Preskočiť na obsah
Chcete tieto pokusy naživo? Prinesiem ich do vašej školy ako show.Show a workshopy
Späť

Vzdelávanie · Učivo

Biochémia: metabolizmus

lekcia 11

Proteosyntéza

Úroveň výkladu:
základná školastredná škola, s rozšíreniami pre náročnejších

úvod

Gén je úsek DNA s návodom na jednu bielkovinu. Ako DNA vyzerá a ako sa párujú bázy, sme videli v lekcii Nukleové kyseliny. Teraz sledujeme, ako sa návod z jadra dostane k ribozómu a ako z neho vznikne bielkovina. Tento tok informácie, DNA → RNA → bielkovina, nazval Francis Crick ústredná dogma molekulovej biológie.

teória

Transkripcia

V jadre enzým RNA-polymeráza rozplietne kúsok DNA a podľa jedného reťazca zostaví molekulu mRNA (mediátorovej RNA). Páruje pri tom bázy: oproti A dá U, oproti T dá A, oproti C dá G a oproti G dá C. Hotová mRNA má rovnaké poradie báz ako druhý, kódujúci reťazec DNA, len namiesto T obsahuje U. Potom opustí jadro.

teória

Genetický kód

Ribozóm číta mRNA po trojiciach báz, kodónoch. Štyri bázy v trojiciach dajú 64 kombinácií. Tie kódujú 20 aminokyselín a tri stop signály (UAA, UAG, UGA). Väčšinu aminokyselín kóduje viac kodónov, kód je degenerovaný. Preklad sa začína kodónom AUG pre metionín. Kód je takmer rovnaký vo všetkých organizmoch od baktérie po človeka.

teória

Translácia

Na ribozóme sa ku každému kodónu priloží tRNA s príslušnou aminokyselinou. tRNA má na jednom konci antikodón, ktorý sa páruje s kodónom, a na druhom konci aminokyselinu. Ribozóm spája aminokyseliny peptidovými väzbami, posúva sa po mRNA o tri bázy ďalej, až kým nenarazí na stop kodón. Hotový reťazec sa poskladá do priestorového tvaru.

vyskúšaj si

Ribozóm

Toto je kódujúci reťazec DNA. Najprv ho prepíš do mRNA.

0 / 0

DNA 5′ATGGCTTGGAAATAA

Kde v bunke vznikajú bielkoviny?

0 / 0

Zapamätaj si: gén v DNA je návod na bielkovinu. V jadre sa prepíše do mRNA (transkripcia), mRNA prejde k ribozómu a ten ju prečíta po trojiciach báz a pospája príslušné aminokyseliny (translácia). Keď sa v géne zmení písmeno, mutácia, môže sa zmeniť aj bielkovina.

Úprava mRNA a bielkoviny

U eukaryotov mRNA pred opustením jadra dozrieva: dostane čiapočku a chvost z adenínov a vystrihnú sa z nej intróny, úseky, ktoré nekódujú bielkovinu. Hotová bielkovina sa často ďalej upravuje: odstráni sa štartovací metionín, pridajú sa cukry či fosfáty, niektoré sa rozstrihajú. Napríklad inzulín vzniká ako dlhší preproinzulín a až vystrihnutím vznikne aktívny hormón.

Druhy mutácií

MutáciaČo sa stanePríklad
tichákodón sa zmení, aminokyselina nieGAG → GAA, stále kyselina glutámová
zámena aminokyselinyjedna aminokyselina sa zmeníGAG → GTG, kosáčikovitá anémia
nezmyselnávznikne predčasný stopbielkovina je skrátená
posunovávloženie alebo vymazanie bázyzmenia sa všetky ďalšie kodóny

Energia na bielkovinu

Proteosyntéza je jeden z najdrahších dejov v bunke. Aktivácia každej aminokyseliny na tRNA stojí 2 makroergické väzby z ATP a ribozóm spotrebuje ďalšie 2 GTP. Bielkovina so 300 aminokyselinami teda stojí okolo 1 200 makroergických väzieb, nepočítajúc výrobu mRNA.

rozšírenie mRNA vakcíny

Vakcíny proti covidu-19 obsahujú mRNA s návodom na jednu bielkovinu vírusu. Bunky po očkovaní mRNA prečítajú svojimi ribozómami, krátko vytvárajú vírusovú bielkovinu a imunitný systém sa ju naučí rozpoznať. mRNA sa za niekoľko dní rozloží a do DNA v jadre sa nedostane. Katalin Karikóová a Drew Weissman za vývoj tejto technológie dostali v roku 2023 Nobelovu cenu.

teória

Časté chyby

  • „mRNA vzniká na ribozóme.“ Vzniká v jadre, ribozóm ju len číta.
  • „Každá zámena bázy zmení bielkovinu.“ Tichá mutácia aminokyselinu nezmení.
  • „V RNA je tymín.“ V RNA je uracil.
  • „Jeden kodón môže kódovať viac aminokyselín.“ Naopak, jednu aminokyselinu môže kódovať viac kodónov.

Ako hormóny riadia, kedy bunky cukry ukladajú a kedy ich uvoľňujú, ukáže lekcia Regulácia metabolizmu a hormóny.

transkripcia, translácia a mutácie

Proteosyntéza

príklad 1

0 / 0

rozumieš tomu?

Otestuj sa

4 otázok · úroveň ZŠ4 otázok · úroveň SŠ

Kvíz: Proteosyntéza

Otázka 1/4

Kde vzniká mRNA?

Skóre: 0

Najprv vyber odpoveď.

Chcete tento pokus naživo?

Ukážem ho vašim žiakom na chemickej show: 15 pokusov za jednu hodinu, 5 € na žiaka.

Rezervovať termín

Nahlásiť chybu

Chyba v texte, zlá odpoveď alebo niečo, čo nefunguje? Stačí pár slov.

Čo sa stalo?
vedeckeokienko.sk/

Hlásenie uvidí len správca webu. Osobné údaje sem nepatria. Ochrana osobných údajov