Sinteza proteinelor este mecanismul producerea de proteine determinat de ADN, ceea ce se întâmplă în două faze numite transcriere și traducere.
Procesul are loc în citoplasma celulelor și implică, de asemenea, ARN, ribozomi, enzime specifice și aminoacizi care vor ajuta la succesiunea proteinelor care urmează să fie formate.
Etapele genei sau ale expresiei genetice.
Pe scurt, ADN-ul este „transcris” de ARN mesager (ARNm) și apoi informațiile sunt „traduse” de ribozomi (compuși ARN ribozomali molecule de proteine) și de ARN-ul transportor (ARNt), care transportă aminoacizii, a căror secvență va determina proteina care urmează să fie format.
Expresia genelor
Etapele procesului de sinteză a proteinelor sunt reglementate de gene. Expresia genelor este numele procesului prin care informațiile conținute în gene (secvența ADN) generează produse gene, care sunt molecule de ARN (în etapa de transcriere a genei) și proteine (în etapa de traducere genă).
Transcrierea genei
În această primă fază, molecula de ADN se deschide, iar codurile prezente în genă sunt
transcris pentru molecula de ARN. THE Enzima ARN polimerază se atașează la un capăt al genei, separând firele de ADN, iar ribonucleotidele libere se împerechează cu firul de ADN care servește drept șablon.Secvența de baze de azot de ARN urmează exact secvența bazelor de ADN, conform următoarei reguli:
- U cu A (Uracil-ARN și Adenină-ADN),
- A cu T (ADN-ADN și Timină-ADN),
- C cu G (Citozină-ARN și Guanină-ADN) și
- G cu C (Guanină-ARN și Citozină-ADN).
Ceea ce determină începutul și sfârșitul genei care va fi transcrisă sunt secvențe de nucleotide specifice, începutul este regiunea promotorului a genei și sfârșitul este regiunea terminală. ARN polimeraza se încadrează în regiunea promotor a genei și se deplasează în regiunea terminală.
traducerea genetică
THE lanț polipeptidic se formează prin îmbinarea aminoacizilor conform secvenței nucleotide a ARNm. Această secvență de ARNm, numită codon, este determinat de secvența de bază a catenei de ADN care a servit drept șablon. Astfel, sinteza proteinelor este traducerea informațiilor conținute în genă, motiv pentru care se numește traducere genică.
Cod genetic: codoni și aminoacizi
Există o corespondență între secvența bazelor azotate, care alcătuiesc codonul ARNm și aminoacizi asociat cu el a sunat cod genetic. Combinația de tripluri de baze formează 64 de codoni diferiți cărora le corespund 20 de tipuri de aminoacizi care vor compune proteine.
A se vedea figura următoare pentru cercul codului genetic, care trebuie citit de la mijloc spre exterior, deci exemplu: codonul AAA este asociat cu aminoacidul lizină (Lys), GGU este glicină (Gly) și UUC este fenilalanina (Phe).
Cercul codului genetic. Codonul AUG, asociat cu aminoacidul metioninic, este codonul de inițiere, iar codonii UAA, UAG și UGA fără aminoacizi asociați, sunt codonii de oprire.
Se spune că codul genetic este „degenerat”, deoarece mulți dintre aminoacizii pot fi codificați de același codon, cum ar fi serina (Ser) asociată cu codonii UCU, UCC, UCA și UCG. Cu toate acestea, există aminoacidul Metionina asociat cu un singur codon AUG, care semnalizează începutul traduceriiși 3 opriți codonii (UAA, UAG și UGA) neasociat cu niciun aminoacid, care semnalizează sfârșitul sintezei proteinelor.
Află mai multe despre Cod genetic.
Formarea lanțului polipeptidic
Reprezentarea schematică a asocierii dintre ribozom, ARNt și ARNm pentru formarea proteinelor.
Sinteza proteinelor începe cu asocierea dintre un ARNt, un ribozom și un ARNm. Fiecare ARNt poartă un aminoacid a cărui secvență de baze, numită anticodon, corespunde codonului mARN.
ARNt care poartă o metionină, orientată de ribozom, se leagă de ARNm unde se găsește codonul corespunzător (AUG), începând procesul. Apoi se oprește și se aprinde un alt ARNt, aducând un alt aminoacid.
Această operație se repetă de mai multe ori formând lanțul polipeptidic, a cărui secvență de aminoacizi este determinată de către ARNm. Când ribozomul ajunge în cele din urmă la regiunea ARNm unde există un codon stop, la sfârșitul proces.
Cine participă la sinteză?
Comparație între o moleculă de ADN (dublu catenar) și ARN (monocatenar).
ADN
Genele sunt părți specifice ale moleculei de ADN, care au coduri care vor fi transcrise în ARN. Fiecare genă determină producerea unei molecule de ARN specifice.
Nu fiecare moleculă de ADN conține gene, există unele care nu au informații pentru transcrierea genelor, sunt ADN necodificator și funcția lor nu este bine cunoscută.
ARN
moleculele de ARN sunt produse dintr-un șablon ADN. ADN-ul este o catenă dublă, dintre care doar una este utilizată pentru transcrierea ARN-ului.
Enzima participă la procesul de transcriere ARN polimeraza. Sunt produse trei tipuri diferite, fiecare cu o funcție specifică: mARN - ARN mesager, ARNt - ARN de transport și ARNr - ARN ribozomal.
Ribozomi
Tu ribozomi sunt structuri prezente în celulele eucariote și procariote, a căror funcție este de a sintetiza proteinele. Nu sunt organite deoarece nu au membrane, sunt specii de granule, a căror structură este compusă din molecula de ARN ribozomal pliat, asociată cu proteinele.
Sunt formate din 2 subunități și sunt situate în citoplasmă, libere sau asociate cu reticulul endoplasmatic aspru.
Verificați diferențele dintre ADN și ARN.
Exerciții
1. (MACK) Codonii UGC, UAU, GCC și AGC codifică, respectiv, aminoacizii cisteină, tirozină, alanină și serină; codonul UAG este terminal, adică indică întreruperea traducerii. Un fragment de ADN, care codifică secvența serină - cisteină - tirozină - alanină, a suferit pierderea de 9 baza de azot. Verificați alternativa care descrie ce se va întâmpla cu secvența de aminoacizi.
a) aminoacidul tirozinic va fi înlocuit cu un alt aminoacid.
b) Tirosina aminoacidului nu va fi tradusă, rezultând o moleculă cu 3 aminoacizi.
c) Secvența nu va fi tradusă, deoarece această moleculă de ADN modificată nu este capabilă să comande acest proces.
d) Traducerea va fi întreruptă la al doilea aminoacid.
e) Secvența nu va suferi daune, deoarece orice modificare a firului ADN este imediat corectată.
Alternativă corectă: d) Traducerea va fi întreruptă la al doilea aminoacid.
2. (UNIFOR) „ARN-ul mesager este produs în ____I___ și, la nivelul ____II___, este asociat cu participarea ____IIII___ la sinteza lui ____IV___. ” Pentru a completa corect această propoziție, I, II, III și IV trebuie înlocuite, respectiv, pe:
a) ribozom - citoplasmatic - mitocondrii - energie.
b) ribozom - citoplasmatic - mitocondrii - ADN.
c) nucleu - citoplasmatic - mitocondrii - proteine.
d) citoplasmă - nucleară - ribozomi - ADN.
e) nucleu - citoplasmatic - ribozomi - proteine.
Alternativă corectă: e) nucleu - citoplasmatic - ribozomi - proteine.
3. (UFRN) O proteină X codificată de gena Xp este sintetizată pe ribozomi dintr-un ARNm. Pentru pentru ca sinteza să aibă loc, este necesar ca etapele să apară în nucleu și, respectiv, în citoplasmă. în:
a) Inițiere și transcriere.
b) Inițierea și încetarea.
c) Traducere și terminare.
d) Transcriere și traducere.
Alternativă corectă: d) Transcriere și traducere.
4. (UEMA) Codul genetic este un sistem de informații biochimice care permite producerea de proteine, care determină structura celulelor și controlează toate procesele metabolice. Marcați alternativa corectă unde se găsește structura codului genetic.
a) O secvență aleatorie de baze azotate A, C, T, G.
b) O secvență de baze ADN rupte indică o secvență de nucleotide care trebuie să se unească pentru a forma o proteină.
c) O secvență de baze de ARN rupte indică o secvență de aminoacizi care trebuie să se unească pentru a forma o proteină.
d) O secvență aleatorie de baze azotate A, C, U, G.
e) O secvență de baze ADN rupte indică o secvență de aminoacizi care trebuie să se unească pentru a forma o proteină.
Alternativă corectă: e) O secvență de baze ADN rupte indică o secvență de aminoacizi care trebuie să se unească pentru a forma o proteină.
Ați putea fi, de asemenea, interesat de:
- Citoplasma
- structura proteinelor
- Introducere în genetică
