शरीर में होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए, आपको यह जानना होगा कि कोशिकीय स्तर पर क्या हो रहा है। जहां प्रोटीन अहम भूमिका निभाते हैं। न केवल उनके कार्यों, बल्कि निर्माण की प्रक्रिया का भी अध्ययन करना आवश्यक है। इसलिए, प्रोटीन जैवसंश्लेषण को संक्षिप्त और स्पष्ट रूप से समझाना महत्वपूर्ण है। कक्षा 9 इसके लिए सबसे उपयुक्त है। यह इस स्तर पर है कि छात्रों के पास विषय को समझने के लिए पर्याप्त ज्ञान है।
प्रोटीन - यह क्या है और वे किस लिए हैं
ये मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिक किसी भी जीव के जीवन में बहुत बड़ी भूमिका निभाते हैं। प्रोटीन पॉलिमर हैं, यानी उनमें कई समान "टुकड़े" होते हैं। उनकी संख्या कुछ सौ से हजारों तक भिन्न हो सकती है।
प्रोटीन कोशिका में कई कार्य करते हैं। संगठन के उच्च स्तर पर भी उनकी भूमिका महान है: ऊतक और अंग काफी हद तक विभिन्न प्रोटीनों के सही कामकाज पर निर्भर करते हैं।
उदाहरण के लिए, सभी हार्मोन प्रोटीन मूल के होते हैं। लेकिन ये पदार्थ ही हैं जो शरीर में सभी प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं।
हीमोग्लोबिन भी एक प्रोटीन है, इसमें चार श्रृंखलाएं होती हैं, जो बीच में होती हैंएक लोहे के परमाणु से जुड़ा हुआ है। यह संरचना लाल रक्त कोशिकाओं को ऑक्सीजन ले जाने की अनुमति देती है।
याद रखें कि सभी झिल्लियों में प्रोटीन होता है। वे कोशिका झिल्ली के माध्यम से पदार्थों के परिवहन के लिए आवश्यक हैं।
प्रोटीन अणुओं के और भी कई कार्य हैं जो वे स्पष्ट और निर्विवाद रूप से करते हैं। ये अद्भुत यौगिक न केवल कोशिका में अपनी भूमिकाओं में, बल्कि संरचना में भी बहुत विविध हैं।
जहां संश्लेषण होता है
राइबोसोम वह अंग है जिसमें "प्रोटीन बायोसिंथेसिस" नामक प्रक्रिया का मुख्य भाग होता है। विभिन्न स्कूलों में ग्रेड 9 जीव विज्ञान के अध्ययन के पाठ्यक्रम में भिन्न होता है, लेकिन कई शिक्षक अनुवाद का अध्ययन करने से पहले ऑर्गेनेल पर सामग्री अग्रिम में देते हैं।
इसलिए, छात्रों के लिए कवर की गई सामग्री को याद रखना और उसे समेकित करना आसान होगा। आपको पता होना चाहिए कि एक समय में एक ऑर्गेनेल पर केवल एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाई जा सकती है। यह सेल की सभी जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसलिए, बहुत सारे राइबोसोम होते हैं, और अक्सर उन्हें एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के साथ जोड़ा जाता है।
ऐसे ईपीएस को रफ कहते हैं। इस तरह के "सहयोग" का लाभ स्पष्ट है: संश्लेषण के तुरंत बाद, प्रोटीन परिवहन चैनल में प्रवेश करता है और बिना किसी देरी के अपने गंतव्य के लिए भेजा जा सकता है।
लेकिन अगर हम शुरुआत को ध्यान में रखते हैं, अर्थात् डीएनए से जानकारी का पठन, तो हम कह सकते हैं कि एक जीवित कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण नाभिक में शुरू होता है। यहीं पर मैसेंजर आरएनए का संश्लेषण होता है।जिसमें आनुवंशिक कोड होता है।
आवश्यक सामग्री - अमीनो एसिड, संश्लेषण स्थल - राइबोसोम
ऐसा लगता है कि यह समझाना मुश्किल है कि प्रोटीन जैवसंश्लेषण कैसे आगे बढ़ता है, संक्षेप में और स्पष्ट रूप से, एक प्रक्रिया आरेख और कई चित्र बस आवश्यक हैं। वे सभी सूचनाओं को संप्रेषित करने में मदद करेंगे, साथ ही छात्र इसे अधिक आसानी से याद रख सकेंगे।
सबसे पहले, संश्लेषण के लिए "निर्माण सामग्री" - अमीनो एसिड की आवश्यकता होती है। उनमें से कुछ शरीर द्वारा निर्मित होते हैं। दूसरों को केवल भोजन से ही प्राप्त किया जा सकता है, उन्हें अपरिहार्य कहा जाता है।
अमीनो अम्लों की कुल संख्या बीस है, लेकिन बड़ी संख्या में विकल्पों के कारण उन्हें एक लंबी श्रृंखला में व्यवस्थित किया जा सकता है, प्रोटीन अणु बहुत विविध हैं। ये एसिड संरचना में समान होते हैं, लेकिन रेडिकल्स में भिन्न होते हैं।
यह प्रत्येक अमीनो एसिड के इन भागों के गुण हैं जो यह निर्धारित करते हैं कि परिणामी श्रृंखला किस संरचना को "गुना" करेगी, क्या यह अन्य श्रृंखलाओं के साथ एक चतुर्धातुक संरचना बनाएगी, और परिणामी मैक्रोमोलेक्यूल में क्या गुण होंगे।
प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया केवल कोशिकाद्रव्य में आगे नहीं बढ़ सकती, इसके लिए राइबोसोम की आवश्यकता होती है। इस ऑर्गेनेल में दो सबयूनिट होते हैं - बड़े और छोटे। आराम करने पर, वे अलग हो जाते हैं, लेकिन जैसे ही संश्लेषण शुरू होता है, वे तुरंत जुड़ जाते हैं और काम करना शुरू कर देते हैं।
इतना अलग और महत्वपूर्ण राइबोन्यूक्लिक एसिड
अमीनो एसिड को राइबोसोम में लाने के लिए, आपको एक विशेष आरएनए की आवश्यकता होती है जिसे ट्रांसपोर्ट कहा जाता है। के लिएइसके संक्षिप्त रूप tRNA के लिए खड़े हैं। यह एकल-फंसे हुए तिपतिया घास का अणु एक एकल अमीनो एसिड को इसके मुक्त सिरे से जोड़ने और इसे प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर ले जाने में सक्षम है।
प्रोटीन संश्लेषण में शामिल एक अन्य आरएनए को मैट्रिक्स (सूचना) कहा जाता है। इसमें संश्लेषण का एक समान रूप से महत्वपूर्ण घटक होता है - एक कोड जो स्पष्ट रूप से बताता है कि परिणामस्वरूप प्रोटीन श्रृंखला में कौन सा एमिनो एसिड श्रृंखलाबद्ध होता है।
इस अणु में एक एकल-फंसे संरचना होती है, जिसमें डीएनए की तरह ही न्यूक्लियोटाइड होते हैं। इन न्यूक्लिक एसिड की प्राथमिक संरचना में कुछ अंतर हैं, जिनके बारे में आप आरएनए और डीएनए पर तुलनात्मक लेख में पढ़ सकते हैं।
प्रोटीन एमआरएनए की संरचना के बारे में जानकारी आनुवंशिक कोड के मुख्य संरक्षक - डीएनए से प्राप्त होती है। डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड को पढ़ने और एमआरएनए को संश्लेषित करने की प्रक्रिया को ट्रांसक्रिप्शन कहा जाता है।
यह केंद्रक में होता है, जहां से परिणामी mRNA राइबोसोम में भेजा जाता है। डीएनए स्वयं नाभिक नहीं छोड़ता है, इसका कार्य केवल आनुवंशिक कोड को संरक्षित करना और विभाजन के दौरान इसे बेटी कोशिका में स्थानांतरित करना है।
प्रसारण के मुख्य प्रतिभागियों की सारांश तालिका
प्रोटीन जैवसंश्लेषण का संक्षिप्त और स्पष्ट रूप से वर्णन करने के लिए, एक तालिका बस आवश्यक है। इसमें हम इस प्रक्रिया में सभी घटकों और उनकी भूमिका को लिखेंगे, जिसे अनुवाद कहा जाता है।
| संश्लेषण के लिए क्या आवश्यक है | क्या भूमिका निभाता है |
| अमीनो एसिड | प्रोटीन श्रृंखला के निर्माण खंड के रूप में सेवा करें |
| राइबोसोम | हैंप्रसारण स्थान |
| टीआरएनए | अमीनो एसिड को राइबोसोम में पहुंचाता है |
| एमआरएनए | एक प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम के बारे में जानकारी को संश्लेषण की साइट पर वितरित करता है |
प्रोटीन श्रृंखला बनाने की एक ही प्रक्रिया को तीन चरणों में बांटा गया है। आइए उनमें से प्रत्येक को अधिक विस्तार से देखें। उसके बाद, आप प्रोटीन जैवसंश्लेषण को उन सभी को आसानी से समझा सकते हैं जो इसे संक्षेप में और स्पष्ट रूप से चाहते हैं।
दीक्षा - प्रक्रिया की शुरुआत
यह अनुवाद का प्रारंभिक चरण है, जिसमें राइबोसोम का छोटा सबयूनिट पहले tRNA के साथ फ़्यूज़ हो जाता है। यह राइबोन्यूक्लिक एसिड अमीनो एसिड मेथियोनीन को वहन करता है। अनुवाद हमेशा इस अमीनो एसिड से शुरू होता है, क्योंकि प्रारंभ कोडन AUG है, जो प्रोटीन श्रृंखला में इस पहले मोनोमर को एन्कोड करता है।
राइबोसोम के लिए प्रारंभ कोडन को पहचानने और जीन के मध्य से संश्लेषण शुरू नहीं करने के लिए, जहां AUG अनुक्रम भी हो सकता है, एक विशेष न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम प्रारंभ कोडन के आसपास स्थित होता है। यह उन्हीं से है कि राइबोसोम उस स्थान को पहचानता है जहां उसकी छोटी उपइकाई बैठनी चाहिए।
एमआरएनए के साथ कॉम्प्लेक्स बनने के बाद, दीक्षा चरण समाप्त होता है। और प्रसारण का मुख्य चरण शुरू होता है।
उत्तेजना संश्लेषण का मध्य है
इस अवस्था में प्रोटीन श्रृंखला में क्रमिक वृद्धि होती है। बढ़ाव की अवधि प्रोटीन में अमीनो एसिड की संख्या पर निर्भर करती है।
सबसे पहले छोटाराइबोसोम का बड़ा सबयूनिट जुड़ा होता है। और प्रारंभिक टी-आरएनए पूरी तरह से इसमें है। बाहर, केवल मेथियोनीन रहता है। इसके बाद, एक दूसरा टी-आरएनए एक और एमिनो एसिड ले जाने वाले बड़े सबयूनिट में प्रवेश करता है।
यदि एमआरएनए पर दूसरा कोडन क्लोवरलीफ के शीर्ष पर एंटिकोडन से मेल खाता है, तो दूसरा एमिनो एसिड पेप्टाइड बॉन्ड के माध्यम से पहले से जुड़ा होता है।
उसके बाद, राइबोसोम एम-आरएनए के साथ ठीक तीन न्यूक्लियोटाइड्स (एक कोडन) के साथ चलता है, पहला टी-आरएनए मेथियोनीन को खुद से अलग करता है और कॉम्प्लेक्स से अलग हो जाता है। इसके स्थान पर दूसरा t-RNA होता है, जिसके अंत में पहले से ही दो अमीनो अम्ल होते हैं।
फिर तीसरा टी-आरएनए बड़े सबयूनिट में प्रवेश करता है और प्रक्रिया दोहराई जाती है। यह तब तक जारी रहेगा जब तक राइबोसोम mRNA में एक कोडन से नहीं टकराता जो अनुवाद के अंत का संकेत देता है।
समाप्ति
यह आखिरी कदम है, कुछ को यह काफी क्रूर लग सकता है। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाने के लिए एक साथ काम करने वाले सभी अणु और अंग जैसे ही राइबोसोम टर्मिनल कोडन से टकराते हैं, रुक जाते हैं।
यह किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करता है, इसलिए जो भी tRNA बड़े सबयूनिट में जाता है वह सभी एक बेमेल के कारण अस्वीकार कर दिया जाएगा। यहीं पर समाप्ति कारक काम में आते हैं, जो तैयार प्रोटीन को राइबोसोम से अलग करते हैं।
ऑर्गेनेल या तो दो सबयूनिट्स में विभाजित हो सकता है या एक नए स्टार्ट कोडन की तलाश में mRNA को जारी रख सकता है। एक mRNA में एक साथ कई राइबोसोम हो सकते हैं। उनमें से प्रत्येक अपने स्वयं के चरण में है।अनुवाद। नव निर्मित प्रोटीन मार्करों के साथ प्रदान किया जाता है, जिसकी सहायता से इसका गंतव्य सभी के लिए स्पष्ट होगा। और ईपीएस द्वारा इसे जहां जरूरत होगी वहां भेजा जाएगा।
प्रोटीन जैवसंश्लेषण की भूमिका को समझने के लिए यह अध्ययन करना आवश्यक है कि यह कौन से कार्य कर सकता है। यह श्रृंखला में अमीनो एसिड के अनुक्रम पर निर्भर करता है। यह उनके गुण हैं जो द्वितीयक, तृतीयक और कभी-कभी चतुर्धातुक (यदि यह मौजूद है) प्रोटीन संरचना और कोशिका में इसकी भूमिका निर्धारित करते हैं। आप इस विषय पर एक लेख में प्रोटीन अणुओं के कार्यों के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।
स्ट्रीमिंग के बारे में और जानने के लिए
यह लेख एक जीवित कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण का वर्णन करता है। बेशक, यदि आप विषय का अधिक गहराई से अध्ययन करते हैं, तो प्रक्रिया को सभी विवरणों में समझाने में कई पृष्ठ लगेंगे। लेकिन उपरोक्त सामग्री एक सामान्य विचार के लिए पर्याप्त होनी चाहिए। वीडियो सामग्री जिसमें वैज्ञानिकों ने अनुवाद के सभी चरणों का अनुकरण किया है, समझने के लिए बहुत उपयोगी हो सकता है। उनमें से कुछ का रूसी में अनुवाद किया गया है और छात्रों के लिए एक महान मार्गदर्शक या सिर्फ एक शैक्षिक वीडियो के रूप में काम कर सकते हैं।
विषय को बेहतर ढंग से समझने के लिए आपको संबंधित विषयों पर अन्य लेख पढ़ने चाहिए। उदाहरण के लिए, न्यूक्लिक एसिड के बारे में या प्रोटीन के कार्यों के बारे में।
