La biosynthèse des protéines dans la cellule

Toutes les cellules de tous les organismes vivants, comme autotrophique et hétérotrophes, en mesure d’effectuer la synthèse des protéines est le principal maillon de l’échange plastique. Dans un environnement complexe et multiétagé le processus de synthèse des protéines dans la cellule vivante (biosynthèse) sera examiné qu’une seule étape: la formation de la chaîne polypeptidique de certains acides aminés, dont chacun prend tout à fait un endroit spécifique de la molécule de protéine. En résumé, vous pouvez les superposer comme suit. Dans le noyau des cellules des molécules d’ADN «enregistré» (codé de mots de code), l’ordre des acides aminés dans une protéine. Les informations de cet ordre nucléaire de l’ADN est transmis à synthétisé de l’information de l’ARN. Ce processus est appelé la transcription. L’information de l’ARN dans le cytoplasme entrer en union avec eux. À ribosomes de le cytoplasme, sont des acides aminés. Les remet à l’endroit de transport de l’ARN. D’information et de transport de l’ARN ensemble rigide déterminent la séquence d’acides aminés lors de leur synthèse par les enzymes des ribosomes dans la molécule protéique. Ce transfert de l’information de code de l’ARN sur les acides aminés d’une molécule de protéine est appelée à la diffusion. Après la fin de la synthèse protéique de la molécule se détache de ribosomes et sort par endoplasmique réseau dans l’intérieur de la cellule.

Considérons maintenant les étapes de la biosynthèse des protéines sont un peu la suite.

Dans chaque molécule d’ADN codé par la séquence d’acides aminés pour de nombreuses dizaines et des centaines de protéines différentes. Un moyen de codage suivant: la séquence d’acides aminés dans les protéines de la molécule est définie par une séquence de nucléotides de la molécule d’ADN. Mais comme les acides aminés entrant dans les protéines, 20 nucléotides seulement 4, chaque acide aminé correspond à un nucléotide, et une combinaison de trois nucléotides, qui a reçu le nom d’un brelan. L’ensemble de ces combinaisons (de 4 à 3) peut être de 64, il y a même beaucoup plus que des acides aminés.
Déjà déchiffré les codes pour tous les acides aminés entrant dans la composition des protéines. Ainsi, l’acide aminé cystéine est codé dans l’ADN, cette combinaison de nucléotides (triplet ): A—C—A1; l’acide aminé valine — triplet C—A—A; l’acide aminé leucine — triplet A—A—C; l’acide aminé proline — triplet G—G—G.

Prises les abréviations suivantes: A — l’adénine, la G — guanine, T — thymine, C — cytosine, U — uracile.

ainsi, si dans une partie de la molécule d’ADN, la séquence de nucléotides:

C – A – A – A – C – A – A – A – C – G – G – G,

alors cette partie de la molécule d’ADN est codée suivant la connexion des acides aminés dans les protéines de la molécule:

valine — cystéine — leucine — proline.

Parce que la longueur de la molécule d’ADN dépasse la longueur de la molécule de protéine, le long d’une molécule d’ADN peut être codé par la séquence d’acides aminés pour de nombreuses molécules de protéines. La coupure de la molécule d’ADN, portant en lui-même les informations d’une seule molécule de protéine, appelé le génome (en savoir plus sur ce concept, voir le chapitre «Génétique»). L’ensemble de toutes les molécules de l’ADN des cellules comporte des informations sur la structure des protéines, qui sont en mesure de synthétiser ce type d’animal ou de plante. La transcription (réécriture) du code de l’information sur la synthèse des protéines avec des molécules d’ADN en molécules de l’ARN messager se produit dans le processus de synthèse.
L’information de l’ARN est synthétisé dans le noyau. Comme dans le cas de la réplication de l’ADN, de l’information, l’ARN est synthétisé à partir de nucléotides selon le principe de complémentarité. La matrice de cette synthèse sert de la molécule d’ADN. Il faut seulement tenir compte de la, que dans l’ARN au lieu de thymine de nucléotide (T) d’un uracile(U). Par conséquent, lors de la synthèse de l’ARN messager contre A(ADN) levez-U(ARN), contre T(ADN) — A(ARN), contre G(ADN) — C(ARN) et contre C(ADN) — G(ARN) Donc l’exemple ci-dessus est le code pour la séquence de quatre acides aminés seront «traduits» avec la langue de l’ADN sur la langue de l’ARN messager de la manière suivante:

la valine, la cystéine leucine, proline —la séquence d’acides aminés
C — A — A — A — C — A — A — A — C — G — G — G le code de cette séquence
dans une chaîne d’ADN
G — U — U — U — G — U — U — U — G — C — C — C la transcription de cette séquence
la molécule d’information de l’ARN

Ainsi, un même acide aminé (par exemple, la valine) dans la molécule d’ADN est codé triplet C—A—A, et après la transcription de la molécule de l’ARN messager est codé l’unitaire triplet G—U—U. Il est naturel découle de la manière la synthèse des molécules de l’ARN messager. Après avoir terminé la synthèse de ces molécules à partir du noyau vont dans le cytoplasme et entrer en contact avec eux. Le lieu de la synthèse des protéines servent des ribosomes. Chacun d’eux serait cordé sur une molécule d’information de l’ARN (figure 8) et, en s’avançant le long d’elle, «lit» le plan de l’assemblage des molécules de protéines, triplet pour triplet. La transformation de ce plan dans le réel, une molécule de protéine est mis en œuvre avec une séquence d’acide nucléique de transport de l’ARN.

Schéma de synthèse des protéines dans le ribosome
l'image. 8. Le schéma de la synthèse des protéines dans le ribosome. 1 — ribosome, 2 — l'information de l'ARN, 3 pour le transport de l'ARN avec des acides aminés, 4 — protéine

les Molécules de transport de l’ARN assez de crayons courts et simples, une chaîne de nucléotides. Chaque molécule de transport de l’ARN spécifique à l’un quelconque des acides aminés, seulement elle ne peut offrir le cytoplasme, au lieu d’un «assemblage» de la protéine. La spécificité des molécules de transport de l’ARN obtenu sa structure: une extrémité courte de la chaîne, qui porte le triplet correspondant au code de cet acide aminé (par exemple, pour la valine — C—A—A) et l’autre extrémité peut chimiquement se connecter qu’à partir de ce même acide. C’est dans un tel couple (par exemple, la valine de transport de l’ARN et de lui-valine) et ils tombent sur le ribosome. Si à ce moment, le ribosome se trouve sur la «la valine» triplet l’ARN messager (G—U—U), le «la valine triplet extrémité libre du transport de l’ARN (C—A—A) selon le principe de complémentarité aussitôt rejoint l’ARN messager. Ainsi, le lieu de l’acide aminé valine est fixé comme la fois où il a été d’abord codé dans la molécule d’ADN (triplet C—A—A), puis dans la molécule de l’ARN messager (triplet G—U—U) et, enfin remis de transport de l’ARN avec triplet C—A—A. Par conséquent, jusqu’à ce que le ribosome se déplace le long de la molécule d’information de l’ARN, de transport différent de l’ARN avec ses acides aminés se joignent à l’ARN messager. Les systèmes enzymatiques des ribosomes successivement se séparer acides aminés de transport de l’ARN et les relient entre eux dans la chaîne protéique de la molécule. Libérés de transport de l’ARN de nouveau passer dans le cytoplasme à ces portions d’acides aminés. Ainsi, il crée la spécificité d’une molécule de protéine au niveau de ses de la structure primaire. Secondaire et tertiaire de la structure d’une molécule de protéine sont définis comme primaire de sa structure, et par un certain nombre d’autres conditions. Il convient de garder à l’esprit que chaque décrit les maillons de la biosynthèse de la catalysée par certaines enzymes et est alimenté en énergie grâce à des molécules d’ATP.
Même très schématiquement décrit le processus de biosynthèse surprend par son ordre. Et si l’on ajoute à cela que dans la cellule une synthèse d’une molécule de protéine ne dure que 3-4 avec et que dans le même temps dans les différentes parties de la cellule sont des synthèses de différentes protéines et va à la masse des autres processus biochimiques, il est prévisible question: de quelle façon tout cela est réglementé? Pas tous les moyens spécifiques de régulation a ouvert une science. Mais elle a ouvert le principe de la régulation dans le vivant de la cage — autorégulation. Simple son cas sera le prochain. Si une protéine synthétisée dans la cellule en quantité suffisante, à la synthèse empêche pas le fait de la présence de cette protéine dans la cellule. Jusqu’à ce qu’il n’est pas sorti de la cellule (ou pas consommées de façon différente), il est chimiquement agit sur les protéines-enzymes impliquées dans la synthèse de son comme un frein. Les enzymes temporairement cesser d’agir. La synthèse est suspendu. Mais voici des protéines consommées. Ainsi une action inhibitrice sur les enzymes disparu. Et la synthèse de nouveau repris.
Facile à comprendre, aussi longue et difficile a été la voie de l’évolution des organismes vivants avant a été atteint aussi parfaite autorégulation.

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