Hər hansı bir orqanizmin hüceyrəsi kimyəvi maddələrin istehsalı üçün böyük bir fabrikdir. Burada reaksiyalar lipidlərin, nuklein turşularının, karbohidratların və təbii ki, zülalların biosintezində baş verir. Zülallar hüceyrənin həyatında çox böyük rol oynayır, çünki onlar bir çox funksiyaları yerinə yetirirlər: enzimatik, siqnal, struktur, qoruyucu və s.
Protein biosintezi: prosesin təsviri
Zülal molekullarının qurulması çoxlu sayda fermentin təsiri altında və müəyyən strukturların iştirakı ilə baş verən mürəkkəb çoxmərhələli prosesdir.
İstənilən zülalın sintezi nüvədə başlayır. Molekulun quruluşu haqqında məlumat oxunduğu hüceyrənin DNT-sində qeyd olunur. Orqanizmdəki demək olar ki, hər bir gen bir unikal protein molekulunu kodlayır.
Zülal biosintezində sitoplazmanın rolu nədir? Fakt budur ki, hüceyrənin sitoplazması mürəkkəb maddələrin monomerləri, həmçinin zülal sintezi prosesindən məsul olan strukturlar üçün "hovuz"dur. Həmçinin, hüceyrənin daxili mühiti daimi turşuluğa malikdir vəbiokimyəvi reaksiyalarda mühüm rol oynayan ion tərkibi.
Protein biosintezi iki mərhələdə baş verir: transkripsiya və tərcümə.
Transkripsiya
Bu mərhələ hüceyrənin nüvəsində başlayır. Burada əsas rolu DNT və RNT (deoksi- və ribonuklein turşuları) kimi nuklein turşuları oynayır. Eukariotlarda transkripsiya vahidi transkriptondur, prokaryotlarda isə DNT-nin bu təşkilatı operon adlanır. Prokaryotlarda və eukariotlarda transkripsiya arasındakı fərq ondan ibarətdir ki, operon DNT molekulunun bir neçə zülal molekulunu kodlayan bir hissəsidir, transkripton yalnız bir protein geni haqqında məlumat daşıyır.
Transkripsiya mərhələsində hüceyrənin əsas vəzifəsi DNT şablonunda messenger RNT (mRNT) sintezidir. Bunun üçün nüvəyə RNT polimeraza kimi bir ferment daxil olur. O, dezoksiribonuklein turşusu sahəsini tamamlayan yeni mRNT molekulunun sintezində iştirak edir.
Uğurlu transkripsiya reaksiyaları üçün TF-1, TF-2, TF-3 kimi qısaldılmış transkripsiya faktorlarının olması zəruridir. Bu mürəkkəb zülal strukturları RNT polimerazanın DNT molekulunun promotoru ilə əlaqəsində iştirak edir.
mRNT-nin sintezi polimeraza terminator adlanan transkriptonun son bölgəsinə çatana qədər davam edir.
Operator, transkriptonun başqa bir funksional sahəsi kimi, transkripsiyanın qarşısını almaqdan və ya əksinə, RNT polimerazanın işini sürətləndirməkdən məsuldur. üçün cavabdehdirtranskripsiya fermentlərinin işinin tənzimlənməsi, müvafiq olaraq, xüsusi zülallar-inhibitorlar və ya zülallar-aktivatorlar.
Yayım
mRNT hüceyrə nüvəsində sintez edildikdən sonra sitoplazmaya daxil olur. Zülal biosintezində sitoplazmanın rolu ilə bağlı suala cavab vermək üçün tərcümə mərhələsində nuklein turşusu molekulunun sonrakı taleyini daha ətraflı təhlil etməyə dəyər.
Tərcümə üç mərhələdə baş verir: başlanğıc, uzanma və sonlanma.
İlk olaraq mRNT ribosomlara yapışmalıdır. Ribosomlar hüceyrənin kiçik membran olmayan strukturlarıdır, iki alt bölmədən ibarətdir: kiçik və böyük. Əvvəlcə ribonuklein turşusu kiçik alt bölməyə birləşir, sonra isə böyük alt bölmə bütün translyasiya kompleksini bağlayır ki, mRNT ribosomun içərisində olsun. Əslində, bu, başlanğıc mərhələsinin sonudur.
Zülal biosintezində sitoplazmanın rolu nədir? Hər şeydən əvvəl, hər hansı bir proteinin əsas monomerləri olan amin turşularının mənbəyidir. Uzatma mərhələsində, qalan amin turşularının bağlandığı başlanğıc kodon metionindən başlayaraq, polipeptid zəncirinin tədricən qurulması baş verir. Bu vəziyyətdə kodon bir amin turşusunu kodlayan mRNT nukleotidlərinin üçlüyüdür.
Bu mərhələdə başqa bir növ ribonuklein turşusu işə qoşulur - transfer RNT və ya tRNT. Onlar aminoasil-tRNA kompleksi yaratmaqla amin turşularını mRNT-ribosom kompleksinə çatdırmaqdan məsuldurlar. tRNT tanınması tamamlayıcı vasitəsilə baş verirbu molekulun antikodonunun mRNT-dəki kodon ilə qarşılıqlı əlaqəsi. Beləliklə, amin turşusu ribosoma çatdırılır və sintez edilmiş polipeptid zəncirinə bağlanır.
Tərcümə prosesinin dayandırılması mRNT stop kodon bölmələrinə çatdıqda baş verir. Bu kodonlar peptid sintezinin sonu haqqında məlumat daşıyır, bundan sonra ribosom-RNT kompleksi məhv edilir və yeni zülalın ilkin strukturu sonrakı kimyəvi çevrilmələr üçün sitoplazmaya daxil olur.
Tərcümə prosesində xüsusi protein başlatma faktorları IF və uzanma faktorları EF iştirak edir. Onlar müxtəlif növlərə malikdir və onların vəzifəsi uzanma mərhələsində RNT-nin ribosom alt bölmələri ilə düzgün əlaqəsini, həmçinin polipeptid zəncirinin özünün sintezini təmin etməkdir.
Zülal biosintezində sitoplazmanın rolu nədir: biosintezin əsas komponentləri haqqında qısaca
mRNT nüvədən hüceyrənin daxili mühitinə getdikdən sonra molekul sabit translyasiya kompleksi yaratmalıdır. Tərcümə mərhələsində sitoplazmanın hansı komponentləri olmalıdır?
1. Ribosomlar.
2. Amin turşuları.
3. tRNA.
Amin turşuları - protein monomerləri
Zülal zəncirinin sintezi üçün sitoplazmada peptid molekulunun struktur komponentlərinin - amin turşularının olması. Tərkibindəki bu aşağı molekulyar çəkili maddələr NH2 amin qrupu və COOH turşusu qalığına malikdir. Molekulun başqa bir komponenti - radikal - hər bir fərdi amin turşusunun əlamətidir. Sitoplazmanın rolu nədir?protein biosintezi?
AA hidrogen protonlarını verən və ya qəbul edən eyni molekullar olan zvitterionlar şəklində məhlullarda olur. Beləliklə, amin turşularının amin qrupu NH3+-a, karbonil qrupu isə COO-ya çevrilir.
Təbiətdə cəmi 200 AA var ki, onlardan yalnız 20-si zülal əmələ gətirir. Onların arasında insan orqanizmində sintez olunmayan və hüceyrəyə yalnız qəbul edilən qida ilə daxil olan əvəzolunmaz amin turşuları qrupu və orqanizmin öz-özünə əmələ gətirdiyi qeyri-əsas amin turşuları var.
Bütün AA-lar üç mRNA nukleotidinə uyğun gələn bəzi kodon tərəfindən kodlanır və bir amin turşusu çox vaxt eyni anda bir neçə belə ardıcıllıqla kodlana bilər. Pro- və eukariotlarda metionin kodonu başlanğıcdır, çünki peptid zəncirinin biosintezinə başlayır. Stop kodonlarına UAA, UGA və UAG nukleotid ardıcıllığı daxildir.
Ribosomlar nədir?
Ribosomlar hüceyrədə zülalların biosintezindən necə məsuldur və bu strukturların rolu nədir? Əvvəla, bunlar iki alt hissədən ibarət olan membran olmayan birləşmələrdir: böyük və kiçik. Bu alt bölmələrin funksiyası mRNT molekulunu onların arasında saxlamaqdır.
Ribosomlarda mRNT kodonlarının daxil olduğu yerlər var. Ümumilikdə, iki belə üçlük kiçik və böyük subunit arasında yerləşə bilər.
Bir neçə ribosom böyük bir polisomda birləşə bilər, bunun sayəsində peptid zəncirinin sintez sürəti artır və dərhal nəticə əldə edilə bilərproteinin bir neçə nüsxəsi. Budur sitoplazmanın zülal biosintezindəki rolu.
RNT növləri
Ribonuklein turşuları transkripsiyanın bütün mərhələlərində mühüm rol oynayır. RNT-nin üç böyük qrupu var: nəqliyyat, ribosom və məlumat.
mRNA-lar peptid zəncirinin tərkibi haqqında məlumatın ötürülməsində iştirak edir. tRNA-lar amin turşularının ribosomlara ötürülməsində vasitəçidirlər ki, bu da aminoasil-tRNT kompleksinin əmələ gəlməsi ilə əldə edilir. Amin turşusunun birləşməsi yalnız ötürücü RNT-nin antikodonunun xəbərçi RNT-dəki kodonla tamamlayıcı qarşılıqlı təsiri ilə baş verir.
rRNT ribosomların əmələ gəlməsində iştirak edir. Onların ardıcıllığı mRNT-nin kiçik və böyük subunitlər arasında saxlanmasının səbəblərindən biridir. Ribosomal RNT-lər nüvələrdə istehsal olunur.
Zülalların mənası
Protein biosintezi və onun hüceyrə üçün əhəmiyyəti böyükdür: orqanizmin fermentlərinin əksəriyyəti peptid xarakterlidir, zülallar sayəsində maddələr hüceyrə membranları vasitəsilə daşınır.
Zülallar əzələ, sinir və digər toxumaların bir hissəsi olduqda da struktur funksiyasını yerinə yetirirlər. Siqnal rolu, məsələn, işıq retinaya düşdüyü zaman baş verən proseslər haqqında məlumat ötürməkdir. Qoruyucu zülallar - immunoqlobulinlər - insanın immun sisteminin əsasını təşkil edir.
