Para estudar os processos que ocorrem no corpo, você precisa saber o que está acontecendo no nível celular. Onde as proteínas desempenham um papel importante. É necessário estudar não apenas suas funções, mas também o processo de criação. Portanto, é importante explicar a biossíntese de proteínas de forma concisa e clara. O grau 9 é o mais adequado para isso. É nesta fase que os alunos têm conhecimento suficiente para compreender o tema.
Proteínas - o que é e para que servem
Esses compostos macromoleculares desempenham um papel enorme na vida de qualquer organismo. As proteínas são polímeros, ou seja, consistem em muitas “peças” semelhantes. Seu número pode variar de algumas centenas a milhares.
Proteínas executam muitas funções na célula. Seu papel também é grande em níveis mais altos de organização: tecidos e órgãos dependem em grande parte do funcionamento correto de várias proteínas.
Por exemplo, todos os hormônios são de origem proteica. Mas são essas substâncias que controlam todos os processos do corpo.
A hemoglobina também é uma proteína, composta por quatro cadeias, que ficam no centroligados por um átomo de ferro. Essa estrutura permite que os glóbulos vermelhos transportem oxigênio.
Lembre-se de que todas as membranas contêm proteínas. Eles são necessários para o transporte de substâncias através da membrana celular.
Existem muitas outras funções das moléculas de proteína que elas desempenham de forma clara e inquestionável. Esses compostos incríveis são muito diversos não apenas em seus papéis na célula, mas também na estrutura.
Onde ocorre a síntese
O ribossomo é a organela na qual ocorre a parte principal do processo denominado "biossíntese de proteínas". A 9ª série em diferentes escolas difere no currículo de estudar biologia, mas muitos professores dão material sobre organelas com antecedência, antes de estudar tradução.
Assim, será fácil para os alunos lembrarem do material abordado e consolidá-lo. Você deve estar ciente de que apenas uma cadeia polipeptídica pode ser criada em uma organela de cada vez. Isso não é suficiente para satisfazer todas as necessidades da célula. Portanto, existem muitos ribossomos e, na maioria das vezes, eles são combinados com o retículo endoplasmático.
Esse EPS é chamado de áspero. O benefício dessa “colaboração” é óbvio: imediatamente após a síntese, a proteína entra no canal de transporte e pode ser enviada ao seu destino sem demora.
Mas se levarmos em conta o início, ou seja, a leitura da informação do DNA, podemos dizer que a biossíntese de proteínas em uma célula viva começa no núcleo. É aqui que o RNA mensageiro é sintetizado.que contém o código genético.
Materiais necessários - aminoácidos, local de síntese - ribossomo
Parece que é difícil explicar como a biossíntese de proteínas ocorre, de forma breve e clara, um diagrama de processo e vários desenhos são simplesmente necessários. Eles ajudarão a transmitir todas as informações, assim como os alunos poderão lembrá-las com mais facilidade.
Primeiro de tudo, a síntese requer "material de construção" - aminoácidos. Alguns deles são produzidos pelo corpo. Outros só podem ser obtidos a partir da alimentação, são chamados de indispensáveis.
O número total de aminoácidos é vinte, mas devido ao grande número de opções em que podem ser organizados em uma longa cadeia, as moléculas de proteína são muito diversas. Esses ácidos são semelhantes em estrutura, mas diferem em radicais.
São as propriedades dessas partes de cada aminoácido que determinam qual estrutura a cadeia resultante “dobrará”, se formará uma estrutura quaternária com outras cadeias e quais propriedades a macromolécula resultante terá.
O processo de biossíntese de proteínas não pode ocorrer simplesmente no citoplasma, ele precisa de um ribossomo. Esta organela consiste em duas subunidades - grande e pequena. Em repouso, eles estão separados, mas assim que a síntese começa, eles imediatamente se conectam e começam a trabalhar.
Ácidos ribonucleicos tão diferentes e importantes
Para levar um aminoácido ao ribossomo, você precisa de um RNA especial chamado transporte. Porsuas abreviaturas significam tRNA. Esta molécula de trevo de fita simples é capaz de anexar um único aminoácido à sua extremidade livre e transportá-lo para o local da síntese de proteínas.
Outro RNA envolvido na síntese de proteínas é chamado de matriz (informação). Ele carrega um componente de síntese igualmente importante - um código que indica claramente quando qual aminoácido encadear na cadeia de proteína resultante.
Esta molécula tem uma estrutura de fita simples, composta por nucleotídeos, assim como o DNA. Existem algumas diferenças na estrutura primária desses ácidos nucleicos, sobre as quais você pode ler no artigo comparativo sobre RNA e DNA.
Informações sobre a composição da proteína mRNA recebidas do principal guardião do código genético - DNA. O processo de leitura de ácido desoxirribonucleico e síntese de mRNA é chamado de transcrição.
Ocorre no núcleo, de onde o mRNA resultante é enviado ao ribossomo. O DNA em si não sai do núcleo, sua tarefa é apenas preservar o código genético e transferi-lo para a célula filha durante a divisão.
Tabela de resumo dos principais participantes da transmissão
Para descrever a biossíntese de proteínas de forma concisa e clara, uma tabela é simplesmente necessária. Nele vamos anotar todos os componentes e seu papel nesse processo, que se chama tradução.
| O que é necessário para a síntese | Qual o papel |
| Aminoácidos | Serve como um bloco de construção para a cadeia proteica |
| Ribossomo | Élocal de transmissão |
| tRNA | Transporta aminoácidos para os ribossomos |
| mRNA | Fornece informações sobre a sequência de aminoácidos em uma proteína para o local de síntese |
O mesmo processo de criação de uma cadeia de proteína é dividido em três etapas. Vejamos cada um deles com mais detalhes. Depois disso, você pode explicar facilmente a biossíntese de proteínas para todos que quiserem, de forma breve e clara.
Iniciação - o início do processo
Este é o estágio inicial da tradução, no qual a pequena subunidade do ribossomo se funde com o primeiro tRNA. Este ácido ribonucleico transporta o aminoácido metionina. A tradução sempre começa com esse aminoácido, pois o códon de início é AUG, que codifica esse primeiro monômero na cadeia proteica.
Para que o ribossomo reconheça o códon inicial e não inicie a síntese a partir do meio do gene, onde também pode estar a sequência AUG, uma sequência nucleotídica especial está localizada ao redor do códon inicial. É a partir deles que o ribossomo reconhece o local onde sua pequena subunidade deve ficar.
Após a formação do complexo com o mRNA, termina a fase de iniciação. E começa o palco principal da transmissão.
Alongamento é o meio da síntese
Nesta fase, há um aumento gradual na cadeia proteica. A duração do alongamento depende do número de aminoácidos na proteína.
Primeiro de tudo para pequenoa subunidade maior do ribossomo está ligada. E o t-RNA inicial está nele inteiramente. Do lado de fora, apenas a metionina permanece. Em seguida, um segundo t-RNA carregando outro aminoácido entra na subunidade grande.
Se o segundo códon no mRNA corresponder ao anticódon no topo da folha de trevo, o segundo aminoácido é ligado ao primeiro por meio de uma ligação peptídica.
Depois disso, o ribossomo se move ao longo do m-RNA exatamente três nucleotídeos (um códon), o primeiro t-RNA separa a metionina de si mesmo e se separa do complexo. Em seu lugar está um segundo t-RNA, no final do qual já existem dois aminoácidos.
Então o terceiro t-RNA entra na subunidade grande e o processo se repete. Ele continuará até que o ribossomo atinja um códon no mRNA que sinaliza o fim da tradução.
Rescisão
Este é o último passo, alguns podem achar muito cruel. Todas as moléculas e organelas que funcionaram tão bem juntas para criar a cadeia polipeptídica param assim que o ribossomo atinge o códon terminal.
Ele não codifica nenhum aminoácido, então qualquer tRNA que entrar na subunidade grande será rejeitado devido a uma incompatibilidade. É aqui que entram em jogo os fatores de terminação, que separam a proteína finalizada do ribossomo.
A própria organela pode se dividir em duas subunidades ou continuar descendo o mRNA em busca de um novo códon de iniciação. Um mRNA pode ter vários ribossomos ao mesmo tempo. Cada um deles está em seu próprio estágio. A proteína recém-criada é fornecida com marcadores, com a ajuda dos quais seu destino será claro para todos. E por EPS será enviado para onde for necessário.
Para entender o papel da biossíntese de proteínas, é necessário estudar quais funções ela pode desempenhar. Depende da sequência de aminoácidos na cadeia. São suas propriedades que determinam a estrutura da proteína secundária, terciária e às vezes quaternária (se existir) e seu papel na célula. Você pode ler mais sobre as funções das moléculas de proteína em um artigo sobre este tópico.
Como saber mais sobre streaming
Este artigo descreve a biossíntese de proteínas em uma célula viva. Claro, se você estudar o assunto mais profundamente, levará muitas páginas para explicar o processo em todos os detalhes. Mas o material acima deve ser suficiente para uma ideia geral. Os materiais de vídeo em que os cientistas simularam todas as etapas da tradução podem ser muito úteis para a compreensão. Alguns deles foram traduzidos para o russo e podem servir como um ótimo guia para estudantes ou apenas um vídeo educativo.
Para entender melhor o assunto, você deve ler outros artigos sobre assuntos relacionados. Por exemplo, sobre ácidos nucleicos ou sobre as funções das proteínas.
