Para estudiar los procesos que ocurren en el cuerpo, necesitas saber qué está pasando a nivel celular. Donde las proteínas juegan un papel importante. Es necesario estudiar no solo sus funciones, sino también el proceso de creación. Por lo tanto, es importante explicar la biosíntesis de proteínas de manera concisa y clara. El grado 9 es el más adecuado para esto. Es en esta etapa cuando los estudiantes tienen suficiente conocimiento para comprender el tema.
Proteínas: qué son y para qué sirven
Estos compuestos macromoleculares juegan un papel muy importante en la vida de cualquier organismo. Las proteínas son polímeros, es decir, se componen de muchas “piezas” similares. Su número puede variar desde unos cientos hasta miles.
Las proteínas realizan muchas funciones en la célula. Su papel también es importante en los niveles superiores de organización: los tejidos y órganos dependen en gran medida del correcto funcionamiento de diversas proteínas.
Por ejemplo, todas las hormonas son de origen proteico. Pero son estas sustancias las que controlan todos los procesos del cuerpo.
La hemoglobina también es una proteína, consta de cuatro cadenas, que están en el centrounidos por un átomo de hierro. Esta estructura permite que los glóbulos rojos transporten oxígeno.
Recuerde que todas las membranas contienen proteínas. Son necesarios para el transporte de sustancias a través de la membrana celular.
Hay muchas más funciones de las moléculas de proteína que realizan de manera clara e incuestionable. Estos asombrosos compuestos son muy diversos no solo en sus funciones en la célula, sino también en su estructura.
Donde tiene lugar la síntesis
El ribosoma es el orgánulo en el que tiene lugar la parte principal del proceso llamado "biosíntesis de proteínas". El grado 9 en diferentes escuelas difiere en el plan de estudios de biología, pero muchos maestros dan material sobre orgánulos por adelantado, antes de estudiar traducción.
Por lo tanto, será fácil para los estudiantes recordar el material cubierto y consolidarlo. Debe tener en cuenta que solo se puede crear una cadena polipeptídica en un orgánulo a la vez. Esto no es suficiente para satisfacer todas las necesidades de la célula. Por lo tanto, hay muchos ribosomas, y la mayoría de las veces se combinan con el retículo endoplásmico.
Dicho EPS se llama áspero. El beneficio de tal "colaboración" es obvio: inmediatamente después de la síntesis, la proteína ingresa al canal de transporte y puede enviarse a su destino sin demora.
Pero si tenemos en cuenta el principio, es decir, la lectura de la información del ADN, entonces podemos decir que la biosíntesis de proteínas en una célula viva comienza en el núcleo. Aquí es donde se sintetiza el ARN mensajero.que contiene el código genético.
Materiales necesarios - aminoácidos, sitio de síntesis - ribosoma
Parece que es difícil explicar cómo procede la biosíntesis de proteínas, breve y claramente, un diagrama de proceso y numerosos dibujos son simplemente necesarios. Ayudarán a transmitir toda la información, además de que los alumnos podrán recordarla más fácilmente.
En primer lugar, la síntesis requiere "material de construcción": aminoácidos. Algunos de ellos son producidos por el cuerpo. Otros solo se pueden obtener de los alimentos, se les llama indispensables.
El número total de aminoácidos es veinte, pero debido a la gran cantidad de opciones en las que se pueden organizar en una cadena larga, las moléculas de proteína son muy diversas. Estos ácidos son similares en estructura, pero difieren en radicales.
Son las propiedades de estas partes de cada aminoácido las que determinan qué estructura se "plegará" la cadena resultante, si formará una estructura cuaternaria con otras cadenas y qué propiedades tendrá la macromolécula resultante.
El proceso de biosíntesis de proteínas no puede proceder simplemente en el citoplasma, necesita un ribosoma. Este orgánulo consta de dos subunidades: grande y pequeña. En reposo, están separados, pero en cuanto comienza la síntesis, inmediatamente se conectan y comienzan a trabajar.
Ácidos ribonucleicos tan diferentes e importantes
Para llevar un aminoácido al ribosoma, necesitas un ARN especial llamado transporte. Parasus abreviaturas significan tRNA. Esta molécula de hoja de trébol de cadena sencilla es capaz de unir un solo aminoácido a su extremo libre y transportarlo al sitio de síntesis de proteínas.
Otro ARN involucrado en la síntesis de proteínas se llama matriz (información). Lleva un componente de síntesis igualmente importante: un código que establece claramente cuándo qué aminoácido encadenar a la cadena de proteína resultante.
Esta molécula tiene una estructura monocatenaria, consta de nucleótidos, al igual que el ADN. Existen algunas diferencias en la estructura primaria de estos ácidos nucleicos, sobre las que puede leer en el artículo comparativo sobre ARN y ADN.
La información sobre la composición de la proteína mRNA se recibe del principal custodio del código genético: el ADN. El proceso de leer el ácido desoxirribonucleico y sintetizar el ARNm se llama transcripción.
Ocurre en el núcleo, desde donde el ARNm resultante se envía al ribosoma. El ADN en sí mismo no sale del núcleo, su tarea es solo preservar el código genético y transferirlo a la célula hija durante la división.
Cuadro resumen de los principales participantes de la transmisión
Para describir la biosíntesis de proteínas de manera concisa y clara, simplemente se necesita una tabla. En él anotaremos todos los componentes y su papel en este proceso, que se llama traducción.
| Lo que se necesita para la síntesis |
¿Qué rol cumple ? |
| Aminoácidos | Sirve como bloque de construcción para la cadena de proteínas |
| Ribosoma | Sonubicación de transmisión |
| ARNt | Transporta aminoácidos a los ribosomas |
| ARNm | Brinda información sobre la secuencia de aminoácidos en una proteína al sitio de síntesis |
El mismo proceso de creación de una cadena de proteínas se divide en tres etapas. Veamos cada uno de ellos con más detalle. Después de eso, puede explicar fácilmente la biosíntesis de proteínas a todos los que lo deseen de forma breve y clara.
Iniciación - el comienzo del proceso
Esta es la etapa inicial de la traducción, en la que la pequeña subunidad del ribosoma se fusiona con el primer ARNt. Este ácido ribonucleico lleva el aminoácido metionina. La traducción siempre comienza con este aminoácido, ya que el codón de inicio es AUG, que codifica este primer monómero en la cadena proteica.
Para que el ribosoma reconozca el codón de inicio y no comience la síntesis desde la mitad del gen, donde también puede estar la secuencia AUG, se ubica una secuencia de nucleótidos especial alrededor del codón de inicio. Es a partir de ellos que el ribosoma reconoce el lugar donde debe asentarse su pequeña subunidad.
Después de la formación del complejo con el ARNm, finaliza la etapa de iniciación. Y comienza el escenario principal de la transmisión.
La elongación es el medio de la síntesis
En esta etapa, hay un aumento gradual en la cadena de proteínas. La duración de la elongación depende del número de aminoácidos en la proteína.
En primer lugar a los pequeñosse adjunta la subunidad más grande del ribosoma. Y el t-RNA inicial está en él por completo. Afuera, solo queda metionina. Luego, un segundo t-RNA que lleva otro aminoácido ingresa a la subunidad grande.
Si el segundo codón del ARNm coincide con el anticodón en la parte superior de la hoja de trébol, el segundo aminoácido se une al primero a través de un enlace peptídico.
Después de eso, el ribosoma se mueve a lo largo del m-RNA exactamente tres nucleótidos (un codón), el primer t-RNA separa la metionina de sí mismo y se separa del complejo. En su lugar hay un segundo t-RNA, al final del cual ya hay dos aminoácidos.
Luego, el tercer ARNt ingresa a la subunidad grande y el proceso se repite. Continuará hasta que el ribosoma llegue a un codón en el ARNm que señale el final de la traducción.
Terminación
Este es el último paso, algunos pueden encontrarlo bastante cruel. Todas las moléculas y orgánulos que trabajaron tan bien juntos para crear la cadena polipeptídica se detienen tan pronto como el ribosoma toca el codón terminal.
No codifica ningún aminoácido, por lo que cualquier ARNt que entre en la subunidad grande será rechazado debido a una f alta de coincidencia. Aquí es donde entran en juego los factores de terminación, que separan la proteína terminada del ribosoma.
El orgánulo en sí puede dividirse en dos subunidades o continuar por el ARNm en busca de un nuevo codón de inicio. Un ARNm puede tener varios ribosomas a la vez. Cada uno de ellos está en su propia etapa.traducciones La proteína recién creada está provista de marcadores, con la ayuda de los cuales su destino será claro para todos. Y por EPS se enviará a donde se necesite.
Para comprender el papel de la biosíntesis de proteínas, es necesario estudiar qué funciones puede realizar. Depende de la secuencia de aminoácidos en la cadena. Son sus propiedades las que determinan la estructura proteica secundaria, terciaria y, a veces, cuaternaria (si existe) y su papel en la célula. Puede leer más sobre las funciones de las moléculas de proteína en un artículo sobre este tema.
Cómo obtener más información sobre el streaming
Este artículo describe la biosíntesis de proteínas en una célula viva. Por supuesto, si estudia el tema con mayor profundidad, le llevará muchas páginas explicar el proceso con todos los detalles. Pero el material anterior debería ser suficiente para una idea general. Los materiales de video en los que los científicos han simulado todas las etapas de la traducción pueden ser muy útiles para la comprensión. Algunos de ellos han sido traducidos al ruso y pueden servir como una gran guía para estudiantes o simplemente como un video educativo.
Para comprender mejor el tema, debe leer otros artículos sobre temas relacionados. Por ejemplo, sobre los ácidos nucleicos o sobre las funciones de las proteínas.
