Per studiare i processi che avvengono nel corpo, devi sapere cosa sta succedendo a livello cellulare. Dove le proteine svolgono un ruolo importante. È necessario studiare non solo le loro funzioni, ma anche il processo di creazione. Pertanto, è importante spiegare la biosintesi delle proteine in modo conciso e chiaro. Il grado 9 è la soluzione migliore per questo. È in questa fase che gli studenti hanno conoscenze sufficienti per comprendere l'argomento.
Proteine: cos'è ea cosa servono
Questi composti macromolecolari svolgono un ruolo enorme nella vita di qualsiasi organismo. Le proteine sono polimeri, cioè sono costituite da molti "pezzi" simili. Il loro numero può variare da poche centinaia a migliaia.
Le proteine svolgono molte funzioni nella cellula. Il loro ruolo è importante anche ai livelli più alti dell'organizzazione: i tessuti e gli organi dipendono in gran parte dal corretto funzionamento delle varie proteine.
Ad esempio, tutti gli ormoni sono di origine proteica. Ma sono queste sostanze che controllano tutti i processi nel corpo.
Anche l'emoglobina è una proteina, è composta da quattro catene, che si trovano al centrolegati da un atomo di ferro. Questa struttura consente ai globuli rossi di trasportare ossigeno.
Ricorda che tutte le membrane contengono proteine. Sono necessari per il trasporto di sostanze attraverso la membrana cellulare.
Ci sono molte più funzioni delle molecole proteiche che svolgono in modo chiaro e inequivocabile. Questi straordinari composti sono molto diversi non solo nei loro ruoli nella cellula, ma anche nella struttura.
Dove avviene la sintesi
Il ribosoma è l'organello in cui avviene la parte principale del processo chiamato "biosintesi proteica". Il grado 9 nelle diverse scuole differisce nel curriculum di studio della biologia, ma molti insegnanti forniscono materiale sugli organelli in anticipo, prima di studiare la traduzione.
Pertanto, sarà facile per gli studenti ricordare il materiale trattato e consolidarlo. Dovresti essere consapevole del fatto che solo una catena polipeptidica può essere creata su un organello alla volta. Questo non basta a soddisfare tutte le esigenze della cellula. Pertanto, ci sono molti ribosomi e molto spesso sono combinati con il reticolo endoplasmatico.
Tale EPS è chiamato grezzo. Il vantaggio di tale “collaborazione” è evidente: subito dopo la sintesi, la proteina entra nel canale di trasporto e può essere inviata a destinazione senza indugio.
Ma se prendiamo in considerazione l'inizio, ovvero la lettura delle informazioni dal DNA, allora possiamo dire che la biosintesi delle proteine in una cellula vivente inizia nel nucleo. È qui che viene sintetizzato l'RNA messaggero.che contiene il codice genetico.
Materiali richiesti - aminoacidi, sito di sintesi - ribosoma
Sembra difficile spiegare come procede la biosintesi proteica, in modo sintetico e chiaro, sono semplicemente necessari un diagramma di processo e numerosi disegni. Aiuteranno a trasmettere tutte le informazioni, così come gli studenti saranno in grado di ricordarle più facilmente.
Prima di tutto, la sintesi richiede "materiale da costruzione" - aminoacidi. Alcuni di loro sono prodotti dal corpo. Altri possono essere ottenuti solo dal cibo, sono chiamati indispensabili.
Il numero totale di amminoacidi è venti, ma a causa dell'enorme numero di opzioni in cui possono essere disposti in una lunga catena, le molecole proteiche sono molto diverse. Questi acidi sono simili nella struttura, ma differiscono nei radicali.
Sono le proprietà di queste parti di ciascun amminoacido che determinano quale struttura "piegherà" la catena risultante, se formerà una struttura quaternaria con altre catene e quali proprietà avrà la macromolecola risultante.
Il processo di biosintesi delle proteine non può procedere semplicemente nel citoplasma, ha bisogno di un ribosoma. Questo organello è costituito da due subunità: grande e piccola. A riposo, sono separati, ma non appena inizia la sintesi, si collegano immediatamente e iniziano a lavorare.
Acidi ribonucleici così diversi e importanti
Per portare un amminoacido al ribosoma, hai bisogno di uno speciale RNA chiamato trasporto. Perle sue abbreviazioni stanno per tRNA. Questa molecola a quadrifoglio a filamento singolo è in grado di attaccare un singolo amminoacido alla sua estremità libera e traghettarlo nel sito di sintesi proteica.
Un altro RNA coinvolto nella sintesi proteica è chiamato matrice (informazione). Trasporta una componente altrettanto importante della sintesi: un codice che indica chiaramente quando quale aminoacido concatenare alla catena proteica risultante.
Questa molecola ha una struttura a filamento singolo, costituita da nucleotidi, proprio come il DNA. Ci sono alcune differenze nella struttura primaria di questi acidi nucleici, di cui puoi leggere nell'articolo comparativo su RNA e DNA.
Le informazioni sulla composizione dell'mRNA della proteina ricevono dal principale custode del codice genetico - il DNA. Il processo di lettura dell'acido desossiribonucleico e di sintesi dell'mRNA è chiamato trascrizione.
Si verifica nel nucleo, da dove l'mRNA risultante viene inviato al ribosoma. Il DNA stesso non lascia il nucleo, il suo compito è solo quello di preservare il codice genetico e trasferirlo alla cellula figlia durante la divisione.
Tabella riassuntiva dei principali partecipanti alla trasmissione
Per descrivere la biosintesi proteica in modo conciso e chiaro, è semplicemente necessaria una tabella. In esso annoteremo tutti i componenti e il loro ruolo in questo processo, che si chiama traduzione.
| Cosa serve per la sintesi | Che ruolo ha |
| Aminoacidi | Serve come elemento costitutivo della catena proteica |
| Ribosoma | Sonoluogo di trasmissione |
| tRNA | Trasporta gli amminoacidi ai ribosomi |
| mRNA | Fornisce informazioni sulla sequenza di amminoacidi in una proteina al sito di sintesi |
Lo stesso processo di creazione di una catena proteica è diviso in tre fasi. Diamo un'occhiata a ciascuno di essi in modo più dettagliato. Dopodiché, puoi facilmente spiegare la biosintesi proteica a tutti coloro che lo desiderano in modo breve e chiaro.
Iniziazione - l'inizio del processo
Questa è la fase iniziale della traduzione, in cui la piccola subunità del ribosoma si fonde con il primo tRNA. Questo acido ribonucleico trasporta l'amminoacido metionina. La traduzione inizia sempre con questo amminoacido, poiché il codone di inizio è AUG, che codifica per questo primo monomero nella catena proteica.
Affinché il ribosoma riconosca il codone di inizio e non inizi la sintesi dal centro del gene, dove può trovarsi anche la sequenza AUG, una sequenza nucleotidica speciale si trova attorno al codone di inizio. È da loro che il ribosoma riconosce il luogo in cui dovrebbe sedersi la sua piccola subunità.
Dopo la formazione del complesso con l'mRNA, la fase di iniziazione termina. E inizia la fase principale della trasmissione.
L'allungamento è al centro della sintesi
In questa fase, c'è un graduale aumento della catena proteica. La durata dell'allungamento dipende dal numero di aminoacidi nella proteina.
Prima di tutto ai piccolila subunità più grande del ribosoma è attaccata. E il t-RNA iniziale è interamente in esso. All'esterno rimane solo la metionina. Successivamente, un secondo t-RNA che trasporta un altro amminoacido entra nella subunità grande.
Se il secondo codone sull'mRNA corrisponde all'anticodone nella parte superiore del quadrifoglio, il secondo amminoacido è legato al primo tramite un legame peptidico.
Dopodiché, il ribosoma si sposta lungo l'm-RNA esattamente di tre nucleotidi (un codone), il primo t-RNA stacca la metionina da se stesso e si separa dal complesso. Al suo posto c'è un secondo t-RNA, al termine del quale ci sono già due amminoacidi.
Quindi il terzo t-RNA entra nella subunità grande e il processo si ripete. Continuerà fino a quando il ribosoma non colpisce un codone nell'mRNA che segnala la fine della traduzione.
Risoluzione
Questo è l'ultimo passo, alcuni potrebbero trovarlo piuttosto crudele. Tutte le molecole e gli organelli che hanno lavorato così bene insieme per creare la catena polipeptidica si fermano non appena il ribosoma colpisce il codone terminale.
Non codifica per nessun aminoacido, quindi qualsiasi tRNA vada nella subunità grande sarà rifiutato a causa di una mancata corrispondenza. È qui che entrano in gioco i fattori di terminazione, che separano la proteina finita dal ribosoma.
L'organello stesso può dividersi in due subunità o continuare lungo l'mRNA alla ricerca di un nuovo codone di inizio. Un mRNA può avere più ribosomi contemporaneamente. Ognuno di loro è nella sua fase.traduzioni La proteina appena creata è dotata di marcatori, con l'aiuto dei quali la sua destinazione sarà chiara a tutti. E tramite EPS verrà inviato dove è necessario.
Per comprendere il ruolo della biosintesi delle proteine, è necessario studiare quali funzioni può svolgere. Dipende dalla sequenza degli amminoacidi nella catena. Sono le loro proprietà che determinano la struttura proteica secondaria, terziaria e talvolta quaternaria (se esiste) e il suo ruolo nella cellula. Puoi leggere di più sulle funzioni delle molecole proteiche in un articolo su questo argomento.
Come saperne di più sullo streaming
Questo articolo descrive la biosintesi delle proteine in una cellula vivente. Naturalmente, se studi l'argomento in modo più approfondito, ci vorranno molte pagine per spiegare il processo in tutti i dettagli. Ma il materiale di cui sopra dovrebbe essere sufficiente per un'idea generale. I materiali video in cui gli scienziati hanno simulato tutte le fasi della traduzione possono essere molto utili per la comprensione. Alcuni di essi sono stati tradotti in russo e possono essere un'ottima guida per gli studenti o semplicemente un video educativo.
Per comprendere meglio l'argomento, dovresti leggere altri articoli su argomenti correlati. Ad esempio, sugli acidi nucleici o sulle funzioni delle proteine.
