Để nghiên cứu các quá trình xảy ra trong cơ thể, bạn cần biết những gì đang xảy ra ở cấp độ tế bào. Nơi mà protein đóng vai trò quan trọng. Nó là cần thiết để nghiên cứu không chỉ chức năng của họ, mà còn cả quá trình tạo ra. Vì vậy, điều quan trọng là phải giải thích quá trình sinh tổng hợp protein một cách ngắn gọn và rõ ràng. Lớp 9 là phù hợp nhất cho việc này. Đó là giai đoạn học sinh có đủ kiến thức để hiểu chủ đề.
Protein - nó là gì và chúng dùng để làm gì
Những hợp chất cao phân tử này đóng một vai trò to lớn trong sự sống của bất kỳ sinh vật nào. Protein là các polyme, có nghĩa là, chúng bao gồm nhiều “mảnh” giống nhau. Số lượng của chúng có thể thay đổi từ vài trăm đến hàng nghìn.
Protein thực hiện nhiều chức năng trong tế bào. Vai trò của chúng cũng rất tuyệt vời ở các cấp độ tổ chức cao hơn: các mô và cơ quan phần lớn phụ thuộc vào hoạt động chính xác của các loại protein khác nhau.
Ví dụ, tất cả các hormone đều có nguồn gốc từ protein. Nhưng chính những chất này lại kiểm soát mọi quá trình trong cơ thể.
Hemoglobin cũng là một protein, nó bao gồm bốn chuỗi, nằm ở trung tâmliên kết bởi một nguyên tử sắt. Cấu trúc này cho phép các tế bào hồng cầu vận chuyển oxy.
Nhắc lại rằng tất cả các màng đều chứa protein. Chúng cần thiết cho việc vận chuyển các chất qua màng tế bào.
Còn nhiều chức năng khác của các phân tử protein mà chúng thực hiện một cách rõ ràng và không cần bàn cãi. Những hợp chất tuyệt vời này rất đa dạng không chỉ về vai trò của chúng trong tế bào mà còn về cấu trúc.
Nơi tổng hợp diễn ra
Ribosome là bào quan diễn ra phần chính của quá trình "sinh tổng hợp protein". Lớp 9 ở các trường khác nhau trong chương trình học môn sinh học, nhưng nhiều giáo viên cung cấp trước tài liệu về các bào quan trước khi nghiên cứu bản dịch.
Vì vậy, học sinh sẽ dễ dàng ghi nhớ tài liệu đã học và củng cố lại. Bạn nên biết rằng tại một thời điểm chỉ có thể tạo ra một chuỗi polypeptit trên một bào quan. Điều này là không đủ để đáp ứng tất cả các nhu cầu của tế bào. Do đó, có rất nhiều ribosome, và hầu hết chúng được kết hợp với lưới nội chất.
EPS như vậy được gọi là thô. Lợi ích của sự “hợp tác” như vậy là rõ ràng: ngay sau khi tổng hợp, protein đi vào kênh vận chuyển và có thể được gửi đến đích của nó mà không bị chậm trễ.
Nhưng nếu chúng ta tính đến giai đoạn đầu, cụ thể là việc đọc thông tin từ DNA, thì chúng ta có thể nói rằng quá trình sinh tổng hợp protein trong một tế bào sống bắt đầu trong nhân. Đây là nơi tổng hợp RNA thông tin.chứa mã di truyền.
Nguyên liệu cần thiết - axit amin, vị trí tổng hợp - ribosome
Có vẻ như rất khó để giải thích quá trình sinh tổng hợp protein diễn ra như thế nào, một cách ngắn gọn và rõ ràng, một sơ đồ quy trình và nhiều hình vẽ đơn giản là cần thiết. Họ sẽ giúp truyền tải tất cả thông tin, cũng như học sinh sẽ có thể nhớ nó dễ dàng hơn.
Trước hết, quá trình tổng hợp cần có "nguyên liệu xây dựng" - các axit amin. Một số trong số chúng được sản xuất bởi cơ thể. Những thứ khác chỉ có thể kiếm được từ thức ăn, chúng được gọi là không thể thiếu.
Tổng số axit amin là hai mươi, nhưng do số lượng lớn các lựa chọn mà chúng có thể được sắp xếp thành một chuỗi dài, nên các phân tử protein rất đa dạng. Các axit này có cấu trúc tương tự nhau, nhưng khác nhau về gốc.
Chính các đặc tính của các phần này của mỗi axit amin sẽ quyết định cấu trúc nào mà chuỗi tạo thành sẽ "gấp lại", liệu nó có tạo thành cấu trúc bậc bốn với các chuỗi khác hay không và đại phân tử tạo thành sẽ có những đặc tính gì.
Quá trình sinh tổng hợp protein không thể tiến hành đơn giản trong tế bào chất, nó cần có ribosome. Cơ quan này bao gồm hai tiểu đơn vị - lớn và nhỏ. Ở phần còn lại, chúng được tách ra, nhưng ngay khi quá trình tổng hợp bắt đầu, chúng ngay lập tức kết nối và bắt đầu hoạt động.
Vì vậy, các axit ribonucleic khác nhau và quan trọng
Để mang một axit amin đến ribosome, bạn cần một RNA đặc biệt được gọi là vận chuyển. Vìchữ viết tắt của nó là viết tắt của tRNA. Phân tử lá cỏ ba lá sợi đơn này có thể gắn một axit amin đơn vào đầu tự do của nó và đưa nó đến vị trí tổng hợp protein.
Một RNA khác tham gia vào quá trình tổng hợp protein được gọi là chất nền (thông tin). Nó mang một thành phần quan trọng không kém trong quá trình tổng hợp - một mã cho biết rõ ràng thời điểm chuỗi axit amin nào sẽ tạo thành chuỗi protein kết quả.
Phân tử này có cấu trúc chuỗi đơn, bao gồm các nucleotide, giống như DNA. Có một số khác biệt trong cấu trúc cơ bản của các axit nucleic này, bạn có thể đọc về cấu trúc này trong bài viết so sánh về RNA và DNA.
Thông tin về thành phần của protein mRNA nhận được từ người giám sát chính của mã di truyền - DNA. Quá trình đọc axit deoxyribonucleic và tổng hợp mRNA được gọi là quá trình phiên mã.
Nó xảy ra trong nhân, từ đó mRNA thu được sẽ được gửi đến ribosome. Bản thân DNA không rời khỏi nhân, nhiệm vụ của nó chỉ là bảo tồn mã di truyền và chuyển nó cho tế bào con trong quá trình phân chia.
Bảng tổng hợp những người tham gia chính của buổi phát sóng
Để mô tả quá trình sinh tổng hợp protein một cách ngắn gọn và rõ ràng, một bảng đơn giản là cần thiết. Trong đó, chúng tôi sẽ viết ra tất cả các thành phần và vai trò của chúng trong quá trình này, được gọi là quá trình dịch.
| Cần gì tổng hợp | Có vai trò gì |
| Axit amin | Đóng vai trò là khối xây dựng chuỗi protein |
| Ribosome | Đangvị trí phát sóng |
| tRNA | Vận chuyển axit amin đến ribosome |
| mRNA | Cung cấp thông tin về trình tự các axit amin trong protein đến vị trí tổng hợp |
Quá trình tạo chuỗi protein rất giống nhau được chia thành ba giai đoạn. Chúng ta hãy xem xét từng người trong số họ chi tiết hơn. Sau đó, bạn có thể dễ dàng giải thích quá trình sinh tổng hợp protein cho tất cả những ai muốn nó một cách ngắn gọn và rõ ràng.
Khởi đầu - sự khởi đầu của quá trình
Đây là giai đoạn dịch mã ban đầu, trong đó tiểu đơn vị nhỏ của ribosome hợp nhất với tRNA đầu tiên. Axit ribonucleic này mang axit amin methionine. Quá trình dịch mã luôn bắt đầu bằng axit amin này, vì codon bắt đầu là AUG, mã hóa đơn phân đầu tiên này trong chuỗi protein.
Để ribosome nhận ra codon bắt đầu và không bắt đầu tổng hợp từ giữa gen, nơi cũng có thể có trình tự AUG, một trình tự nucleotit đặc biệt nằm xung quanh codon bắt đầu. Chính từ chúng mà ribosome nhận ra vị trí mà tiểu đơn vị nhỏ của nó nên đặt.
Sau khi hình thành phức hợp với mRNA, giai đoạn bắt đầu kết thúc. Và sân khấu chính của buổi phát sóng bắt đầu.
Kéo dài là trung dung của tổng hợp
Ở giai đoạn này, chuỗi protein tăng dần. Thời gian kéo dài phụ thuộc vào số lượng axit amin trong protein.
Trước hết là nhỏtiểu đơn vị lớn hơn của ribosome được gắn vào. Và t-RNA ban đầu nằm trong đó hoàn toàn. Bên ngoài, chỉ còn lại methionine. Tiếp theo, t-RNA thứ hai mang một axit amin khác đi vào tiểu đơn vị lớn.
Nếu codon thứ hai trên mRNA khớp với bộ mã đối mã ở trên cùng của lá cỏ ba lá, thì axit amin thứ hai được gắn với axit amin thứ nhất thông qua liên kết peptit.
Sau đó, ribosome di chuyển dọc theo m-RNA chính xác ba nucleotide (một codon), t-RNA đầu tiên tách methionine khỏi chính nó và tách khỏi phức hợp. Ở vị trí của nó là t-RNA thứ hai, ở phần cuối của nó đã có hai axit amin.
Sau đó t-RNA thứ ba đi vào tiểu đơn vị lớn và quá trình này lặp lại. Nó sẽ tiếp tục cho đến khi ribosome chạm vào một codon trong mRNA để báo hiệu sự kết thúc của quá trình dịch mã.
Chấm dứt
Đây là bước cuối cùng, một số người có thể thấy nó khá tàn nhẫn. Tất cả các phân tử và bào quan phối hợp rất tốt với nhau để tạo ra chuỗi polypeptit sẽ dừng lại ngay sau khi ribosome chạm vào codon tận cùng.
Nó không mã cho bất kỳ axit amin nào, vì vậy bất kỳ tRNA nào đi vào tiểu đơn vị lớn đều sẽ bị từ chối do không khớp. Đây là lúc các yếu tố kết thúc phát huy tác dụng, giúp tách protein thành phẩm khỏi ribosome.
Bản thân bào quan có thể tách thành hai đơn vị con hoặc tiếp tục đi xuống mRNA để tìm kiếm codon bắt đầu mới. Một mRNA có thể có nhiều ribosome cùng một lúc. Mỗi người trong số họ đều ở giai đoạn riêng của nó. Bản dịch. Protein mới được tạo ra được cung cấp các điểm đánh dấu, với sự trợ giúp của điểm đến của nó sẽ rõ ràng cho mọi người. Và bằng EPS, nó sẽ được gửi đến nơi cần thiết.
Để hiểu được vai trò của quá trình sinh tổng hợp protein, cần phải nghiên cứu những chức năng mà nó có thể thực hiện. Nó phụ thuộc vào trình tự của các axit amin trong chuỗi. Chính các đặc tính của chúng quyết định cấu trúc protein bậc hai, bậc ba và đôi khi bậc bốn (nếu nó tồn tại) và vai trò của nó trong tế bào. Bạn có thể đọc thêm về chức năng của các phân tử protein trong một bài báo về chủ đề này.
Cách tìm hiểu thêm về phát trực tuyến
Bài báo này mô tả quá trình sinh tổng hợp protein trong tế bào sống. Tất nhiên, nếu bạn nghiên cứu sâu hơn về chủ đề này, bạn sẽ mất nhiều trang để giải thích chi tiết về quy trình. Tuy nhiên, tài liệu trên là đủ cho một ý tưởng chung. Tài liệu video trong đó các nhà khoa học đã mô phỏng tất cả các giai đoạn dịch có thể rất hữu ích cho việc hiểu biết. Một số trong số chúng đã được dịch sang tiếng Nga và có thể dùng như một hướng dẫn tuyệt vời cho sinh viên hoặc chỉ là một video giáo dục.
Để hiểu rõ hơn về chủ đề, bạn nên đọc các bài viết khác về chủ đề liên quan. Ví dụ: về axit nucleic hoặc về chức năng của protein.
