Biologie pentru Majors I

Învățării

• Descrieți componența și rolul ribozomilor în traducere, concentrându-se pe arnr

Figura 1. O legătură peptidică leagă capătul carboxil al unui aminoacid cu capătul amino al altui, expulzând o moleculă de apă. Pentru simplitate în această imagine, sunt prezentate numai grupurile funcționale implicate în legătura peptidică. Denumirile R și R’ se referă la restul fiecărei structuri de aminoacizi.,sinteza proteinelor consumă mai multă energie a unei celule decât orice alt proces metabolic. La rândul lor, proteinele reprezintă mai multă masă decât orice altă componentă a organismelor vii (cu excepția apei), iar proteinele îndeplinesc practic fiecare funcție a unei celule. Procesul de traducere sau sinteza proteinelor implică decodarea unui mesaj ARNm într-un produs polipeptidic. Aminoacizii sunt covalent înșirate împreună prin legături peptidice de interconectare în lungimi variind de la aproximativ 50 resturi de aminoacizi la mai mult de 1.000., Fiecare aminoacid individual are o grupare amino (NH2) și o grupare carboxil (COOH). Polipeptidele se formează atunci când gruparea amino a unui aminoacid formează o legătură amidă (adică peptidă) cu gruparea carboxil a unui alt aminoacid (Figura 1). Această reacție este catalizată de ribozomi și generează o moleculă de apă.în plus față de șablonul ARNm, multe molecule și macromolecule contribuie la procesul de traducere., Compoziția fiecărui component poate varia de la o specie la alta; de exemplu, ribozomii pot consta dintr-un număr diferit de ARNr și polipeptide, în funcție de organism. Cu toate acestea, structurile și funcțiile generale ale mașinilor de sinteză a proteinelor sunt comparabile de la bacterii la celulele umane. Traducerea necesită introducerea unui șablon ARNm, ribozomi, tRNAs și diverși factori enzimatici.chiar înainte de traducerea ARNm, o celulă trebuie să investească energie pentru a construi fiecare ribozom. În E., coli, există între 10.000 și 70.000 de ribozomi prezenți în fiecare celulă la un moment dat. Un ribozom este o macromoleculă complexă compusă din ARNr structurale și catalitice și multe polipeptide distincte. În eucariote, nucleolul este complet specializat pentru sinteza și asamblarea ARNr.ribozomii există în citoplasmă în procariote și în citoplasmă și în reticulul endoplasmatic dur în eucariote., Mitocondriile și cloroplastele au, de asemenea, propriile ribozomi în matrice și stroma, care arată mai asemănătoare cu ribozomii procarioți (și au sensibilități similare la medicamente) decât ribozomii chiar în afara membranelor exterioare din citoplasmă. Ribozomii se disociază în subunități mari și mici atunci când nu sintetizează proteine și se reasociază în timpul inițierii traducerii. În E. coli, subunitatea mică este descrisă ca 30S, iar subunitatea mare este 50S, pentru un total de 70S (reamintim că unitățile Svedberg nu sunt aditive)., Ribozomii mamiferelor au o subunitate mică 40S și o subunitate mare 60S, pentru un total de 80S. subunitatea mică este responsabilă pentru legarea șablonului mRNA, în timp ce subunitatea mare leagă secvențial tRNAs. Fiecare moleculă de ARNm este tradusă simultan de mulți ribozomi, toate sintetizând proteina în aceeași direcție: citirea ARNm de la 5′ la 3′ și sintetizarea polipeptidei de la N terminus la C terminus. Structura completă a ARNm / poli-ribozomului se numește polisom.,

tRNAs

tRNAs sunt molecule structurale de ARN care au fost transcrise din gene de ARN polimeraza III.în funcție de specie, există 40 până la 60 de tipuri de tRNAs în citoplasmă. ARN-urile de Transfer servesc ca molecule adaptoare. Fiecare Arnt poartă un aminoacid specific și recunoaște unul sau mai mulți dintre codonii ARNm care definesc ordinea aminoacizilor dintr-o proteină. Aminoacil-tRNAs se leagă de ribozom și se adaugă aminoacidul corespunzător la lanțul polipeptidic. Prin urmare, tRNAs sunt moleculele care de fapt „traduc” limba ARN în limba proteinelor.,din cele 64 de combinații posibile de codoni ARNm-sau tripleți de A, U, G și C—trei specifică terminarea sintezei proteinelor și 61 specifică adăugarea de aminoacizi la lanțul polipeptidic. Dintre acestea 61, un codon (AUG) codifică, De asemenea, inițierea traducerii. Fiecare anticodon Tarn poate baza pereche cu unul dintre codonii ARNm și se adaugă un aminoacid sau termina traducere, în conformitate cu codul genetic., De exemplu, dacă secvența cua a apărut pe un șablon de ARNm în cadrul de citire adecvat, aceasta ar lega un Tarn care exprimă secvența complementară, GAU, care ar fi legată de leucina aminoacidului.ca molecule adaptoare de traducere, este surprinzător faptul că tRNAs se poate potrivi atât de multă specificitate într-un pachet atât de mic. Luați în considerare faptul că tRNAs trebuie să interacționeze cu trei factori:

1. acestea trebuie să fie recunoscute de aminoacil sintetaza corectă.
2. acestea trebuie să fie recunoscute de ribozomi.
3. ei trebuie să se lege de secvența corectă în ARNm.,

aminoacil sintetazele Tarn

procesul de sinteză pre-Tarn prin ARN polimeraza III creează doar porțiunea ARN a moleculei adaptoare. Aminoacidul corespunzător trebuie adăugat mai târziu, odată ce Tarn este procesat și exportat în citoplasmă. Prin procesul de „încărcare” a Tarn, fiecare moleculă Tarn este legată de aminoacidul său corect de unul dintr-un grup de enzime numite sintetaze aminoacil Tarn. Cel puțin un tip de aminoacil tRNA sintetază există pentru fiecare dintre cei 20 de aminoacizi; numărul exact de aminoacil tRNA sintetaze variază în funcție de specie., Aceste enzime se leagă mai întâi și hidrolizează ATP pentru a cataliza o legătură de mare energie între un aminoacid și adenozin monofosfat (AMP); o moleculă de pirofosfat este expulzată în această reacție. Aminoacidul activat este apoi transferat la Tarn și AMP este eliberat. Termenul „încărcare” este adecvat, deoarece legătura de mare energie care atașează un aminoacid la Tarn este ulterior utilizată pentru a conduce formarea legăturii peptidice. Fiecare Tarn este numit pentru aminoacidul său.

contribuie!,

îmbunătățiți această paginăaflați mai mult