سلام به کنکوری‌های عزیز🖐🖐
💢 در این درسنامه قراره متن و شکل‌های کتابو بررسی کنیم و کلی نکتۀ خفن یاد بگیریم.
محل انجام پروتئین‌سازی در یاخته و سرنوشت پروتئین
پروتئین‌ها در بخش‌های مختلفی از یاخته ساخته می‌شوند. به‌طور کلی پروتئین‌سازی در هر بخشی از یاخته که رناتن‌ها حضور داشته باشند می‌تواند انجام شود. بنابراین علاوه بر سیتوپلاسم (توسط ریبوزوم‌های آزاد سیتوزولی یا متصل به شبکه آندوپلاسمی)، درون راکیزه‌ها (میتوکندری‌ها) و دیسه‌ها (مانند سبزدیسه/کلروپلاست) نیز پروتئین‌سازی انجام می‌گیرد چون این اندامک‌ها دارای رناتن‌های اختصاصی خود هستند.
پروتئین‌هایی که در سیتوپلاسم ساخته می‌شوند سرنوشت‌های متفاوتی پیدا می‌کنند :
۱) مسیر شبکه آندوپلاسمی و دستگاه گلژی: بعضی از این پروتئین‌ها به شبکه آندوپلاسمی زبر و سپس دستگاه گلژی می‌روند. این پروتئین‌ها ممکن است برای ترشح به خارج از یاخته (برون‌رانی) بروند، یا به بخش‌هایی مثل واکوئول و کافنده‌تن (لیزوزوم) فرستاده شوند.
۲) ماندن در سیتوپلاسم: بعضی از پروتئین‌ها در همان سیتوپلاسم باقی می‌مانند (مانند آنزیم‌های گلیکولیز یا پروتئین‌های اسکلت سلولی).۳) ورود به اندامک‌های دیگر: بعضی پروتئین‌ها به راکیزه‌ها (میتوکندری)، هسته یا دیسه‌ها (سبزدیسه) فرستاده می‌شوند.
یاخته چگونه می‌داند هر پروتئین باید به کجا برود؟ در هر یک از این موارد، بر اساس مقصدی که پروتئین باید برود، توالی‌های آمینواسیدی ویژه‌ای در ساختار آن پروتئین وجود دارد که مانند «کد پستی یا برچسب آدرس»، پروتئین را به مقصد مشخص خود هدایت می‌کند.
نکات شکل
طرح مفهومی انشعاب پروتئین‌های سیتوپلاسمی به سوی مقاصد گوناگون درون و برون سلولی بر اساس توالی‌های آمینواسیدی هدایت‌کننده. نکات تستی شکل: پروتئین ابتدا روی ریبوزوم‌های سیتوپلاسمی ساخته و آزاد می‌شود.
پروتئین‌های ترشحی از طریق وزیکول‌های انتقالی از شبکه آندوپلاسمی به دستگاه گلژی و سپس توسط وزیکول‌های ترشحی از طریق برون‌رانی (اگزوسیتوز) به خارج یاخته می‌روند.
پروتئین‌های آنزیمی کافنده‌تن (لیزوزوم) و واکوئول نیز از مسیر شبکه آندوپلاسمی و گلژی تأمین می‌شوند.
پروتئین‌های هسته، راکیزه (میتوکندری) و سبزدیسه از سیتوپلاسم مستقیماً به این بخش‌ها وارد می‌شوند.
دام تستی: پروتئین‌های میتوکندری و کلروپلاست نیازی به عبور از دستگاه گلژی ندارند!
تنظیم سرعت و مقدار پروتئین‌سازی
به‌طور کلی سرعت و مقدار پروتئین‌سازی در یاخته‌ها بسته به نیاز یاخته تنظیم می‌شود. یاخته‌ها در هر زمان فقط پروتئین‌هایی را که نیاز دارند به میزان لازم تولید می‌کنند تا از هدررفت انرژی و مواد اولیه جلوگیری شود.
پروتئین‌سازی در پروکاریوت‌ها؛ هم‌زمانی رونویسی و ترجمه
در پروکاریوت‌ها (مانند باکتری‌ها) به دلیل نبود پوشش هسته و قرار داشتن دنا مستقیماً در سیتوپلاسم، پروتئین‌سازی حتی ممکن است پیش از پایان رونویسی رنای پیک آغاز شود. علت چیست؟ زیرا طول عمر رنای پیک در این یاخته‌ها کم است و باید سریعاً پیش از تخریب، مورد ترجمه قرار گیرد.
چندرناتن (پلی‌ریبوزوم)؛ دانه‌های تسبیح بر روی رشته رنای پیک
برای پروتئین‌هایی که به مقدار بیشتری مورد نیازند، ساخت پروتئین‌ها به‌طور هم‌زمان و پشت سر هم توسط مجموعه‌ای از رناتن‌ها انجام می‌شود تا تعداد پروتئین بیشتری در واحد زمان ساخته شود (شکل ۱۵). در این مجموعه:• رناتن‌ها مانند دانه‌های تسبیح هستند. رنای پیک شبیه نخی است که از درون این دانه‌ها می‌گذرد.• همکاری جمعی رناتن‌ها به پروتئین‌سازی سرعت بیشتری می‌دهد.
تجمع رناتن‌ها و سازوکارهای حفاظتی در یوکاریوت‌ها
تجمع رناتن‌ها (پلی‌ریبوزوم) در یاخته‌های یوکاریوتی نیز دیده می‌شوند. البته در یاخته‌های یوکاریوتی، سازوکارهایی برای حفاظت از رنای پیک در برابر تخریب وجود دارد (مانند کلاهک و دم چند آدنین که در گفتارهای قبل ذکر شد). بنابراین، در یوکاریوت‌ها فرصت بیشتری برای پروتئین‌سازی هست و در مجموع، این عوامل موجب طولانی‌تر شدن عمر رنای پیک پیش از تجزیه می‌شود.
در شکل ۱۵ کتاب درسی:
جهت رونویسی روی دنا: از سمتی که طول رناهای پیک کوتاه‌تر است به سمتی که طول رناهای پیک بلندتر است (در شکل کتاب: از چپ به راست)
۲) جهت حرکت رناتن روی رنای پیک: از سمتی که طول رشته پروتئینی متصل به ریبوزوم کوتاه‌تر است به سمتی که طول رشته پروتئینی بلندتر است (از بالا به پایین در هر mRNA)
۳ ) تمام پروتئین‌های حاصل از یک رنای پیک کاملاً یکسان و هم‌توالی هستند.
هم‌زمانی رونویسی و ترجمه (آغاز ترجمه قبل از اتمام رونویسی) فقط در پروکاریوت‌ها ممکن است، زیرا در یوکاریوت‌ها رونویسی در هسته و ترجمه در سیتوپلاسم رخ می‌دهد و غشای هسته مانع دسترسی ریبوزوم‌ها به mRNA در حال ساخت درون هسته است.
مقایسه عمر mRNA در پروکاریوت و یوکاریوت:
پروکاریوت‌ها: طول عمر رنای پیک کم است -> سازوکار جبرانی: آغاز ترجمه هم‌زمان با رونویسی.
یوکاریوت‌ها: دارای سازوکارهای حفاظتی در برابر تخریب -> طول عمر رنای پیک طولانی‌تر است -> فرصت بیشتر برای پروتئین‌سازی.
* شکل ۱۵ کتاب درسی (مجموعه رناتن‌ها (پلی‌ریبوزوم) در حال ترجمه چند رنای در حال رونویسی):
توضیح: الف) تصویر میکروسکوپ الکترونی از ساختار پر مانند دنا، رنا و ریبوزوم‌ها
ب) طرح شماتیک رنابسپارازها، رنای پیک و ریبوزوم‌ها.
نکات تستی شکل: روی یک مولکول دنا، چندین رنابسپاراز پشت سر هم در حال رونویسی هستند.
هرچه رنابسپاراز به انتهای ژن نزدیک‌تر باشد، رنای پیک متصل به آن طویل‌تر است.
روی هر رنای پیک، چندین رناتن پشت سر هم در حال حرکتند.
هرچه رناتن به انتهای رنای پیک نزدیک‌تر باشد، طول زنجیره پروتئینی خارج شده از آن بلندتر است.
دام تستی: در این تصویر پروکاریوتی، رنابسپارازها روی دنا حرکت می‌کنند در حالی که رناتن‌ها روی رنای پیک حرکت می‌کنند!
🔮عضویت در کانال تلگرام کانون برترها🔮
🎇با آرزوی موفقیت🎇
