul dan - RNA ke dalam jujukan asid amino dalam polipeptida. Dalam prokariot yang tidak mempunyai nukleus yang terbentuk, ribosom boleh mengikat kepada molekul yang baru disintesis dan - RNA sejurus selepas pemisahannya daripada DNA atau sebelum sintesisnya selesai. Dalam eukariota, RNA mesti dihantar terlebih dahulu melalui sampul nuklear ke dalam sitoplasma. Pemindahan dilakukan oleh protein khas yang membentuk kompleks dengan molekul RNA. Sebagai tambahan kepada fungsi pemindahan, protein ini melindungi dan - RNA daripada kesan merosakkan enzim sitoplasma.

Dalam sitoplasma, ribosom memasuki salah satu hujung RNA (iaitu yang dari mana sintesis molekul dalam nukleus bermula) dan sintesis polipeptida bermula. Apabila ia bergerak ke bawah molekul RNA, ribosom menterjemahkan triplet demi triplet, secara berurutan menambahkan asid amino ke hujung rantai polipeptida yang semakin meningkat. Padanan tepat asid amino dengan kod triplet dan - RNA dipastikan oleh t - RNA.

Pindahkan RNA (tRNA) "membawa" asid amino ke subunit besar ribosom. Molekul tRNA mempunyai konfigurasi yang kompleks. Di beberapa bahagiannya, ikatan hidrogen terbentuk antara nukleotida pelengkap, dan molekulnya berbentuk seperti daun semanggi. Di bahagian atasnya terdapat triplet nukleotida bebas (antikodon), yang sepadan dengan asid amino tertentu, dan asasnya berfungsi sebagai tapak perlekatan asid amino ini (Rajah 1).

nasi. 1. Skim struktur pemindahan RNA: 1 - ikatan hidrogen; 2 - antikodon; 3 - tapak lampiran asid amino.

Setiap tRNA hanya boleh membawa asid aminonya sendiri. T-RNA diaktifkan oleh enzim khas, melekatkan asid aminonya dan mengangkutnya ke ribosom. Di dalam ribosom pada bila-bila masa hanya terdapat dua kodon mRNA. Jika antikodon t-RNA adalah pelengkap kepada kodon i-RNA, maka t-RNA dengan asid amino dilekatkan buat sementara waktu pada i-RNA. TRNA kedua dilekatkan pada kodon kedua, membawa asid aminonya. Asid amino terletak bersebelahan dalam subunit besar ribosom, dan dengan bantuan enzim ikatan peptida ditubuhkan di antara mereka. Pada masa yang sama, ikatan antara asid amino pertama dan t-RNAnya dimusnahkan, dan t-RNA meninggalkan ribosom selepas asid amino seterusnya. Ribosom menggerakkan satu triplet dan proses berulang. Dengan cara ini, molekul polipeptida dibina secara beransur-ansur, di mana asid amino disusun mengikut ketat mengikut susunan triplet yang mengekodnya (sintesis matriks) (Rajah 2).

nasi. 2. Skim bisintesis protein: 1 - mRNA; 2 - subunit ribosom; 3 - tRNA dengan asid amino; 4 - tRNA tanpa asid amino; 5 - polipeptida; 6 - kodon mRNA; 7- antikodon tRNA.

Satu ribosom mampu mensintesis rantai polipeptida lengkap. Walau bagaimanapun, selalunya beberapa ribosom bergerak sepanjang satu molekul mRNA. Kompleks sedemikian dipanggil poliribosom. Selepas selesai sintesis, rantai polipeptida dipisahkan daripada matriks - molekul mRNA, dilipat menjadi lingkaran dan memperoleh struktur cirinya (menengah, tertiari atau kuaternari). Ribosom berfungsi dengan sangat cekap: dalam masa 1 saat, ribosom bakteria membentuk rantai polipeptida 20 asid amino.

Sintesis protein daripada asid amino boleh dibahagikan kepada tiga peringkat.

Peringkat pertama - transkripsi – telah diterangkan dalam topik sebelumnya. Ia terdiri daripada pembentukan molekul RNA pada templat DNA. Untuk sintesis protein, sintesis matriks atau RNA messenger adalah sangat penting, kerana maklumat tentang protein masa depan direkodkan di sini. Transkripsi berlaku dalam nukleus sel. Kemudian, dengan bantuan enzim khas, RNA utusan yang terhasil bergerak ke dalam sitoplasma.

Peringkat kedua dipanggil pengiktirafan. Asid amino secara selektif mengikat kepada pengangkutnya memindahkan RNA.

Semua tRNA dibina dengan cara yang sama. Molekul setiap tRNA ialah rantai polinukleotida yang dibengkokkan dalam bentuk "daun semanggi". Molekul tRNA direka bentuk sedemikian rupa sehingga mereka mempunyai hujung yang berbeza yang mempunyai pertalian untuk kedua-dua m-RNA (antikodon) dan asid amino. T-RNA mempunyai 60 jenis dalam sel.

Untuk menyambungkan asid amino dengan pemindahan RNA, enzim khas, t- RNA sintetase atau, lebih tepat lagi, amino-asil-tRNA sintetase.

Tahap ketiga biosintesis protein dipanggil siaran. Ia berlaku pada ribosom. Setiap ribosom terdiri daripada dua bahagian - subunit besar dan kecil. Mereka terdiri daripada RNA ribosom dan protein.

Terjemahan bermula dengan lampiran RNA messenger ke ribosom. Kemudian t-RNA dengan asid amino mula melekat pada kompleks yang terhasil. Sambungan ini berlaku dengan mengikat antikodon tRNA kepada kodon RNA messenger berdasarkan prinsip saling melengkapi. Tidak lebih daripada dua tRNA boleh melekat pada ribosom pada masa yang sama. Seterusnya, asid amino disambungkan antara satu sama lain dengan ikatan peptida, secara beransur-ansur membentuk polipeptida. Selepas ini, ribosom menggerakkan RNA messenger tepat satu kodon. Kemudian proses diulang lagi sehingga RNA messenger habis. Pada penghujung mRNA terdapat kodon karut, yang merupakan titik dalam rekod dan pada masa yang sama perintah untuk ribosom bahawa ia harus dipisahkan daripada mRNA

Oleh itu, beberapa ciri biosintesis protein boleh dikenalpasti.

1. Struktur utama protein dibentuk secara ketat berdasarkan data yang direkodkan dalam molekul DNA dan RNA maklumat,

2. Struktur protein yang lebih tinggi (sekunder, tertiari, kuaternari) timbul secara spontan berdasarkan struktur primer.

3. Dalam sesetengah kes, rantai polipeptida, selepas selesai sintesis, mengalami sedikit pengubahsuaian kimia, akibatnya asid amino tidak berkod muncul di dalamnya yang bukan milik 20 biasa. Contoh transformasi sedemikian ialah kolagen protein, di mana asid amino lisin dan prolin ditukar kepada hidroksiprolin dan oksilisin.

4. Sintesis protein dalam badan dipercepatkan oleh hormon pertumbuhan dan hormon testosteron.

5. Sintesis protein ialah proses yang sangat intensif tenaga yang memerlukan sejumlah besar ATP.

6. Banyak antibiotik menghalang terjemahan.

Metabolisme asid amino.

Asid amino boleh digunakan untuk sintesis pelbagai sebatian bukan protein. Sebagai contoh, glukosa, bes nitrogen, bahagian bukan protein hemoglobin - heme, hormon - adrenalin, tiroksin dan sebatian penting seperti kreatin, karnitin, yang mengambil bahagian dalam metabolisme tenaga disintesis daripada asid amino.

Sesetengah asid amino mengalami penguraian kepada karbon dioksida, air dan ammonia.

Pecahan bermula dengan tindak balas yang biasa kepada kebanyakan asid amino.

Ini termasuk.

1. Dekarboksilasi - penyingkiran kumpulan karboksil daripada asid amino dalam bentuk karbon dioksida.

PF (pyridoxal phosphate) ialah terbitan koenzim vitamin B6.

Sebagai contoh, histamin terbentuk daripada asid amino histidine. Histamin adalah vasodilator penting.

2. Deaminasi - detasmen kumpulan amino dalam bentuk NH3. Pada manusia, deaminasi asid amino berlaku melalui laluan oksidatif.

3. Transaminasi – tindak balas antara asid amino dan asid α-keto. Semasa tindak balas ini, pesertanya bertukar kumpulan berfungsi.

Semua asid amino mengalami transaminasi. Proses ini adalah transformasi utama asid amino dalam badan, kerana kelajuannya jauh lebih tinggi daripada dua tindak balas pertama yang diterangkan.

Transaminasi mempunyai dua fungsi utama.

1. Disebabkan tindak balas ini, sesetengah asid amino ditukar kepada yang lain. Dalam kes ini, jumlah asid amino tidak berubah, tetapi nisbah keseluruhan di antara mereka dalam badan berubah. Dengan makanan, protein asing memasuki badan, di mana asid amino berada dalam perkadaran yang berbeza. Dengan transaminasi, komposisi asid amino badan diselaraskan.

2. Transaminasi adalah sebahagian daripada proses deaminasi tidak langsung asid amino– proses di mana pecahan kebanyakan asid amino bermula.

Skim deaminasi tidak langsung.

Hasil daripada transaminasi, asid α-keto dan ammonia terbentuk. Yang pertama dimusnahkan kepada karbon dioksida dan air. Ammonia sangat toksik kepada badan. Oleh itu, badan mempunyai mekanisme molekul untuk peneutralannya.

Biosintesis protein dan kod genetik

Definisi 1

Biosintesis protein– proses enzimatik sintesis protein dalam sel. Ia melibatkan tiga elemen struktur sel - nukleus, sitoplasma, ribosom.

Dalam nukleus sel, molekul DNA menyimpan maklumat tentang semua protein yang disintesis di dalamnya, disulitkan menggunakan kod empat huruf.

Definisi 2

Kod genetik ialah jujukan nukleotida dalam molekul DNA, yang menentukan jujukan asid amino dalam molekul protein.

Ciri-ciri kod genetik adalah seperti berikut:

Kod genetik adalah triplet, iaitu setiap asid amino mempunyai triplet kod sendiri ( kodon), terdiri daripada tiga nukleotida bersebelahan.

Contoh 1

Sistein asid amino dikodkan oleh triplet A-C-A, valine - oleh triplet C-A-A.

Kod itu tidak bertindih, iaitu, nukleotida tidak boleh menjadi sebahagian daripada dua triplet jiran.

Kod itu merosot, iaitu, satu asid amino boleh dikodkan oleh beberapa kembar tiga.

Contoh 2

Tirosin asid amino dikodkan oleh dua triplet.

Kod itu tidak mempunyai koma (tanda pemisah), maklumat dibaca dalam triplet nukleotida.

Definisi 3

gen – bahagian molekul DNA yang dicirikan oleh urutan nukleotida tertentu dan menentukan sintesis satu rantai polipeptida.

Kod ini adalah universal, iaitu, sama untuk semua organisma hidup - daripada bakteria kepada manusia. Semua organisma mempunyai 20 asid amino yang sama, yang dikodkan oleh triplet yang sama.

Peringkat biosintesis protein: transkripsi dan terjemahan

Struktur mana-mana molekul protein dikodkan dalam DNA, yang tidak terlibat secara langsung dalam sintesisnya. Ia hanya berfungsi sebagai templat untuk sintesis RNA.

Proses biosintesis protein berlaku pada ribosom, yang terletak terutamanya dalam sitoplasma. Ini bermakna untuk memindahkan maklumat genetik daripada DNA ke tapak sintesis protein, perantara diperlukan. Fungsi ini dilakukan oleh mRNA.

Definisi 4

Proses sintesis molekul mRNA pada satu untai molekul DNA berdasarkan prinsip saling melengkapi dipanggil transkripsi, atau menulis semula.

Transkripsi berlaku dalam nukleus sel.

Proses transkripsi dijalankan secara serentak bukan pada keseluruhan molekul DNA, tetapi hanya pada bahagian kecilnya, yang sepadan dengan gen tertentu. Dalam kes ini, sebahagian daripada heliks berganda DNA terlepas dan bahagian pendek salah satu rantai terdedah - kini ia akan berfungsi sebagai templat untuk sintesis mRNA.

Kemudian enzim RNA polimerase bergerak di sepanjang rantai ini, menyambungkan nukleotida ke dalam rantai mRNA, yang memanjang.

Nota 2

Transkripsi boleh berlaku serentak pada beberapa gen pada kromosom yang sama dan pada gen pada kromosom yang berbeza.

MRNA yang terhasil mengandungi jujukan nukleotida yang merupakan salinan tepat jujukan nukleotida pada templat.

Nota 3

Jika molekul DNA mengandungi sitosin asas nitrogen, maka mRNA mengandungi guanin dan sebaliknya. Pasangan pelengkap dalam DNA ialah adenine - timin, dan RNA mengandungi urasil dan bukannya timin.

Dua jenis RNA lain juga disintesis pada gen khas - tRNA dan rRNA.

Permulaan dan penghujung sintesis semua jenis RNA pada templat DNA ditetapkan dengan ketat oleh triplet khas yang mengawal permulaan (memulakan) dan menghentikan (terminal) sintesis. Mereka bertindak sebagai "tanda pembahagian" antara gen.

Gabungan tRNA dengan asid amino berlaku dalam sitoplasma. Molekul tRNA berbentuk seperti daun semanggi, dengan a antikodon– triplet nukleotida yang mengekodkan asid amino yang dibawa oleh tRNA ini.

Terdapat banyak jenis asid amino seperti terdapat tRNA.

Nota 4

Oleh kerana banyak asid amino boleh dikodkan oleh beberapa triplet, bilangan tRNA adalah lebih daripada 20 (kira-kira 60 tRNA diketahui).

Sambungan tRNA dengan asid amino berlaku dengan penyertaan enzim. Molekul tRNA mengangkut asid amino ke ribosom.

Definisi 5

Siarkan ialah satu proses di mana maklumat tentang struktur protein, direkodkan dalam mRNA sebagai jujukan nukleotida, dilaksanakan sebagai jujukan asid amino dalam molekul protein yang disintesis.

Proses ini berlaku dalam ribosom.

Pertama, mRNA melekat pada ribosom. Ribosom pertama, yang mensintesis protein, "diikat" pada mRNA. Apabila ribosom bergerak ke hujung mRNA yang telah menjadi bebas, ribosom baharu "diikat". Satu mRNA secara serentak boleh mengandungi lebih daripada 80 ribosom yang mensintesis protein yang sama. Kumpulan ribosom sedemikian yang disambungkan kepada satu mRNA dipanggil poliribosom, atau polisom. Jenis protein yang disintesis tidak ditentukan oleh ribosom, tetapi oleh maklumat yang direkodkan pada mRNA. Ribosom yang sama mampu mensintesis protein yang berbeza. Selepas sintesis protein selesai, ribosom dipisahkan daripada mRNA, dan protein memasuki retikulum endoplasma.

Setiap ribosom terdiri daripada dua subunit - kecil dan besar. Molekul mRNA melekat pada subunit kecil. Di tapak hubungan antara ribosom dan iRNA terdapat 6 nukleotida (2 triplet). Salah satu daripadanya sentiasa didekati dari sitoplasma oleh tRNA dengan asid amino yang berbeza dan disentuh dengan antikodon kodon mRNA. Jika triplet kodon dan antikodon bertukar menjadi pelengkap, ikatan peptida berlaku antara asid amino bahagian protein yang telah disintesis dan asid amino yang dihantar oleh tRNA. Gabungan asid amino ke dalam molekul protein dijalankan dengan penyertaan enzim sintetase. Molekul tRNA melepaskan asid amino dan bergerak ke dalam sitoplasma, dan ribosom menggerakkan satu triplet nukleotida. Ini adalah bagaimana rantai polipeptida disintesis secara berurutan. Semua ini berterusan sehingga ribosom mencapai salah satu daripada tiga kodon hentian: UAA, UAG atau UGA. Selepas ini, sintesis protein berhenti.

Nota 5

Oleh itu, urutan kodon mRNA menentukan urutan kemasukan asid amino dalam rantai protein. Protein yang disintesis memasuki saluran retikulum endoplasma. Satu molekul protein dalam sel disintesis dalam 1 - 2 minit.