Образование молекул РНК: процессы и места образования (7 видео)

РНК – это нуклеиновая кислота, играющая важную роль в биологических процессах живых организмов. её образование происходит в процессе транскрипции. Во время транскрипции генетическая информация, которая содержится в ДНК, переписывается в молекулы РНК. Этот процесс происходит в ядре клеток у эукариот, а у прокариот, где ядро отсутствует, транскрипция осуществляется непосредственно в цитоплазме.

Образование РНК осуществляется с участием ферментов РНК-полимераз. Эти ферменты способны прикладывать нуклеотиды к 3′-концу новой РНК цепи, используя матричную ДНК цепь в качестве шаблона. В результате образуются различные типы РНК, такие как мРНК, тРНК и рРНК, выполняющие различные функции в клетке.

Места образования РНК зависят от типа клетки и времени образования молекул РНК. Например, мРНК образуется в ядре и перемещается в цитоплазму, где выполняет функцию информационного молекулы для синтеза белка. Трансферная РНК синтезируется в ядре и проходит между ядром и цитоплазмой, где участвует в процессе трансляции. Рибосомная РНК синтезируется внутри ядра клетки и, в сочетании с белками, формирует рибосомы – важные комплексы, где происходит синтез белков.

Содержание

Образование молекул РНК
Процессы образования
Транскрипция в ядре
Матричная РНК
Мономеры нуклеотидов
Места образования
Рибосомы
Цитоплазма
💡 Видео

Видео:РНК: строение, виды, функции, отличия от ДНК | биологияСкачать

Образование молекул РНК

Молекулы РНК образуются в результате процесса, который называется транскрипция. Транскрипция происходит в ядре клетки и осуществляется с помощью фермента РНК-полимеразы.

Перед началом транскрипции, необходимо рассмотреть матричный шаблон, который позволяет синтезировать РНК. Матричная РНК обладает последовательностью нуклеотидов, которая соответствует последовательности ДНК.

В процессе образования молекул РНК, используются мономеры нуклеотидов. Нуклеотиды состоят из трех компонентов: органической базы (аденин, гуанин, цитозин, урацил), пентозного сахара (рибоза) и остатка фосфорной кислоты.

Места образования молекул РНК включают рибосомы и цитоплазму клетки. Рибосомы являются основным местом синтеза РНК и белков. Они располагаются как на поверхности эндоплазматической сети, так и в цитоплазме. Цитоплазма также участвует в синтезе РНК и содержит необходимые ферменты и молекулярные компоненты для процесса транскрипции.

Тип РНК	Место образования
мРНК (матричная РНК)	Ядро клетки
рРНК (рибосомная РНК)	Ядро клетки, ядро рибосомы
тРНК (транспортная РНК)	Ядро клетки, цитоплазма

Видео:Биосинтез белка за 3 минуты (даже меньше)Скачать

Процессы образования

Молекулы РНК образуются во время процессов, называемых транскрипцией и трансляцией.

Транскрипция — это процесс синтеза РНК на основе ДНК матрицы. Он происходит в ядре клетки, где ДНК является исходным материалом. Во время транскрипции, имеющаяся в ядре ДНК разделяется на отдельные цепи, и на каждой цепи образуется РНК, состоящая из нуклеотидов — азотистых оснований, сахара и фосфата.

Трансляция — это процесс синтеза белков на основе РНК. Она происходит в цитоплазме клетки на структурах, называемых рибосомами. Во время трансляции информация, закодированная в РНК, помогает собрать правильную последовательность аминокислот, из которых затем формируется белок.

Транскрипция и трансляция играют важную роль в передаче генетической информации и обеспечивают нормальное функционирование клеток. Они позволяют создать все необходимые молекулы РНК, которые играют разнообразные роли в работе организма.

Транскрипция в ядре

В процессе транскрипции, фермент РНК-полимераза связывается с определенной участком ДНК, называемым промотором, и перемещается вдоль гена. Фермент открывает двухцепочечную структуру ДНК и использует одну из цепочек в качестве матрицы для синтеза молекулы РНК.

В процессе синтеза РНК, фермент РНК-полимераза добавляет нуклеотиды к образующейся цепи по правилу комплементарности: аденин соединяется с тимином, урацил соединяется с аденином, гуанин соединяется с цитозином, и цитозин соединяется с гуанином.

Транскрипция в ядре включает несколько этапов: инициацию, элонгацию и терминацию. Во время инициации, фермент РНК-полимераза связывается с промотором и начинает синтез РНК цепи. Во время элонгации, фермент продолжает перемещаться вдоль ДНК, добавляя новые нуклеотиды к цепи РНК. В конце элонгации, фермент достигает терминационного сигнала и отсоединяется от ДНК, завершая процесс транскрипции.

Транскрипция в ядре является важным шагом в экспрессии генов, поскольку РНК, синтезированная в этом процессе, может быть использована для синтеза белка или выполнения других функций в клетке.

Матричная РНК

Транскрипция происходит в ядре клетки. В этом процессе, комплементарная цепь молекулы ДНК разделяется и, используя молекулы РНК-полимеразы, на ней образуется матричная РНК. В результате, последовательность нуклеотидов в матричной РНК становится комплементарной последовательности нуклеотидов в определенной области ДНК.

Матричная РНК содержит транскрипционную единицу, которая представляет собой последовательность нуклеотидов, генетически кодирующую один полипептид или РНК-молекулу. Транскрипционная единица состоит из важных элементов, таких как промотор, который является областью ДНК, к которой связывается РНК-полимераза, и терминатор, который является областью, где полимераза заканчивает синтез РНК.

После образования матричной РНК, она покидает ядро клетки и перемещается в цитоплазму, где происходит процесс трансляции. В цитоплазме, матричная РНК связывается с рибосомами, которые являются местом синтеза белков. В процессе трансляции, матричная РНК «читается» рибосомами, и постепенно синтезируется соответствующая последовательность аминокислот, формируя белок.

Таким образом, матричная РНК играет ключевую роль в переводе информации из ДНК в форму, доступную для синтеза белков. Она является промежуточным звеном между генетической информацией, закодированной в ДНК, и синтезом белков, который является важным процессом для функционирования клеток и организма в целом.

Мономеры нуклеотидов

Каждый нуклеотид соединяется соседними мономерами через свою фосфатную группу и сахарную основу, образуя цепочку. В результате этой связи образуется нуклеотидный полимер, который называется РНК.

Мономеры нуклеотидов образуются внутри клетки в результате сложных биохимических процессов. Синтез нуклеотидов происходит в различных органеллах клетки, таких как митохондрии и рибосомы.

Мономеры нуклеотидов являются основными строительными блоками РНК и играют важную роль в ее функционировании. Они обеспечивают передачу и хранение генетической информации, участвуют в процессе синтеза белков, регулируют активность генов и выполняют множество других функций внутри клетки.

Видео:Синтез белка: транскрипция | самое простое объяснениеСкачать

Места образования

В процессе образования молекул РНК существуют различные места, где это происходит.

Одним из основных мест образования молекул РНК является ядро клетки. Здесь происходит процесс транскрипции, в результате которого образуется матричная РНК. Транскрипция является одним из ключевых этапов синтеза мРНК. В ходе этого процесса информация, содержащаяся в ДНК, переносится на мРНК.

В процессе транскрипции матричная РНК, полученная в ядре, покидает его и направляется в цитоплазму клетки. Именно в цитоплазме происходит синтез белка, основой которого является мРНК. Этот процесс называется трансляцией и представляет собой перевод информации, содержащейся в мРНК, в последовательность аминокислот, из которых строится белок.

Другим местом образования молекул РНК являются рибосомы — специальные органеллы клетки, где происходит синтез белка. Они находятся в цитоплазме и состоят из рибосомных РНК и белков. Рибосомы играют ключевую роль в процессе трансляции, обеспечивая связь между матричной РНК и аминокислотами, необходимыми для синтеза белка.

Таким образом, места образования молекул РНК включают ядро клетки, цитоплазму и рибосомы. Каждое из этих мест выполняет свою роль в процессе синтеза белка, обеспечивая правильное формирование и функционирование молекул РНК.

Рибосомы

Внутри рибосом находятся несколько сайтов, где происходят различные стадии синтеза белков. Один из таких сайтов называется активным местом связывания аминокислоты (A-сайт), другой — сайтом пептидильной связи (P-сайт), а третий — сайтом свободной РНК (E-сайт).

Рибосомы состоят из двух субъединиц — большой и малой. Большая субъединица содержит активные сайты, необходимые для связывания РНК и ферментов, участвующих в процессе синтеза белка. Малая субъединица содержит структуры, которые обеспечивают стабильность рибосомы и взаимодействие с молекулами РНК.

Рибосомы играют важную роль в жизненном цикле клетки и контролируют процессы синтеза белка. Они обеспечивают точную последовательность аминокислот в синтезируемом белке, что является критическим для его правильной функции. Без рибосом, клетка не смогла бы выполнять свои основные функции и выжить.

Цитоплазма

Цитоплазма содержит все необходимые компоненты для образования молекул РНК, в том числе мономеры нуклеотидов, которые являются строительными блоками РНК. Эти мономеры синтезируются в специальных органеллах, называемых рибосомами.

Рибосомы – это комплексы из РНК и белков, которые выполняют функцию синтеза белков и РНК. В цитоплазме находятся свободные рибосомы, которые могут активно синтезировать РНК, а также прикрепленные к мембранам эндоплазматического ретикулума, где они участвуют в синтезе белков и РНК для экспорта из клетки.

Цитоплазма также обеспечивает удобную среду для процессов образования молекул РНК. В ней содержатся ферменты и факторы, необходимые для транскрипции – процесса синтеза РНК на основе матричной РНК.

Таким образом, цитоплазма играет важную роль в образовании молекул РНК, предоставляя необходимые компоненты и условия для проведения необходимых биохимических реакций. Этот процесс происходит как в свободной форме в цитозоле, так и в связи с рибосомами внутри клетки.