सभी जीवों में आनुवंशिक जानकारी डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स (या आरएनए युक्त वायरस के लिए आरएनए) के एक विशिष्ट अनुक्रम के रूप में संग्रहीत होती है। प्रोकैरियोट्स में एकल डीएनए अणु के रूप में आनुवंशिक जानकारी होती है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, आनुवंशिक सामग्री गुणसूत्रों में व्यवस्थित कई डीएनए अणुओं में वितरित होती है।

डीएनए में कोडिंग और गैर-कोडिंग क्षेत्र शामिल हैं। आरएनए के लिए कोडिंग क्षेत्र कोड। डीएनए के गैर-कोडिंग क्षेत्र प्रदर्शन करते हैं संरचनात्मककार्य, आनुवंशिक सामग्री के क्षेत्रों को एक विशेष तरीके से पैक करने की अनुमति देना, या नियामककार्य, प्रोटीन संश्लेषण को निर्देशित करने वाले जीन को शामिल करने में भाग लेना।

जीन डीएनए के कोडिंग क्षेत्र हैं। जीन- डीएनए अणु का एक भाग एक एमआरएनए (और, तदनुसार, एक पॉलीपेप्टाइड), आरआरएनए या टीआरएनए के संश्लेषण को एन्कोड करता है।

गुणसूत्र का वह क्षेत्र जहाँ जीन स्थित होता है, कहलाता है ठिकाना. कोशिका केन्द्रक में जीनों का समूह है जीनोटाइप, गुणसूत्रों के अगुणित सेट के जीनों की समग्रता - जीनोम, एक्स्ट्रान्यूक्लियर डीएनए जीन का एक सेट (माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड, साइटोप्लाज्म) - प्लास्मोन.

प्रोटीन के संश्लेषण के माध्यम से जीन में दर्ज जानकारी के कार्यान्वयन को कहा जाता है अभिव्यक्ति(अभिव्यक्ति) जीन की। आनुवंशिक जानकारी डीएनए न्यूक्लियोटाइड के एक निश्चित अनुक्रम के रूप में संग्रहीत होती है, और प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम के रूप में महसूस की जाती है। मध्यस्थ, सूचना के वाहक, आरएनए हैं, यानी। आनुवंशिक जानकारी का कार्यान्वयन निम्नानुसार होता है:

डीएनए → आरएनए → प्रोटीन

प्रोटीन जैवसंश्लेषण के चरण

प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में दो चरण शामिल हैं: प्रतिलेखन और अनुवाद।

प्रतिलिपि(अक्षांश से. TRANSCRIPTION- पुनर्लेखन) - एक टेम्पलेट के रूप में डीएनए का उपयोग करके आरएनए का संश्लेषण। परिणामस्वरूप, एमआरएनए, टीआरएनए और आरआरएनए बनते हैं। प्रतिलेखन प्रक्रिया में एटीपी के रूप में ऊर्जा के बड़े व्यय की आवश्यकता होती है और यह एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा किया जाता है।

उसी समय, संपूर्ण डीएनए अणु को प्रतिलेखित नहीं किया जाता है, बल्कि केवल उसके अलग-अलग खंडों को ही प्रतिलेखित किया जाता है। ऐसा खंड ( प्रतिलिपि) शुरू होता है प्रमोटर(डीएनए का एक भाग जहां आरएनए पोलीमरेज़ जुड़ता है और जहां से प्रतिलेखन शुरू होता है) और समाप्त होता है टर्मिनेटर(डीएनए का अनुभाग जिसमें प्रतिलेखन संकेत का अंत होता है)। आणविक जीव विज्ञान के संदर्भ में एक ट्रांसक्रिप्टन एक जीन है।

प्रतिलेखन, प्रतिकृति की तरह, पूरक बंधन के लिए न्यूक्लियोटाइड के नाइट्रोजनस आधारों की क्षमता पर आधारित है। प्रतिलेखन के समय, डीएनए डबल स्ट्रैंड टूट जाता है, और आरएनए संश्लेषण एक डीएनए स्ट्रैंड के साथ किया जाता है।

अनुवाद के दौरान, डीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को संश्लेषित एमआरएनए अणु पर स्थानांतरित किया जाता है, जो प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है।

प्रोकैरियोट्स के जीन में केवल न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को कोड करने का काम होता है। यूकेरियोटिक जीन में वैकल्पिक कोडिंग होती है ( एक्सॉनों) और एन्कोडिंग नहीं ( इंट्रोन्स) प्लॉट. प्रतिलेखन के बाद, इंट्रॉन से संबंधित एमआरएनए क्षेत्रों को स्प्लिसिंग के दौरान हटा दिया जाता है, जो प्रसंस्करण का एक अभिन्न अंग है। प्रसंस्करण- अपने पूर्ववर्ती प्री-एमआरएनए से परिपक्व एमआरएनए के निर्माण की प्रक्रिया।

इसमें दो मुख्य घटनाएँ शामिल हैं:

1. न्यूक्लियोटाइड के एमआरएनए लघु अनुक्रमों के सिरों से जुड़ाव, अनुवाद की शुरुआत और अंत का संकेत;
2. स्प्लिसिंग- डीएनए इंट्रोन्स के अनुरूप गैर-जानकारीपूर्ण एमआरएनए अनुक्रमों को हटाना। स्प्लिसिंग के परिणामस्वरूप, एमआरएनए का आणविक भार 10 गुना कम हो जाता है।

प्रसारण(अक्षांश से. अनुवाद- अनुवाद) - एक टेम्पलेट के रूप में एमआरएनए का उपयोग करके एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का संश्लेषण।

अनुवाद में सभी तीन प्रकार के आरएनए शामिल हैं:

• एमआरएनए एक सूचना मैट्रिक्स के रूप में कार्य करता है;
• टीआरएनए अमीनो एसिड वितरित करते हैं और कोडन को पहचानते हैं;
• आरआरएनए प्रोटीन के साथ मिलकर राइबोसोम बनाता है जो एमआरएनए को धारण करता है;
• टीआरएनए और प्रोटीन और पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का संश्लेषण करते हैं।

एमआरएनए का अनुवाद एक नहीं, बल्कि एक साथ कई (80 तक) राइबोसोम द्वारा किया जाता है। राइबोसोम के इन समूहों को कहा जाता है पॉलीराइबोसोम (पॉलीसोम). पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक अमीनो एसिड को शामिल करने के लिए चार एटीपी की ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

जेनेटिक कोड

प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम के रूप में डीएनए में "दर्ज" की जाती है। प्रतिलेखन के दौरान, इसे संश्लेषित एमआरएनए अणु पर प्रतिलेखित किया जाता है, जो प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। निश्चित संयोजनडीएनए न्यूक्लियोटाइड्स, और इसलिए एमआरएनए, प्रोटीन की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक निश्चित अमीनो एसिड से मेल खाते हैं। इस पत्राचार को कहा जाता है जेनेटिक कोड. एक अमीनो एसिड तीन न्यूक्लियोटाइडों के संयोजन से निर्धारित होता है त्रिक (कोडन). चूँकि न्यूक्लियोटाइड चार प्रकार के होते हैं, जब तीन को एक त्रिक में संयोजित किया जाता है, तो वे त्रिक के 4 3 = 64 प्रकार देते हैं (जबकि केवल 20 अमीनो एसिड एन्कोडेड होते हैं)। इनमें से तीन "स्टॉप कोडन" हैं जो अनुवाद रोकते हैं, शेष 61 कोडिंग हैं। विभिन्न अमीनो एसिड अलग-अलग संख्या में त्रिक द्वारा एन्कोड किए जाते हैं: 1 से 6 तक।

टिप्पणियाँ:

1. त्रिक में पहला नाइट्रोजनस आधार बाईं ऊर्ध्वाधर पंक्ति में है, दूसरा ऊपरी क्षैतिज में, और तीसरा दाहिनी ऊर्ध्वाधर में है।
2. तीन आधारों की रेखाओं के प्रतिच्छेदन पर, वांछित अमीनो एसिड प्रकट होता है।
3. कोष्ठक के बाहर नाइट्रोजनस आधार एमआरएनए का हिस्सा हैं, कोष्ठक में नाइट्रोजनस आधार डीएनए का हिस्सा हैं।

आनुवंशिक कोड के गुण:

1. त्रिक कोड- एक अमीनो एसिड न्यूक्लिक एसिड अणु में तीन न्यूक्लियोटाइड्स (ट्रिपलेट) द्वारा एन्कोड किया गया है;
2. कोड सार्वभौमिक है- वायरस से लेकर मनुष्यों तक सभी जीवित जीव एक ही आनुवंशिक कोड का उपयोग करते हैं;
3. कोड स्पष्ट है (विशिष्ट)एक त्रिक एक एकल अमीनो एसिड से मेल खाता है।
4. अनावश्यक कोड- एक अमीनो एसिड एक से अधिक ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किया गया है;
5. कोड ओवरलैप नहीं होता- एक न्यूक्लियोटाइड न्यूक्लिक एसिड श्रृंखला में एक साथ कई कोडन का हिस्सा नहीं हो सकता है;
6. कोड संरेख है- संश्लेषित प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड का क्रम smRNA त्रिक के अनुक्रम के साथ मेल खाता है।

प्रसारण चरण

अनुवाद में तीन चरण होते हैं: आरंभ, विस्तार और समाप्ति।

1. दीक्षा- पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण में शामिल कॉम्प्लेक्स की असेंबली। राइबोसोम की छोटी उपइकाई सर्जक से जुड़ जाती है meth-टीआरएनए, और फिर एमआरएनए के साथ, जिसके बाद पूरे राइबोसोम का निर्माण होता है, जिसमें छोटे और बड़े उपकण शामिल होते हैं।
2. बढ़ाव- पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का विस्तार. राइबोसोम एमआरएनए के साथ चलता है, जिसके साथ बढ़ती पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अगला अमीनो एसिड जोड़ने का चक्र बार-बार दोहराया जाता है।
3. समापन- पॉलीपेप्टाइड अणु के संश्लेषण का पूरा होना। राइबोसोम तीन एमआरएनए स्टॉप कोडन में से एक तक पहुंचता है, और चूंकि स्टॉप कोडन के पूरक एंटिकोडन के साथ कोई टीआरएनए नहीं है, इसलिए पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का संश्लेषण बंद हो जाता है। यह राइबोसोम से मुक्त होकर अलग हो जाता है। राइबोसोमल सबयूनिट अलग हो जाते हैं, एमआरएनए से अलग हो जाते हैं, और अगली पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण में भाग ले सकते हैं।

मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाएं

मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाओं में शामिल हैं:

• डीएनए का स्व-दोहराव (प्रतिकृति);
• डीएनए अणु (प्रतिलेखन) पर एमआरएनए, टीआरएनए और आरआरएनए का गठन;
• एमआरएनए में प्रोटीन जैवसंश्लेषण (अनुवाद)।

ये सभी प्रतिक्रियाएं इस तथ्य से एकजुट हैं कि एक मामले में एक डीएनए अणु या दूसरे में एक एमआरएनए अणु एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है जिस पर समान अणु बनते हैं। जीवित जीवों की अपनी तरह का प्रजनन करने की क्षमता मैट्रिक्स संश्लेषण की प्रतिक्रियाओं पर आधारित है।

जीन अभिव्यक्ति का विनियमन

बहुकोशिकीय जीव का शरीर विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं से निर्मित होता है। वे संरचना और कार्य में भिन्न हैं, अर्थात्। विभेदित। अंतर इस तथ्य में प्रकट होते हैं कि शरीर की किसी भी कोशिका के लिए आवश्यक प्रोटीन के अलावा, प्रत्येक प्रकार की कोशिकाएं विशेष प्रोटीन को भी संश्लेषित करती हैं: केराटिन एपिडर्मिस में बनता है, हीमोग्लोबिन एरिथ्रोसाइट्स में बनता है, आदि। कोशिका विभेदन व्यक्त जीनों के सेट में परिवर्तन के कारण होता है और डीएनए अनुक्रमों की संरचना में किसी भी अपरिवर्तनीय परिवर्तन के साथ नहीं होता है।

सामग्री की तालिका: 1. प्रोटीन कार्य प्रोटीन कार्य प्रोटीन कार्य 2. प्रोटीन जैवसंश्लेषण प्रोटीन जैवसंश्लेषण प्रोटीन जैवसंश्लेषण 2.1. प्रोटीन जैवसंश्लेषण 2.1 के खोजकर्ता। प्रोटीन जैवसंश्लेषण के अग्रदूत प्रोटीन जैवसंश्लेषण के अग्रदूत प्रोटीन जैवसंश्लेषण के अग्रदूत 2.2। प्रतिलेखन 2.2. प्रतिलेखन प्रतिलेखन 2.3. प्रसारण 2.3. प्रसारण प्रसारण 3. अपने आप को परखें अपने आप को परखें अपने आप को परखें

प्रोटीन बायोसिंथेसिस डीएनए प्रतिकृति डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड की एक बेटी अणु के संश्लेषण की प्रक्रिया है, जो मूल डीएनए अणु के मैट्रिक्स पर कोशिका विभाजन के दौरान होती है। इस मामले में, डीएनए में एन्कोडेड आनुवंशिक सामग्री दोगुनी हो जाती है और बेटी कोशिकाओं के बीच विभाजित हो जाती है। डीएनए प्रतिकृति एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा की जाती है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण के खोजकर्ता फ्रेंकोइस जैकब (b.1920) - फ्रांसीसी सूक्ष्म जीवविज्ञानी जैक्स लुसिएन मोनोड () - फ्रांसीसी जैव रसायनज्ञ और सूक्ष्म जीवविज्ञानी

प्रतिलेखन प्रोटीन जैवसंश्लेषण में पहला चरण प्रतिलेखन है। प्रतिलेखन डीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम से आरएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में जानकारी का पुनर्लेखन है। ए टी जी जी ए सी जी ए सी टी डीएनए के एक निश्चित खंड में, एंजाइमों की कार्रवाई के तहत, हिस्टोन प्रोटीन अलग हो जाते हैं, हाइड्रोजन बंधन टूट जाते हैं, और डीएनए डबल हेलिक्स खुल जाता है। श्रृंखलाओं में से एक एमआरएनए के निर्माण के लिए एक टेम्पलेट बन जाती है। एक निश्चित स्थान पर डीएनए का एक टुकड़ा एंजाइमों की क्रिया के तहत खुलने लगता है। डीएनए टेम्पलेट

फिर, टेम्पलेट के आधार पर, आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम की कार्रवाई के तहत, पूरकता के सिद्धांत के अनुसार मुक्त न्यूक्लियोटाइड से एमआरएनए असेंबली शुरू होती है। ए टी जी जी ए सी जी ए सी टी यू ए सी सी यू जी सी यू जी ए आई-आरएनए हाइड्रोजन बांड डीएनए और आरएनए के नाइट्रोजनस बेस के बीच बनते हैं, और एस्टर बांड मैट्रिक्स आरएनए के न्यूक्लियोटाइड के बीच बनते हैं। हाइड्रोजन बांड एस्टर बांड

एमआरएनए एमआरएनए असेंबली के बाद, डीएनए और एमआरएनए के नाइट्रोजनस आधारों के बीच हाइड्रोजन बंधन टूट जाते हैं, और नवगठित एमआरएनए नाभिक में छिद्रों के माध्यम से साइटोप्लाज्म में गुजरता है, जहां यह राइबोसोम से जुड़ जाता है। और डीएनए के दो स्ट्रैंड दोबारा जुड़ते हैं, डबल हेलिक्स को बहाल करते हैं, और फिर से हिस्टोन प्रोटीन से जुड़ जाते हैं। एमआरएनए मैग्नीशियम आयनों की उपस्थिति में छोटी सबयूनिट की सतह से जुड़ा होता है। राइबोसोम साइटोप्लाज्म एमजी 2+ का नाभिक

अनुवाद जैवसंश्लेषण का दूसरा चरण अनुवाद है। अनुवाद एक प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम का अनुवाद है। साइटोप्लाज्म में, अमीनो एसिड टीआरएनए के साथ जुड़ते हैं। ये बहुत प्रजाति-विशिष्ट प्रतिक्रियाएं हैं: एक निश्चित एंजाइम केवल अपने स्वयं के अमीनो एसिड को पहचानने और संबंधित टीआरएनए से बांधने में सक्षम है। आई-आरएनए एजीयू यू सी ए यू सीए ए जी यू ए/के ए/के ए/ के यू यू जी ए सी यू यू जी सी

फिर टीआरएनए आई-आरएनए में चला जाता है और अपने एंटीकोडोन के साथ पूरक को आई-आरएनए के कोडन से बांध देता है। दूसरा कोडन फिर एक दूसरे एमिनोएसिल-टीआरएनए कॉम्प्लेक्स से जुड़ा होता है जिसमें इसका विशिष्ट एंटिकोडन होता है। एक एंटिकोडन टीआरएनए के शीर्ष पर न्यूक्लियोटाइड का एक त्रिक है। कोडन एमआरएनए पर न्यूक्लियोटाइड का एक त्रिक है। i-RNA AGU U C A U C A A G U a/ k a/k U U G A C U U G C पूरक न्यूक्लियोटाइड के बीच हाइड्रोजन बंधन

दो टीआरएनए एमआरएनए से जुड़ने के बाद, एंजाइम की कार्रवाई के तहत अमीनो एसिड के बीच एक पेप्टाइड बंधन बनता है; पहला अमीनो एसिड दूसरे टीआरएनए में चला जाता है, और छोड़ा गया पहला टीआरएनए निकल जाता है। उसके बाद राइबोसोम धागे के साथ-साथ चलने लगता है कार्यस्थलअगला कोडन. आई-आरएनए एजीयू यू सी ए यू सी ए ए जी यू ए/के ए/ के यू यू जी ए सी यू यू जी सी पेप्टाइड बॉन्ड ए/सी

एमआरएनए में निहित "पाठ" के राइबोसोम द्वारा इस तरह की अनुक्रमिक रीडिंग तब तक जारी रहती है जब तक कि प्रक्रिया स्टॉप कोडन (टर्मिनल कोडन) में से एक तक नहीं पहुंच जाती। ऐसे त्रिक त्रिक UAA, UAG, UGA हैं। एक एमआरएनए अणु में कई पॉलीपेप्टाइड स्ट्रैंड के संश्लेषण के लिए निर्देश हो सकते हैं। राइबोसोम प्रोटीन पर आई-आरएनए अंत में, एंजाइम इस आई-आरएनए अणु को क्षीण कर देते हैं, इसे अलग-अलग न्यूक्लियोटाइड में विभाजित कर देते हैं।

3. नियंत्रण परीक्षण 1. प्रतिलेखन के दौरान एक एमआरएनए अणु के संश्लेषण के लिए टेम्पलेट है: ए) संपूर्ण डीएनए अणु संपूर्ण डीएनए अणु बी) पूरी तरह से डीएनए अणु की श्रृंखलाओं में से एक पूरी तरह से डीएनए अणु की श्रृंखलाओं में से एक सी ) डीएनए श्रृंखलाओं में से एक का एक खंड डीएनए श्रृंखलाओं में से एक का एक खंड घ) कुछ मामलों में, डीएनए अणु की श्रृंखलाओं में से एक, अन्य में, संपूर्ण डीएनए अणु। कुछ मामलों में, श्रृंखलाओं में से एक डीएनए अणु, दूसरों में, संपूर्ण डीएनए अणु। 2. प्रतिलेखन होता है: ए) नाभिक में नाभिक में बी) राइबोसोम पर राइबोसोम पर सी) साइटोप्लाज्म में साइटोप्लाज्म में डी) चिकनी ईआर के चैनलों पर चिकनी ईआर के चैनलों पर 3. न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में टी-आरएनए एंटिकोडन सख्ती से पूरक है: बी) अमीनो एसिड जिससे दिया गया टी-आरएनए बंधा हुआ है; अमीनो एसिड जिससे दिया गया टी-आरएनए बंधा हुआ है; सी) जीन का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम; न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम जीन का;

4. कोशिका में अनुवाद किया जाता है: ए) नाभिक में नाभिक में बी) राइबोसोम पर राइबोसोम पर सी) साइटोप्लाज्म में साइटोप्लाज्म में डी) चिकनी ईआर के चैनलों पर चिकनी ईआर 5 के चैनलों पर। अनुवाद के दौरान, प्रोटीन की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को इकट्ठा करने के लिए टेम्पलेट है: ए) दोनों श्रृंखलाएं डीएनए अणु की श्रृंखलाओं में से एक बी) डीएनए अणु की श्रृंखलाओं में से एक डीएनए अणु की श्रृंखलाओं में से एक सी) एक एम- आरएनए अणु एक एम-आरएनए अणु डी) कुछ मामलों में डीएनए श्रृंखलाओं में से एक, अन्य में - एक एम-आरएनए अणु, कुछ मामलों में डीएनए श्रृंखलाओं में से एक, अन्य में - एमआरएनए अणु 6. एक कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण के दौरान, एटीपी ऊर्जा: ए) खपत होती है बी) संग्रहीत होती है सी) खपत नहीं होती है और जारी नहीं होती है खपत नहीं होती है और जारी नहीं होती है डी) संश्लेषण के कुछ चरणों में खपत होती है, अन्य में यह संश्लेषण के कुछ चरणों में जारी होती है खपत होती है दूसरों पर, 7 बाहर खड़े हैं। अतिरिक्त को हटा दें: राइबोसोम, टी-आरएनए, एम-आरएनए, अमीनो एसिड, डीएनए। राइबोसोम टी-आरएनए एम-आरएनए एमिनो एसिडडीएनए

8. तीन न्यूक्लियोटाइडों के टी-आरएनए अणु का एक खंड जो पूरकता के सिद्धांत के अनुसार एमआरएनए के एक निश्चित खंड से पूरक रूप से जुड़ता है, कहलाता है... 9. डीएनए अणु में नाइट्रोजनस आधारों का क्रम इस प्रकार है: ATTAACGCCTAT। एमआरएनए में नाइट्रोजनस आधारों का क्रम क्या होगा? ए) TAATTGTSGATAATAATTGTSGATA बी) GCTGTTATTGCGTGTTATTGTS सी) WAAAUCCGUTUTUAAAUCCGUTUT डी) UAAUUGTSGAUAAUUUGTSGAUA

प्रोटीन संश्लेषण के तंत्र को समझना कई वैज्ञानिकों के लंबे और जटिल काम का परिणाम है। यह शानदार उपलब्धि अब जैविक विज्ञान के मुख्य प्रावधानों में से एक है। लेकिन अभी भी इस प्रक्रिया का अधिकांश भाग हमारी जानकारी से परे है। निष्कर्ष

संक्षेप में और स्पष्ट रूप से कैसे समझाया जाए कि प्रोटीन जैवसंश्लेषण क्या है और इसका महत्व क्या है?

यदि आप इस विषय में रुचि रखते हैं, और स्कूली ज्ञान में सुधार करना चाहते हैं या अंतराल को दोहराना चाहते हैं, तो यह लेख आपके लिए बनाया गया है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण क्या है

सबसे पहले, जैवसंश्लेषण की परिभाषा से खुद को परिचित करना उचित है। जैवसंश्लेषण जीवित जीवों द्वारा प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों का संश्लेषण है।

सीधे शब्दों में कहें तो यह सूक्ष्मजीवों की सहायता से विभिन्न पदार्थों का उत्पादन है।यह प्रक्रिया सभी जीवित कोशिकाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। जटिल जैव रासायनिक संरचना के बारे में मत भूलना।

प्रतिलेखन और प्रसारण

जैवसंश्लेषण में ये दो सबसे महत्वपूर्ण चरण हैं।

प्रतिलिपिलैटिन से इसका अर्थ है "पुनर्लेखन" - डीएनए का उपयोग मैट्रिक्स के रूप में किया जाता है, इसलिए संश्लेषण होता है तीन प्रकारआरएनए (मैट्रिक्स / सूचनात्मक, परिवहन, राइबोसोमल राइबोन्यूक्लिक एसिड)। प्रतिक्रिया पोलीमरेज़ (आरएनए) का उपयोग करके और बड़ी मात्रा में एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का उपयोग करके की जाती है।

दो मुख्य क्रियाएं हैं:

1. एमआरएनए जोड़कर अनुवाद के अंत और शुरुआत को चिह्नित करना।
2. स्प्लिसिंग के कारण हुई एक घटना, जो बदले में गैर-जानकारीपूर्ण आरएनए अनुक्रमों को हटा देती है, जिससे मैट्रिक्स राइबोन्यूक्लिक एसिड का द्रव्यमान 10 गुना कम हो जाता है।

प्रसारणलैटिन से इसका अर्थ है "अनुवाद" - एमआरएनए का उपयोग टेम्पलेट के रूप में किया जाता है, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं को संश्लेषित किया जाता है।

अनुवाद में तीन चरण शामिल हैं, जिन्हें तालिका के रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

1. प्रथम चरण। दीक्षा एक कॉम्प्लेक्स का निर्माण है जो एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण में शामिल होता है।
2. दूसरा चरण। बढ़ाव इस श्रृंखला के आकार में वृद्धि है।
3. तीसरा चरण. समाप्ति उपर्युक्त प्रक्रिया का निष्कर्ष है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण का आरेख

आरेख दिखाता है कि प्रक्रिया कैसे आगे बढ़ती है।

इस सर्किट का डॉकिंग बिंदु राइबोसोम है, जिसमें प्रोटीन संश्लेषित होता है। सरल रूप में संश्लेषण योजना के अनुसार किया जाता है

डीएनए > आरएनए > प्रोटीन।

प्रतिलेखन का पहला चरण शुरू होता है, जिसमें अणु एकल-स्ट्रैंडेड मैसेंजर राइबोन्यूक्लिक एसिड (एमआरएनए) में बदल जाता है। इसमें प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम के बारे में जानकारी होती है।

एमआरएनए का अगला पड़ाव राइबोसोम होगा, जहां संश्लेषण स्वयं होता है। यह अनुवाद द्वारा होता है, एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का निर्माण। इस सामान्य योजना के बाद, परिणामी प्रोटीन को कुछ कार्य करते हुए विभिन्न स्थानों पर ले जाया जाता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण प्रोसेसर का अनुक्रम

प्रोटीन जैवसंश्लेषण एक जटिल तंत्र है जिसमें ऊपर उल्लिखित दो चरण शामिल हैं, अर्थात् प्रतिलेखन और अनुवाद। लिखित चरण पहले होता है (इसे दो घटनाओं में विभाजित किया गया है)।

के बाद आता है अनुवाद, जिसमें सभी प्रकार के आरएनए भाग लेते हैं, प्रत्येक का अपना कार्य होता है:

1. सूचनात्मक - मैट्रिक्स की भूमिका.
2. परिवहन - अमीनो एसिड का योग, कोडन का निर्धारण।
3. राइबोसोमल - राइबोसोम का निर्माण जो एमआरएनए का समर्थन करता है।
4. परिवहन - एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का संश्लेषण।

कोशिका के कौन से घटक प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं?

जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, जैवसंश्लेषण को दो चरणों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक चरण के अपने घटक होते हैं। पहले चरण में, ये डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड, मैसेंजर और ट्रांसफर आरएनए और न्यूक्लियोटाइड हैं।

दूसरे चरण में, निम्नलिखित घटक शामिल होते हैं: एमआरएनए, टीआरएनए, राइबोसोम, न्यूक्लियोटाइड और पेप्टाइड्स।

किसी कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण प्रतिक्रियाओं की विशेषताएं क्या हैं?

जैवसंश्लेषण प्रतिक्रियाओं की विशेषताओं की सूची में शामिल होना चाहिए:

1. रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए एटीपी ऊर्जा का उपयोग।
2. ऐसे एंजाइम होते हैं जो प्रतिक्रियाओं को तेज़ करते हैं।
3. प्रतिक्रिया में मैट्रिक्स चरित्र होता है, क्योंकि प्रोटीन एमआरएनए पर संश्लेषित होता है।

कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण के लक्षण

ऐसी जटिल प्रक्रिया, निश्चित रूप से, विभिन्न संकेतों द्वारा विशेषता है:

1. इनमें से पहला यह है कि इसमें एंजाइम होते हैं, जिनके बिना प्रक्रिया ही संभव नहीं होगी।
2. आरएनए के सभी तीन प्रकार शामिल हैं, इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि केंद्रीय भूमिका आरएनए की है।
3. अणुओं का निर्माण मोनोमर्स, अर्थात् अमीनो एसिड द्वारा किया जाता है।
4. यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रोटीन की विशिष्टता अमीनो एसिड की व्यवस्था से उन्मुख होती है।

निष्कर्ष

बहुकोशिकीय जीव एक उपकरण है जिसमें विभिन्न प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं जो विभेदित होती हैं - संरचना और कार्य में भिन्न होती हैं। प्रोटीन के अलावा, इस प्रकार की कोशिकाएँ भी होती हैं, जो अपनी तरह का संश्लेषण भी करती हैं, यही अंतर है।

परिचय

जीवन प्रोटीन निकायों के अस्तित्व का एक तरीका है। फ्रेडरिक एंगेल्स द्वारा दी गई यह परिभाषा जीवों के कामकाज में प्रोटीन की असाधारण भूमिका को इंगित करती है। प्रोटीन जैवसंश्लेषणयह एक अत्यंत जटिल और ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है। यह कोशिका जीवन का आधार है।

प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम में होता है और योजना के अनुसार कई चरणों में होता है DNARNA प्रोटीन. एक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु को पूरकता के सिद्धांत के आधार पर एकल-स्ट्रैंडेड आरएनए अणु में स्थानांतरित किया जाता है। परिणाम मैसेंजर आरएनए है, जिसमें प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम के बारे में जानकारी होती है। इसके बाद, एमआरएनए राइबोसोम में प्रवेश करता है और, एक टेम्पलेट की तरह, न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम की भाषा से आनुवंशिक जानकारी को अमीनो एसिड अनुक्रम की भाषा में अनुवाद करके, इसके माध्यम से एक प्रोटीन को संश्लेषित किया जाता है। चरण दर चरण, एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाई जाती है, जो संश्लेषण के दौरान और बाद में, जैविक रूप से सक्रिय प्रोटीन में संशोधित हो जाती है। संश्लेषित प्रोटीन को अपने कार्य करने के लिए कोशिका के विभिन्न भागों में ले जाया जाता है।

प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम की कोडिंग कुछ नियमों के अनुसार की जाती है, जिन्हें कहा जाता है जेनेटिक कोड. जेनेटिक कोड को समझना विज्ञान की एक बहुत ही महत्वपूर्ण उपलब्धि है। कोड प्रोटीन संश्लेषण के तंत्र, उत्परिवर्तन की उत्पत्ति और अन्य जैविक घटनाओं की व्याख्या करता है।

एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण और अन्य आधुनिक अनुसंधान विधियों ने प्रोटीन जैवसंश्लेषण और आणविक जीव विज्ञान के अन्य पहलुओं के अध्ययन में बहुत आगे बढ़ना संभव बना दिया है। फिर भी, कुछ अत्यंत महत्वपूर्ण मैक्रोमोलेक्यूल्स की स्थानिक संरचनाएं अभी तक स्थापित नहीं की गई हैं। विज्ञान को प्रोटीन संश्लेषण के संबंध में कई सवालों के जवाब देने हैं।

सामान्य योजनाप्रोटीन जैवसंश्लेषण

कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण की सामान्य योजना: DNARNA प्रोटीन (चित्र 1)।

चित्र 1. कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण की सामान्य योजना

प्रतिलेखन।डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए (जीन) के अलग-अलग खंड पूरकता के सिद्धांत के अनुसार उन पर एकल-स्ट्रैंडेड आरएनए श्रृंखलाओं के संश्लेषण के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करते हैं। प्रतिलेखन तीन चरणों में होता है: आरंभ, विस्तार और समाप्ति।

प्रसंस्करण एवं परिवहन.संश्लेषण की प्रक्रिया में, आरएनए में परिवर्तन होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप यह प्रोटीन संश्लेषण के लिए उपयुक्त परिपक्व अणु में बदल जाता है। परिणामी मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) फिर एक प्रोग्राम के रूप में राइबोसोम में प्रवेश करता है जो संश्लेषित प्रोटीन में अमीनो एसिड अनुक्रम निर्धारित करता है।

अमीनो एसिड की सक्रियता और स्वीकृति।प्रोटीन अमीनो एसिड से बने होते हैं, लेकिन मुक्त कोशिका अमीनो एसिड का उपयोग सीधे राइबोसोम द्वारा नहीं किया जा सकता है। प्रत्येक अमीनो एसिड पहले एटीपी द्वारा सक्रिय होता है, और फिर राइबोसोम के बाहर एक विशेष आरएनए अणु - स्थानांतरण (परिवहन) आरएनए (टीआरएनए) से जुड़ा होता है। परिणामी अमीनोएसिल-टीआरएनए प्रोटीन संश्लेषण के लिए सब्सट्रेट के रूप में राइबोसोम में प्रवेश करता है।

प्रसारण।एमआरएनए के रूप में सूचना का प्रवाह और अमीनोएसिल-टीआरएनए के रूप में सामग्री का प्रवाह राइबोसोम में प्रवेश करता है, जो एमआरएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम की भाषा से अमीनो एसिड की भाषा में आनुवंशिक जानकारी का अनुवाद (अनुवाद) करता है। प्रत्येक राइबोसोम एमआरएनए के साथ एक छोर से दूसरे छोर तक चलता है और, तदनुसार, पर्यावरण से उन अमीनोसिल-टीआरएनए का चयन करता है जो स्थित न्यूक्लियोटाइड के त्रिक संयोजनों के अनुरूप (पूरक) होते हैं। इस पलराइबोसोम में. चयनित अमीनोएसिल-टीआरएनए का अमीनो एसिड अवशेष हर बार बढ़ती पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में राइबोसोम द्वारा सहसंयोजक रूप से जुड़ा होता है, और डीएसाइलेटेड टीआरएनए राइबोसोम से समाधान में जारी किया जाता है। इस प्रकार पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला क्रमिक रूप से निर्मित होती है।

एक कार्यात्मक प्रोटीन का निर्माण.संश्लेषण के दौरान, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला राइबोसोम से निकलती है और एक ग्लोब्यूल में बदल जाती है। प्रोटीन तह और परिवहन एंजाइमेटिक संशोधनों (प्रोटीन प्रसंस्करण) के साथ होता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण तंत्र की अत्यधिक जटिलता के बावजूद, यह अत्यंत उच्च दर से आगे बढ़ता है। प्रत्येक कोशिका में हजारों विभिन्न प्रोटीनों के संश्लेषण को कड़ाई से आदेश दिया जाता है - दी गई चयापचय स्थितियों के तहत, प्रत्येक प्रोटीन के केवल आवश्यक संख्या में अणुओं का संश्लेषण होता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण प्रत्येक जीवित कोशिका में होता है। यह युवा बढ़ती कोशिकाओं में सबसे अधिक सक्रिय है, जहां प्रोटीन को उनके अंगों के निर्माण के लिए संश्लेषित किया जाता है, साथ ही स्रावी कोशिकाओं में, जहां एंजाइम प्रोटीन और हार्मोन प्रोटीन को संश्लेषित किया जाता है।

प्रोटीन की संरचना निर्धारित करने में मुख्य भूमिका डीएनए की होती है। डीएनए का वह टुकड़ा जिसमें एकल प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी होती है, जीन कहलाता है। एक डीएनए अणु में कई सौ जीन होते हैं। एक डीएनए अणु में निश्चित रूप से संयुक्त न्यूक्लियोटाइड के रूप में प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम के लिए एक कोड होता है। डीएनए कोड को लगभग पूरी तरह से समझ लिया गया है। इसका सार इस प्रकार है. प्रत्येक अमीनो एसिड तीन आसन्न न्यूक्लियोटाइड की डीएनए श्रृंखला के एक खंड से मेल खाता है।

उदाहरण के लिए, अनुभाग टी-टी-टीअमीनो एसिड लाइसिन से मेल खाता है, खंड ए-सी-ए- सिस्टीन, सी-ए-ए - वेलिन, आदि। 20 अलग-अलग अमीनो एसिड होते हैं, 4 न्यूक्लियोटाइड्स और 3 के संभावित संयोजनों की संख्या 64 है। इसलिए, सभी अमीनो एसिड को एन्कोड करने के लिए पर्याप्त मात्रा में त्रिक हैं।

प्रोटीन संश्लेषण एक जटिल बहु-चरण प्रक्रिया है जो मैट्रिक्स संश्लेषण के सिद्धांत के अनुसार आगे बढ़ने वाली सिंथेटिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करती है।

चूंकि डीएनए कोशिका केंद्रक में स्थित होता है, और प्रोटीन संश्लेषण साइटोप्लाज्म में होता है, इसलिए एक मध्यस्थ होता है जो डीएनए से राइबोसोम तक जानकारी पहुंचाता है। ऐसा मध्यस्थ एमआरएनए है। :

प्रोटीन जैवसंश्लेषण में निम्नलिखित चरण निर्धारित होते हैं, जो कोशिका के विभिन्न भागों में होते हैं:

1. पहला चरण - आई-आरएनए का संश्लेषण नाभिक में होता है, जिसके दौरान डीएनए जीन में निहित जानकारी को आई-आरएनए में फिर से लिखा जाता है। इस प्रक्रिया को प्रतिलेखन कहा जाता है (लैटिन "प्रतिलेख" से - पुनर्लेखन)।
2. दूसरे चरण में, अमीनो एसिड को टी-आरएनए अणुओं के साथ जोड़ा जाता है, जिसमें क्रमिक रूप से तीन न्यूक्लियोटाइड्स - एंटिकोडन होते हैं, जिनकी मदद से उनके ट्रिपल कोडन का निर्धारण किया जाता है।
3. तीसरा चरण पॉलीपेप्टाइड बांड के प्रत्यक्ष संश्लेषण की प्रक्रिया है, जिसे अनुवाद कहा जाता है। यह राइबोसोम में होता है।
4. चौथे चरण में प्रोटीन की द्वितीयक एवं तृतीयक संरचना का निर्माण होता है अर्थात प्रोटीन की अंतिम संरचना का निर्माण होता है।

इस प्रकार, प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में, डीएनए में अंतर्निहित सटीक जानकारी के अनुसार नए प्रोटीन अणु बनते हैं। यह प्रक्रिया प्रोटीन के नवीनीकरण, चयापचय प्रक्रियाओं, कोशिकाओं की वृद्धि और विकास, यानी कोशिका महत्वपूर्ण गतिविधि की सभी प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करती है।

क्रोमोसोम (ग्रीक से "क्रोमा" - रंग, "सोमा" - शरीर) कोशिका नाभिक की बहुत महत्वपूर्ण संरचनाएं हैं। खेल रहे हैं अग्रणी भूमिकाकोशिका विभाजन की प्रक्रिया में, वंशानुगत जानकारी का एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में स्थानांतरण सुनिश्चित करना। वे प्रोटीन से जुड़े डीएनए के पतले धागे हैं। तंतु को क्रोमैटिड कहा जाता है और ये डीएनए, मूल प्रोटीन (हिस्टोन) और अम्लीय प्रोटीन से बने होते हैं।

एक गैर-विभाजित कोशिका में, गुणसूत्र नाभिक की पूरी मात्रा को भर देते हैं और माइक्रोस्कोप के नीचे दिखाई नहीं देते हैं। विभाजन शुरू होने से पहले, डीएनए सर्पिलीकरण होता है और प्रत्येक गुणसूत्र माइक्रोस्कोप के नीचे दिखाई देने लगता है। सर्पिलीकरण के दौरान, गुणसूत्र हजारों गुना कम हो जाते हैं। इस अवस्था में, गुणसूत्र दो समान धागों (क्रोमैटिड) की तरह दिखते हैं, जो अगल-बगल पड़े होते हैं, जो एक सामान्य साइट - सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं।

प्रत्येक जीव में गुणसूत्रों की एक स्थिर संख्या और संरचना होती है। दैहिक कोशिकाओं में, गुणसूत्र हमेशा युग्मित होते हैं, अर्थात नाभिक में दो समान गुणसूत्र होते हैं जो एक जोड़ी बनाते हैं। ऐसे गुणसूत्रों को समजात कहा जाता है, और दैहिक कोशिकाओं में गुणसूत्रों के युग्मित सेट को द्विगुणित कहा जाता है।

तो, मनुष्यों में गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट में 46 गुणसूत्र होते हैं, जो 23 जोड़े बनाते हैं। प्रत्येक जोड़ी में दो समान (समजात) गुणसूत्र होते हैं।

गुणसूत्रों की संरचनात्मक विशेषताएं उनके 7 समूहों को अलग करना संभव बनाती हैं, जिन्हें लैटिन अक्षरों ए, बी, सी, डी, ई, एफ, जी द्वारा दर्शाया जाता है। गुणसूत्रों के सभी जोड़े में क्रम संख्या होती है।

पुरुषों और महिलाओं में समान गुणसूत्रों के 22 जोड़े होते हैं। इन्हें ऑटोसोम कहा जाता है। पुरुषों और महिलाओं में गुणसूत्रों की एक जोड़ी में भिन्नता होती है, जिसे लिंग गुणसूत्र कहा जाता है। उन्हें अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है - बड़ा X (समूह C) और छोटा Y (समूह C,)। में महिला शरीर 22 जोड़े ऑटोसोम और एक जोड़ा (XX) सेक्स क्रोमोसोम। पुरुषों में 22 जोड़े ऑटोसोम और एक जोड़ी (XY) सेक्स क्रोमोसोम होते हैं।

दैहिक कोशिकाओं के विपरीत, रोगाणु कोशिकाओं में गुणसूत्रों का आधा सेट होता है, अर्थात, उनमें प्रत्येक जोड़ी का एक गुणसूत्र होता है! ऐसे समुच्चय को अगुणित कहा जाता है। गुणसूत्रों का अगुणित समूह कोशिका परिपक्वता की प्रक्रिया में उत्पन्न होता है।