برای مطالعه فرآیندهای رخ داده در بدن، باید بدانید که در سطح سلولی چه اتفاقی می افتد. جایی که پروتئین ها نقش مهمی دارند. لازم است نه تنها کارکردهای آنها، بلکه روند خلقت نیز مورد مطالعه قرار گیرد. بنابراین، توضیح مختصر و واضح بیوسنتز پروتئین مهم است. درجه 9 بهترین مناسب برای این است. در این مرحله است که دانش آموزان دانش کافی برای درک موضوع را دارند.
پروتئین ها - چیست و برای چیست
این ترکیبات ماکرومولکولی نقش بزرگی در زندگی هر موجود زنده ای ایفا می کنند. پروتئین ها پلیمر هستند، یعنی از بسیاری از "قطعه های" مشابه تشکیل شده اند. تعداد آنها می تواند از چند صد تا هزاران متغیر باشد.
پروتئین ها وظایف بسیاری را در سلول انجام می دهند. نقش آنها در سطوح بالاتر سازمان نیز عالی است: بافت ها و اندام ها تا حد زیادی به عملکرد صحیح پروتئین های مختلف بستگی دارند.
به عنوان مثال، همه هورمون ها منشا پروتئینی دارند. اما این مواد هستند که تمام فرآیندهای بدن را کنترل می کنند.
هموگلوبین نیز یک پروتئین است، از چهار زنجیره تشکیل شده است که در مرکز قرار دارند.توسط یک اتم آهن به هم متصل شده است. این ساختار به گلبول های قرمز اجازه می دهد تا اکسیژن را حمل کنند.
به یاد بیاورید که همه غشاها حاوی پروتئین هستند. آنها برای انتقال مواد از طریق غشای سلولی ضروری هستند.
مولکول‌های پروتئین عملکردهای بیشتری دارند که به وضوح و بدون چون و چرا انجام می‌دهند. این ترکیبات شگفت انگیز نه تنها در نقش خود در سلول، بلکه در ساختار بسیار متنوع هستند.
جایی که سنتز انجام می شود
ریبوزوم اندامکی است که بخش اصلی فرآیند به نام "بیوسنتز پروتئین" در آن انجام می شود. کلاس 9 در مدارس مختلف در برنامه درسی مطالعه زیست شناسی متفاوت است، اما بسیاری از معلمان قبل از مطالعه ترجمه مطالبی را در مورد اندامک ها ارائه می دهند.
بنابراین، یادآوری مطالب ارائه شده و تثبیت آن برای دانش آموزان آسان خواهد بود. باید توجه داشته باشید که هر بار فقط یک زنجیره پلی پپتیدی می تواند روی یک اندامک ایجاد شود. این برای رفع تمام نیازهای سلول کافی نیست. بنابراین، ریبوزوم‌های زیادی وجود دارد و اغلب آنها با شبکه آندوپلاسمی ترکیب می‌شوند.
چنین EPS خشن نامیده می شود. مزیت چنین "همکاری" آشکار است: بلافاصله پس از سنتز، پروتئین وارد کانال انتقال می شود و می تواند بدون تاخیر به مقصد ارسال شود.
اما اگر همان ابتدا، یعنی خواندن اطلاعات از DNA را در نظر بگیریم، می توان گفت که بیوسنتز پروتئین در یک سلول زنده از هسته آغاز می شود. اینجا جایی است که RNA پیام رسان سنتز می شود.که حاوی کد ژنتیکی است.
مواد مورد نیاز - اسیدهای آمینه، محل سنتز - ریبوزوم
به نظر می رسد توضیح اینکه چگونه بیوسنتز پروتئین ادامه می یابد دشوار است، به طور خلاصه و واضح، یک نمودار فرآیند و نقشه های متعدد به سادگی ضروری است. آنها به انتقال همه اطلاعات کمک می کنند، و همچنین دانش آموزان می توانند آن را راحت تر به خاطر بسپارند.
اول از همه، سنتز نیاز به "مواد ساختمانی" - اسیدهای آمینه دارد. برخی از آنها توسط بدن تولید می شوند. بقیه را فقط از طریق غذا می توان به دست آورد، آنها ضروری نامیده می شوند.
تعداد کل اسیدهای آمینه بیست است، اما به دلیل تعداد زیاد گزینه هایی که می توان آنها را در یک زنجیره بلند مرتب کرد، مولکول های پروتئین بسیار متنوع هستند. این اسیدها از نظر ساختار مشابه هستند، اما از نظر رادیکال متفاوت هستند.
این ویژگی‌های این بخش‌های هر اسید آمینه است که تعیین می‌کند زنجیر به‌دست‌آمده چه ساختاری «تا می‌کند»، آیا ساختار چهارتایی با زنجیره‌های دیگر تشکیل می‌دهد، و ماکرومولکول حاصل چه ویژگی‌هایی خواهد داشت.
فرایند بیوسنتز پروتئین نمی تواند به سادگی در سیتوپلاسم پیش رود، به ریبوزوم نیاز دارد. این اندامک از دو زیر واحد - بزرگ و کوچک تشکیل شده است. در حالت استراحت، آنها از هم جدا می شوند، اما به محض شروع سنتز، بلافاصله به هم متصل می شوند و شروع به کار می کنند.
ریبونوکلئیک اسیدهای بسیار متفاوت و مهم
برای آوردن یک اسید آمینه به ریبوزوم، به یک RNA ویژه به نام انتقال نیاز دارید. برایمخفف های آن مخفف tRNA است. این مولکول برگ شبدر تک رشته ای قادر است یک اسید آمینه را به انتهای آزاد خود بچسباند و آن را به محل سنتز پروتئین منتقل کند.
RNA دیگری که در سنتز پروتئین نقش دارد ماتریکس (اطلاعات) نام دارد. این یک جزء به همان اندازه مهم در سنتز را حمل می کند - کدی که به وضوح بیان می کند چه زمانی کدام آمینو اسید را به زنجیره پروتئین حاصل پیوند بزند.
این مولکول دارای ساختار تک رشته ای است، درست مانند DNA از نوکلئوتیدها تشکیل شده است. تفاوت هایی در ساختار اولیه این اسیدهای نوکلئیک وجود دارد که می توانید در مقاله مقایسه ای RNA و DNA در مورد آنها بخوانید.
اطلاعات مربوط به ترکیب mRNA پروتئین از متولی اصلی کد ژنتیکی - DNA - دریافت می شود. فرآیند خواندن اسید دئوکسی ریبونوکلئیک و سنتز mRNA را رونویسی می نامند.
در هسته رخ می دهد، جایی که mRNA حاصل به ریبوزوم فرستاده می شود. خود DNA هسته را ترک نمی کند، وظیفه آن فقط حفظ کد ژنتیکی و انتقال آن به سلول دختر در حین تقسیم است.
جدول خلاصه شرکت کنندگان اصلی پخش
برای توصیف مختصر و واضح بیوسنتز پروتئین، یک جدول به سادگی ضروری است. در آن همه اجزا و نقش آنها در این فرآیند که ترجمه نامیده می شود را یادداشت می کنیم.
| آنچه برای سنتز لازم است | چه نقشی دارد |
| اسیدهای آمینه | به عنوان بلوک ساختمانی برای زنجیره پروتئین خدمت کنید |
| ریبوزوم | آرمکان پخش |
| tRNA | انتقال اسیدهای آمینه به ریبوزوم |
| mRNA | اطلاعاتی در مورد توالی اسیدهای آمینه در یک پروتئین به محل سنتز ارائه می دهد |
همان فرآیند ایجاد یک زنجیره پروتئینی به سه مرحله تقسیم می شود. بیایید به هر یک از آنها با جزئیات بیشتری نگاه کنیم. پس از آن، می توانید به راحتی بیوسنتز پروتئین را برای همه کسانی که آن را می خواهند به طور مختصر و واضح توضیح دهید.
شروع - آغاز فرآیند
این مرحله اولیه ترجمه است که در آن زیر واحد کوچک ریبوزوم با اولین tRNA ترکیب می شود. این اسید ریبونوکلئیک حامل آمینو اسید متیونین است. ترجمه همیشه با این اسید آمینه شروع می شود، زیرا کدون شروع AUG است که اولین مونومر در زنجیره پروتئین را کد می کند.
برای اینکه ریبوزوم کدون شروع را تشخیص دهد و سنتز را از وسط ژن، جایی که توالی AUG نیز می تواند باشد، شروع نکند، یک توالی نوکلئوتیدی ویژه در اطراف کدون شروع قرار دارد. از آنهاست که ریبوزوم مکانی را که زیرواحد کوچک خود باید در آن قرار گیرد تشخیص می دهد.
پس از تشکیل کمپلکس با mRNA، مرحله شروع به پایان می رسد. و مرحله اصلی پخش آغاز می شود.
طولانی وسط سنتز است
در این مرحله، زنجیره پروتئینی به تدریج افزایش می یابد. مدت طولانی شدن بستگی به تعداد اسیدهای آمینه موجود در پروتئین دارد.
اول از همه به کوچکزیر واحد بزرگتر ریبوزوم متصل است. و t-RNA اولیه به طور کامل در آن است. در خارج، فقط متیونین باقی می ماند. سپس، یک t-RNA دوم حامل اسید آمینه دیگر وارد زیر واحد بزرگ می شود.
اگر کدون دوم روی mRNA با آنتی کدون بالای برگ شبدر مطابقت داشته باشد، آمینو اسید دوم از طریق یک پیوند پپتیدی به اولین اسید متصل می شود.
پس از آن، ریبوزوم در طول m-RNA دقیقاً سه نوکلئوتید (یک کدون) حرکت می کند، اولین t-RNA متیونین را از خود جدا می کند و از مجموعه جدا می شود. به جای آن یک t-RNA دوم وجود دارد که در انتهای آن دو اسید آمینه وجود دارد.
سپس سومین t-RNA وارد زیر واحد بزرگ می شود و فرآیند تکرار می شود. تا زمانی که ریبوزوم به کدونی در mRNA که سیگنال پایان ترجمه را نشان می دهد برخورد کند.
فسخ
این آخرین مرحله است، ممکن است برخی آن را بسیار بی رحمانه بدانند. تمام مولکول ها و اندامک هایی که برای ایجاد زنجیره پلی پپتیدی به خوبی با هم کار می کردند به محض برخورد ریبوزوم به کدون پایانی متوقف می شوند.
هیچ اسید آمینه ای را کد نمی کند، بنابراین هر tRNA به زیر واحد بزرگ وارد شود به دلیل عدم تطابق رد می شود. اینجاست که فاکتورهای پایان کار وارد عمل می شوند که پروتئین نهایی را از ریبوزوم جدا می کند.
خود اندامک می تواند به دو زیر واحد تقسیم شود یا در جستجوی کدون شروع جدید در mRNA ادامه دهد. یک mRNA می تواند همزمان چندین ریبوزوم داشته باشد. هر کدام از آنها در مرحله خاص خود هستند.پروتئین تازه ایجاد شده دارای نشانگرهایی است که با کمک آنها مقصد آن برای همه مشخص خواهد شد. و با EPS به جایی که لازم است ارسال می شود.
برای درک نقش بیوسنتز پروتئین، لازم است بررسی شود که چه عملکردهایی می تواند انجام دهد. بستگی به توالی اسیدهای آمینه در زنجیره دارد. این خواص آنهاست که ساختار پروتئینی ثانویه، سوم و گاهی چهارتایی (در صورت وجود) و نقش آن در سلول را تعیین می کند. می توانید در مقاله ای در این زمینه درباره عملکرد مولکول های پروتئین بیشتر بخوانید.
چگونه درباره پخش جریانی بیشتر بدانید
این مقاله بیوسنتز پروتئین را در یک سلول زنده توصیف می کند. البته، اگر موضوع را عمیق‌تر مطالعه کنید، صفحات زیادی طول می‌کشد تا فرآیند را با تمام جزئیات توضیح دهید. اما مطالب فوق باید برای یک ایده کلی کافی باشد.مطالب ویدیویی که دانشمندان تمامی مراحل ترجمه را در آنها شبیه سازی کرده اند می تواند برای درک بسیار مفید باشد. برخی از آنها به روسی ترجمه شده اند و می توانند به عنوان یک راهنمای عالی برای دانش آموزان یا فقط یک فیلم آموزشی باشند.
برای درک بهتر موضوع، باید مقالات دیگری را در مورد موضوعات مرتبط مطالعه کنید. به عنوان مثال، در مورد اسیدهای نوکلئیک یا در مورد عملکرد پروتئین ها.
