Ағзада болып жатқан процестерді зерттеу үшін жасушалық деңгейде не болып жатқанын білу керек. Мұнда белоктар маңызды рөл атқарады. Олардың қызметін ғана емес, жасалу процесін де зерттеу қажет. Сондықтан белок биосинтезін қысқа және анық түсіндіру маңызды. Бұл үшін 9-сынып ең қолайлы. Дәл осы кезеңде студенттер тақырыпты түсіну үшін жеткілікті білімге ие болады.
Белоктар - бұл не және олар не үшін
Бұл макромолекулалық қосылыстар кез келген ағзаның өмірінде үлкен рөл атқарады. Ақуыздар полимерлер болып табылады, яғни олар көптеген ұқсас «бөліктерден» тұрады. Олардың саны бірнеше жүзден мыңға дейін өзгеруі мүмкін.
Белоктар жасушада көптеген қызмет атқарады. Олардың рөлі ұйымның жоғары деңгейлерінде де үлкен: тіндер мен органдар негізінен әртүрлі ақуыздардың дұрыс жұмыс істеуіне байланысты.
Мысалы, барлық гормондар ақуыздан шыққан. Бірақ дәл осы заттар ағзадағы барлық процестерді басқарады.
Гемоглобин де белок, ол орталықта орналасқан төрт тізбектен тұрады.темір атомымен байланысқан. Бұл құрылым қызыл қан жасушаларына оттегін тасымалдауға мүмкіндік береді.
Есіңізде болсын, барлық мембраналар ақуыздардан тұрады. Олар жасуша мембранасы арқылы заттардың тасымалдануы үшін қажет.
Белок молекулаларының басқа да көптеген функциялары бар, олар анық және күмәнсіз орындалады. Бұл таңғажайып қосылыстар жасушадағы рөлдерімен ғана емес, құрылымы жағынан да әртүрлі.
Синтез жүретін жерде
Рибосома – «ақуыз биосинтезі» деп аталатын процестің негізгі бөлігі өтетін органелла. Әр түрлі мектептердегі 9-сынып биологияны оқу бағдарламасы бойынша ерекшеленеді, бірақ көптеген мұғалімдер аударманы зерттемес бұрын органеллалар туралы материалды алдын ала береді.
Сондықтан студенттерге өтілген материалды есте сақтау және оны бекіту оңай болады. Бір органеллада бір уақытта бір ғана полипептидтік тізбек құрылуы мүмкін екенін білуіңіз керек. Бұл жасушаның барлық қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жеткіліксіз. Сондықтан рибосомалар өте көп және олар көбінесе эндоплазмалық тормен біріктіріледі.
Мұндай EPS өрескел деп аталады. Мұндай «ынтымақтасудың» пайдасы анық: синтезден кейін белок тасымалдау арнасына бірден түседі және оны кідіріссіз тағайындалған жерге жіберуге болады.
Бірақ ең басын, атап айтқанда ДНҚ-дан ақпаратты оқуды ескеретін болсақ, онда тірі жасушадағы ақуыз биосинтезі ядродан басталады деп айта аламыз. Бұл жерде хабаршы РНҚ синтезделеді.құрамында генетикалық код бар.
Қажетті материалдар - аминқышқылдары, синтез орны - рибосома
Ақуыз биосинтезінің қалай жүретінін түсіндіру қиынға соғатын сияқты, қысқаша және нақты процесс диаграммасы және көптеген сызбалар қажет. Олар барлық ақпаратты жеткізуге көмектеседі, сонымен қатар студенттер оны есте сақтау оңайырақ болады.
Синтезге ең алдымен «құрылыс материалы» - аминқышқылдары қажет. Олардың кейбіреулері денеде өндіріледі. Басқаларын тек тамақтан алуға болады, олар таптырмас деп аталады.
Амин қышқылдарының жалпы саны жиырма, бірақ оларды ұзын тізбекте орналастыруға болатын нұсқалардың көптігіне байланысты белок молекулалары өте әртүрлі. Бұл қышқылдар құрылымы жағынан ұқсас, бірақ радикалдары бойынша ерекшеленеді.
Нәтижесінде пайда болған тізбектің қандай құрылымды «бүктейтінін», оның басқа тізбектермен төрттік құрылымды құрайтынын және пайда болған макромолекуланың қандай қасиеттерге ие болатынын әрбір амин қышқылының осы бөліктерінің қасиеттері анықтайды.
Белок биосинтезі процесі цитоплазмада жай жүре алмайды, оған рибосома қажет. Бұл органоид екі бөлімшеден тұрады - үлкен және кіші. Демалыс кезінде олар бөлінеді, бірақ синтез басталған бойда олар бірден қосылып, жұмысқа кіріседі.
Сондай әртүрлі және маңызды рибонуклеин қышқылдары
Амин қышқылын рибосомаға жеткізу үшін тасымалдау деп аталатын арнайы РНҚ қажет. Үшіноның аббревиатуралары тРНҚ дегенді білдіреді. Бұл бір тізбекті беде жапырағы молекуласы оның бос ұшына бір амин қышқылын бекітіп, оны ақуыз синтезі аймағына тасымалдай алады.
Белок синтезіне қатысатын басқа РНҚ матрица (ақпарат) деп аталады. Ол синтездің бірдей маңызды құрамдас бөлігін - алынған ақуыз тізбегіне қай амин қышқылының тізбегін қашан қосу керектігін нақты көрсететін кодты қамтиды.
Бұл молекула бір тізбекті құрылымға ие, ДНҚ сияқты нуклеотидтерден тұрады. Бұл нуклеин қышқылдарының бастапқы құрылымында кейбір айырмашылықтар бар, олар туралы РНҚ мен ДНҚ туралы салыстырмалы мақаладан оқуға болады.
Белок мРНҚ құрамы туралы ақпаратты генетикалық кодтың негізгі сақтаушысы – ДНҚ-дан алады. Дезоксирибонуклеин қышқылын оқу және мРНҚ синтездеу процесі транскрипция деп аталады.
Ол ядрода пайда болады, одан алынған мРНҚ рибосомаға жіберіледі. ДНҚ өзі ядродан шықпайды, оның міндеті тек генетикалық кодты сақтау және бөліну кезінде аналық жасушаға беру.
Трансляцияның негізгі қатысушыларының жиынтық кестесі
Ақуыз биосинтезін қысқа және анық сипаттау үшін кесте қажет. Онда біз барлық құрамдас бөліктерді және олардың аударма деп аталатын процестегі рөлін жазамыз.
| Синтезге не қажет | Қандай рөл атқарады |
| Аминқышқылдары | Белок тізбегі үшін құрылыс материалы ретінде қызмет етіңіз |
| Рибосома | Бұлтарату орны |
| tRNA | Амин қышқылдарын рибосомаларға тасымалдайды |
| mRNA | Ақуыздағы аминқышқылдарының реті туралы ақпаратты синтездеу орнына жеткізеді |
Белок тізбегін құрудың дәл осындай процесі үш кезеңге бөлінеді. Олардың әрқайсысын толығырақ қарастырайық. Осыдан кейін ақуыз биосинтезін қалағандардың барлығына қысқаша және анық түсіндіре аласыз.
Бастау - процестің басы
Бұл трансляцияның бастапқы кезеңі, онда рибосоманың кіші суббірлігі ең бірінші тРНҚ-мен біріктіріледі. Бұл рибонуклеин қышқылы метионин амин қышқылын тасымалдайды. Трансляция әрқашан осы амин қышқылынан басталады, өйткені бастапқы кодон белок тізбегіндегі осы бірінші мономерді кодтайтын AUG болып табылады.
Рибосома бастапқы кодонды танып, геннің ортасынан синтезді бастамауы үшін, мұнда AUG тізбегі де болуы мүмкін, арнайы нуклеотидтер тізбегі бастапқы кодонның айналасында орналасады. Олардан рибосома өзінің кіші суббірлігінің отыруы керек жерді таниды.
МРНҚ-мен кешен түзілгеннен кейін инициация кезеңі аяқталады. Ал трансляцияның негізгі кезеңі басталады.
Ұзару – синтездің ортасы
Бұл кезеңде белок тізбегінің біртіндеп ұлғаюы байқалады. Ұзарту ұзақтығы ақуыздағы аминқышқылдарының санына байланысты.
Ең алдымен кішкентайғарибосоманың үлкенірек суббірлігі бекітіледі. Ал бастапқы т-РНҚ толығымен оның ішінде. Сыртта тек метионин қалады. Содан кейін басқа амин қышқылын тасымалдайтын екінші т-РНҚ үлкен суббірлікке енеді.
Егер мРНҚ-дағы екінші кодон беде жапырағының жоғарғы жағындағы антикодонға сәйкес келсе, екінші амин қышқылы біріншіге пептидтік байланыс арқылы қосылады.
Осыдан кейін рибосома м-РНҚ бойынша тура үш нуклеотид (бір кодон) бойымен қозғалады, бірінші т-РНҚ метионинді өзінен ажыратып, кешеннен бөлініп шығады. Оның орнында екінші т-РНҚ орналасқан, оның соңында екі аминқышқылы бар.
Содан кейін үшінші т-РНҚ үлкен суббірлікке еніп, процесс қайталанады. Ол рибосома трансляцияның аяқталуын білдіретін мРНҚ-дағы кодонға тигенше жалғасады.
Тоқтату
Бұл соңғы қадам, кейбіреулер оны өте қатыгез деп санауы мүмкін. Полипептидтік тізбекті құру үшін бірге жақсы жұмыс істеген барлық молекулалар мен органеллалар рибосома терминал кодонына тиген бойда тоқтайды.
Ол ешқандай амин қышқылын кодтамайды, сондықтан үлкен суббірлікке кіретін кез келген тРНҚ сәйкессіздікке байланысты қабылданбайды. Дайын ақуызды рибосомадан бөлетін терминациялық факторлар осы жерде әрекет етеді.
Органелланың өзі екі суббірлікке бөлінуі мүмкін немесе жаңа бастапқы кодонды іздеу үшін мРНҚ-ны жалғастыра алады. Бір мРНҚ-да бірден бірнеше рибосома болуы мүмкін. Олардың әрқайсысы өз кезеңінде. Жаңадан жасалған ақуыз маркерлермен қамтамасыз етілген, олардың көмегімен оның баратын жері барлығына түсінікті болады. Және EPS арқылы ол қажет жерге жіберіледі.
Белок биосинтезінің рөлін түсіну үшін оның қандай қызмет атқара алатынын зерттеу керек. Бұл тізбектегі аминқышқылдарының орналасу ретіне байланысты. Дәл олардың қасиеттері екінші, үшінші, кейде төрттік (бар болса) ақуыз құрылымын және оның жасушадағы рөлін анықтайды. Ақуыз молекулаларының функциялары туралы толығырақ осы тақырыптағы мақаладан оқи аласыз.
Трансляция туралы қалай толығырақ білуге болады
Бұл мақала тірі жасушадағы ақуыз биосинтезін сипаттайды. Әрине, егер сіз тақырыпты тереңірек зерттесеңіз, процесті егжей-тегжейлі түсіндіру үшін көп беттер қажет. Бірақ жоғарыда келтірілген материал жалпы идея үшін жеткілікті болуы керек. Түсіну үшін ғалымдар аударманың барлық кезеңдерін үлгі еткен бейнематериалдар өте пайдалы болуы мүмкін. Олардың кейбіреулері орыс тіліне аударылған және студенттер үшін тамаша нұсқаулық немесе жай ғана танымдық бейне ретінде қызмет ете алады.
Тақырыпты жақсырақ түсіну үшін сәйкес тақырыптар бойынша басқа мақалаларды оқу керек. Мысалы, нуклеин қышқылдары немесе белоктардың қызметі туралы.
