Основные места проведения транскрипции и трансляции в биологии (6 видео)

Транскрипция и трансляция — два ключевых процесса, которые играют основную роль в передаче генетической информации в клетках организма. Транскрипция является первым шагом, при котором ДНК-молекула распутывается и через ряд сложных химических реакций создается молекула РНК, содержащая информацию о последовательности азотистых оснований ДНК. Трансляция, с другой стороны, происходит в рибосомах — местах, где происходит синтез белка по указанным аминокислотам в РНК.

Одно из главных мест проведения транскрипции является клеточное ядро. В ядре содержится главный резервуар генетической информации, ДНК. Здесь, в специальных условиях, РНК-полимераза считывает последовательность оснований ДНК и создает РНК-молекулу, обладающую той же информацией.

После транскрипции молекула РНК покидает ядро и перемещается к рибосомам — основным местам проведения трансляции. Рибосомы находятся в цитоплазме клетки и состоят из рибосомных РНК и белковых подединиц. Здесь, посредством специального механизма, аминокислоты присоединяются к соответствующим антикодам РНК и образуют цепочку, которая в дальнейшем складывается в трехмерную структуру специфичесного белка.

Таким образом, транскрипция и трансляция играют огромную роль в биологии, обеспечивая передачу генетической информации и синтез функциональных белков. Они происходят в различных местах клетки — ядре и цитоплазме, и являются ключевыми процессами в жизнедеятельности организма.

Содержание

Транскрипция
Процесс транскрипции
Роль РНК полимеразы в процессе транскрипции
Трансляция
Этапы трансляции
Рибосомы и их роль в трансляции
Основные места проведения
Основные места проведения в трансляции: Цитоплазма клетки
📽️ Видео

Видео:Понятно и просто: биосинтез белка для ЕГЭ по биологииСкачать

Транскрипция

Транскрипция начинается с связывания фермента — РНК полимеразы, с промоторной областью ДНК. Затем РНК полимераза развивает двухцепочечную ДНК и сопоставляет нуклеотиды с рабочей цепью, используя правило комплементарности.

В результате транскрипции образуется пре-мРНК (пре-мессенджерная РНК), которая является золотым стандартом передачи генетической информации, и затем будет обработана и сплайсирована во взрослую мРНК (мессенджерная РНК).

Транскрипция играет важную роль в регуляции экспрессии генов и обеспечивает процессы дифференциации и развития клеток. Она также служит основой для процесса трансляции, в результате которого РНК переводится в белковое полипептидное цепочку.

Процесс транскрипции

Процесс транскрипции происходит в ядре клетки в органеллах, называемых РНК-полимеразами. РНК-полимераза распознает участок ДНК с определенной последовательностью нуклеотидов, называемый промотором, и начинает синтез РНК по шаблону ДНК.

Транскрипция включает три основных этапа: инициацию, элонгацию и терминацию. На этапе инициации РНК-полимераза связывается с промотором и разделяет две цепи ДНК, образуя открытую комплекс транскрипции. На этапе элонгации РНК-полимераза перемещается по ДНК, синтезируя молекулу РНК в направлении 5′ к 3′. На этапе терминации РНК-полимераза достигает сигнальной последовательности в ДНК и отделяет от нее синтезированную РНК, завершая процесс транскрипции.

РНК, синтезированная в результате транскрипции, представляет собой копию участка ДНК, содержащего генетическую информацию. Она может быть дальше использована в процессе трансляции для синтеза белка или выполнять другие функции в клетке.

Роль РНК полимеразы в процессе транскрипции

РНК полимераза расшифровывает информацию, содержащуюся в ДНК и использует ее для синтеза одноцепочечной молекулы РНК. Этот процесс включает ряд важных шагов и регулируется различными факторами, которые влияют на активность РНК полимеразы.

В процессе транскрипции РНК полимераза связывается с ДНК матрицей на специальных участках, называемых промоторами. После связывания с промотором РНК полимераза образует открытый комплекс, в результате чего DNA двусторонне разделенная на две отдельные цепи. Одна цепь ДНК служит матрицей для синтеза новой РНК молекулы.

РНК полимераза активно считывает информацию, содержащуюся в матрице ДНК, и добавляет комплементарные нуклеотиды к вырастающей цепи РНК. Она транскрибирует не всю ДНК, а только определенные участки, содержащие гены, кодирующие белки или не кодирующие РНК молекулы.

Важно отметить, что РНК полимераза также играет роль в регуляции процесса транскрипции. Различные факторы, такие как протеины-транскрипционные факторы и сигнальные молекулы, могут влиять на активность РНК полимеразы и определять, какие гены будут транскрибироваться.

Функции РНК полимеразы	Роль в процессе транскрипции
Распознавание промоторных участков в ДНК	Инициация транскрипции
Разделение двух цепей ДНК	Открытие ДНК матрицы
Синтез РНК молекулы	Транскрипция генетической информации
Управление активностью генов	Регуляция транскрипции

РНК полимераза является неотъемлемым компонентом транскрипции и необходима для синтеза РНК в клетках всех организмов. Ее роль в этом процессе и ее влияние на активность генов делают РНК полимеразу одной из ключевых молекул живых систем.

Видео:Синтез белка: транскрипция | самое простое объяснениеСкачать

Трансляция

Этапы трансляции можно разделить на инициацию, элонгацию и терминацию. Во время инициации малая субъединица рибосомы связывается с молекулой мРНК и трансляционным инициаторным фактором. Затем большая субъединица рибосомы присоединяется, образуя функциональный комплекс.

Во время элонгации, комплекс движется по молекуле мРНК и синтезирует полипептидную цепь. Трансляционный комплекс перемещается с одного кодона к другому, аминоацил-тРНК связывается с соответствующим кодоном и добавляет новую аминокислоту.

Терминация происходит, когда рибосома достигает стоп-кодона на молекуле мРНК. Это приводит к отделению полипептидной цепи от рибосомы и завершению процесса трансляции.

Рибосомы играют важную роль в трансляции. Они состоят из рибосомных РНК и белков и являются местом, где происходит синтез полипептидных цепей. Рибосомы также содержат активные сайты, которые позволяют связываться с мРНК и аминоацил-тРНК.

Таким образом, процесс трансляции является важным шагом в синтезе белков, который происходит в цитоплазме клетки. Он обеспечивает перевод генетической информации, закодированной в молекуле мРНК, в последовательность аминокислот в полипептидной цепи, которая затем может быть использована для выполнения различных функций в клетке.

Этапы трансляции

1. Инициация

Этот этап начинается с соединения малой субъединицы рибосомы с мРНК при участии инициационных факторов. Далее, большая субъединица инициирует образование стартового комплекса, в котором находится малая субъединица вместе с мРНК и инициаторным тРНК. На мРНК происходит идентификация старт-кодона, обозначающего начало синтеза белка, и остальные тРНК инициаторные методом комплементарности не вступают в комплекс.

2. Элонгация

На этом этапе происходит присоединение следующих аминокислот к составляющим комплекс, состоящему из мРНК, малой и большой субъединиц рибосомы. Это происходит благодаря комплементарности антикодона тРНК и кодону мРНК, а также взаимодействию пептидильного тРНК с активным центром рибосомы. Затем осуществляется катализ синтеза пептидной связи между аминокислотами, что приводит к удлинению полипептидной цепи. Данный процесс повторяется до тех пор, пока не будет достигнут стоп-кодон, которые обозначают конец синтеза белка.

3. Терминация

Терминация – это завершающий этап трансляции, который происходит при достижении стоп-кодона. На этом этапе отделяется полипептидная цепь от рибосомы, а также происходит разрыв соединения между последней аминокислотой и тРНК. Создается белково-молекулярный комплекс, который распадается на составляющие части и служит для дальнейшего использования.

Таким образом, трансляция является важным процессом в биологии, который позволяет синтезировать белки на основе информации, содержащейся в РНК. Этапы трансляции включают инициацию, элонгацию и терминацию, каждый из которых играет свою роль в синтезе полипептидной цепи.

Рибосомы и их роль в трансляции

Рибосомы выполняют роль «фабрик», где происходит сборка новых белковых цепочек. Они связывают молекулы мРНК, переносимые из ядра клетки после транскрипции, и трансформируют их информацию в аминокислотные последовательности.

Процесс трансляции начинается с привязки рибосомы к стартовой кодонной последовательности антикодона молекулы тРНК. ТРНК — транспортная РНК, которая переносит конкретную аминокислоту к рибосоме. Затем рибосома считывает последовательность кодонов на молекуле мРНК и подбирает соответствующую тРНК с антикодоном, образуя пептидную связь между аминокислотами.

Рибосомы движутся вдоль молекулы мРНК, сращивая аминокислоты в белковую цепь до достижения стоп-кодона, который сигнализирует о завершении синтеза белка. При этом, рибосомы занимаются не только синтезом белков, но и контролируют скорость этого процесса, внося изменения в ходе трансляции под влиянием различных факторов.

Таким образом, рибосомы играют важную роль в процессе трансляции, обеспечивая точное сопоставление последовательности трехнуклеотидных кодонов на молекуле мРНК с соответствующими аминокислотами и образование новых белковых цепочек, необходимых для различных функций внутри организма.

Видео:Транскрипция ДНК - биология и физиология клеткиСкачать

Основные места проведения

Основным местом проведения транскрипции является ядро клетки. Здесь происходит синтез РНК на матрице ДНК. Транскрипция начинается с распознавания определенного участка ДНК, где будет начинаться синтез РНК, и его разматывания. Затем РНК-полимераза, основной фермент, отвечающий за синтез РНК, связывается с матрицей ДНК и синтезирует комплементарную цепь РНК. Транскрипция заканчивается в результате сигнала, который отделяет РНК от матрицы ДНК.

Трансляция, или синтез белка, осуществляется в цитоплазме клетки. Она происходит на рибосомах — особых структурах, состоящих из рибосомальных РНК и белков. Рибосомы считывают информацию с молекулы мРНК и синтезируют цепь аминокислот, которая образует белок. Трансляция состоит из трех основных этапов: инициации, элонгации и терминации. На каждом из этих этапов задействованы различные факторы и ферменты, которые обеспечивают правильное считывание информации и синтез белка.

Таким образом, транскрипция проводится в ядре клетки, а трансляция — в цитоплазме. Эти процессы тесно связаны между собой и позволяют клетке производить необходимые белки для выполнения различных функций.

Основные места проведения в трансляции: Цитоплазма клетки

Цитоплазма – это жидкость, которая заполняет весь объем клетки, окружая все ее органеллы, включая рибосомы. Рибосомы являются основными местами проведения трансляции, так как именно на них происходит синтез белка.

Рибосомы представляют собой комплексы белков и РНК, которые обладают как структурными, так и функциональными свойствами. В процессе трансляции, РНК полимераза переносит информацию из матричной РНК на рибосомы, где происходит собственно синтез белка.

Основным местом проведения трансляции в цитоплазме являются рибосомы, которые свободно плавают в цитоплазме, а также прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму, играющему важную роль в синтезе белков, предназначенных для секреции.

Место проведения	Описание
Свободные рибосомы	Находятся свободно в цитоплазме и синтезируют белки, предназначенные для использования внутри клетки.
Рибосомы, прикрепленные к эндоплазматическому ретикулуму	Синтезируют белки, предназначенные для экспорта из клетки или для использования в мембранах и органеллах.

Таким образом, цитоплазма клетки является основным местом проведения трансляции, где находятся рибосомы, ответственные за синтез белков на основе информации, содержащейся в РНК.