Cum este biosinteza proteinelor in celula si care este rolul în acest proces, ribozomi, ADN și ARN

ARNm a fost sintetizat în nucleu este separat de ADN și prin pori în plic nucleare pătrunde în citoplasmă unde se leagă de subunitatea mică a ribozomului.

Ribozomii - l organitelor cu un diametru de 17-25 nm, care sunt locul sintezei proteinelor din aminoacizi. Ele se găsesc în celulele tuturor organismelor, inclusiv procariote. În citoplasmă a zeci de mii de ribozomilor aranjate în mod liber (individual sau în grupuri) mikrotrabekulam sau atașate, suprafața exterioară a membranei nucleare și reticulul endoplasmic. Ele sunt, de asemenea, găsite în mitocondrii și cloroplaste. Fiecare ribozom este compus din două subunități nucleoproteinici diferite dimensiuni, forme și structura chimică, ținute laolaltă de prezența în ea ionii de magneziu.

C ARNm se poate lega mai mult de un ribozom și secvențial aproximativ o duzină, care sunt aranjate una în spatele celelalte perle ca pe un șir de caractere în formă de așa-numite polizomilor. Politica de educație crește eficiența ARNt prin faptul că în timp ce unele lanțuri de polipeptide sintetizate.

Traducerea - procesul de translația ARNm care codifică secvențe nucleotidice în structura proteinei primare. Primul pas este legarea traducerii ribozom de la striere (inițiere) codon (august) în apropierea capătului 5 'al ARNm. Prin urmare, molecula ARNm triplet intermitent prin triplet, se misca prin ribozomului, care este însoțită de creșterea lanțului polipeptidic. Numărul de aminoacizi într-o proteină este egal cu numărul de tripleți de ARNm.

Alinierea aminoacizilor, conform codonilor mARN de pe ribozomi efectuat folosind ARN de transfer - cei mai importanți participanți la sinteza proteinelor. Fiecare ARNt are un capăt acceptor la care este atașat un aminoacid activat. Activarea de aminoacizi se realizează enzime specifice aminoacil-ARNt sintetaza. și anume pentru fiecare aminoacid are propria enzimă. Mecanismul de activare este că enzima este simultan reacționat cu aminoacidul corespunzător și ATP, care pierde astfel, pirofosfat. Un complex ternar de enzimă, aminoacizi și ATP apeluri activate de aminoacizi (bogată în energie). capabil să formeze în mod spontan o legătură peptidică în moleculele de polipeptide. Acest proces de activare - o etapă necesară sintezei proteinelor, deoarece aminoacizii liberi nu pot fi atașate direct la catena polipeptidică.

În partea opusă a moleculei ARNt este triplet specific (anticodon) responsabil pentru fixarea pe principiul complementarității unui triplet ARNm particular (codon); de unde și numele - anticodon. Astfel, este complex aminoacil-ARNt citiți informațiile codificate în mARN.

complex aminoacil-ARNt datorită formării de legături de hidrogen temporare cu ajutorul anticodon este atașat la ARNm codonului. Datorită formării temporare a legăturilor de hidrogen la un triplet ARNm particular (codon); de unde și numele - anticodon. Astfel, este complex aminoacil-ARNt citiți informațiile codificate în mARN.

Complex anticodon aminoacil-ARNt prin atunci când este conectat la codonul ARNm.

După ARNm din nucleu și a fost atașat la un ARN ribozomal subunitate mică și este atașat la inițiator ARNt. anticodon ei interacționează cu codonul start al ARNm - aug. Pe lângă subunitatea mică subunitate ribozomale mari se alătură și formează un ribozom de lucru. Pe inițiator ARNt este aminoacidul metionină. ARN-ul mesager al ribozomului următor activat furnizeaza aminoacizi. Dacă anticodon de ARNt este complementar la altul pentru codonul start, între legături de hidrogen temporare formă anticodon de codoni și, astfel încât ribozomului va fi de două picioare lângă aminoacizii activați, printre care există o legătură peptidică. Ca urmare a acestui fapt, mARN-ul se deplasează înainte de un triplet; inițiator ARNt este deplasat din ribozomului, și are loc în ribozom următoare ea ARNt. Pe spațiul liber din ribozomului este livrat următorii aminoacizi activați și dacă anticodon ARNt livra corespunde ARNm codonului, ribozomului în vis următor va fi doi aminoacizi activate. Acest lucru determină din nou formarea unei legături peptidice între în construcție lanțul proteic și restul de aminoacid și urmată de avansarea ARNm lanț pe un triplet înainte și t. D. Astfel implementată secvențial, triplet de tripleți, trăgând lanț ARNm prin ribozomului, rezultând în lanț iPNK " se citește „ribozomului ca un întreg, de la început până la sfârșit. Concomitent cu acest conjugat are loc în mod constant și,, aminoacidul de aminoacizi, lanțul proteic acumularea. Prin urmare, în ribozomului, unul după altul, care vin moleculele de ARNt cu aminoacizii localizate și molecula ARNt fără aminoacizi. Furnizarea în soluție este o molecula ARNt-ribozom liber recombină cu aminoacizii corespunzători lor, și să le transporte în ribozomului.

Sinteza proteinelor este continuată atâta timp cât ribozomului nu ajunge la una dintre cele trei codoni de terminare (codoni stop): UAA, UAG, UGA. Odată ce un codon stop ajunge la ribozomului, este eliberată de proteina sintetizată și disocierea ribozom în subunități separate. La sinteza proteinei este terminată. maturarea ulterioara a moleculei de proteină se produce în citoplasmă sau în rezervoare reticulului endoplasmic granular. Astfel, secvența ARNm al codonilor definește secvența de încorporare de aminoacizi în lanțul proteic.

De o mare importanță este implicat în ribozomii lanțului de difuzare (politica), care permite molecula de ARNm se alăture secvențial ele și va servi ca matriță pentru sinteza mai multor molecule de proteine ​​identice. După terminarea sintezei ARNm moleculei de proteină prin acțiunea enzimelor divizate în nucleotide separate, care sunt transportate în nucleu.

În consecință, rolul acizilor nucleici în biosinteza proteinelor este, în primul rând, în transformarea informației genetice furnizate ca o secvență de nucleotide ADN în molecula ARNm în structura de bază; în al doilea rând, în sinteza proteinelor din aminoacizi pe baza ARNm în citoplasmă. Fiecare etapă a biosintezei este catalizată de enzime adecvate și alimentat cu energie în detrimentul clivaj ATP. Proteinele sintetizate recent intră canalele reticulului endoplasmatic, unde maturarea. Sinteza de molecule de proteine ​​are loc în mod continuu și este o mare viteză: într-un minut este format din 5-60 legăturilor peptidice .. Sinteza unei molecule de proteine ​​dureaza aproximativ 3-4 secunde. Ca rezultat, jumatate din proteinele corpului (toate în ea aproximativ 17 kg de proteină) este actualizată timp de 80 de zile. În timpul vieții sale, un om își reînnoiește întreaga sa de proteine ​​este de aproximativ 200 de ori.