Биосинтез белка в клетке кратко и понятно

Белки (протеины, полипептиды) – высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью аминокислот. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 22 стандартные аминокислоты. Множество их комбинаций дают большое разнообразие свойств молекул белков. Белки являются незаменимым компонентом пищи.

Последовательность процессов биосинтеза белка

Образование белка является многоступенчатым процессом.

Чтобы запустить реакции образования вещества, осуществляется целый ряд последовательных событий:

  1. Транскрипция — это реакции переписывания наследственной информации с макромолекулы ДНК на матричную РНК. Ее называют также информационной. Краткое обозначение: м-РНК, и-РНК. Процесс протекает в ядре клетки.

  2. Перемещение и-РНК к месту синтеза белка.

  3. Трансляция — это перенос информации о чередовании нуклеотидов м-РНК на макромолекулу белка. Процесс идёт вне ядра.

Как происходит процесс синтеза белка

Рибосомы: специальные органеллы бактерий E. Coli в диаметре составляют 18 нм и рибосомы эукариот — 21 нм. Все рибосомы находятся в клетке, и их число составляет — десятки тысяч.

В процессе синтеза белка затрачивается большое количество — 24,2 ккал/моль энергии в рибосомах, а состоит он из пяти этапов:

  1. Активируются аминокислоты

Аминокислоты белка (их 20) посредством ковалентных связей и энергии АТФ соединяются с определенной т-РНК. Специализированные ферменты катализируют реакцию под воздействием ионов магния.

Рекомендуем изучить по данной теме также:Состав аминокислотного комплекса BCAA Powder от Multipower

Многим атлетам известна аминокислотная добавка Professional BCAA Powder от известной немецкой компании Multipower, производящей питание для спортсменов. Она является высокоэффективным средством для роста мышечной массы, повышения энергии и жизненного тонуса.

2153 0 0

  1. Инициируется белковая цепь

Содержит информацию о белке и-РНК, она связывается с маленькой частицей рибосомы и с аминокислотой, находящейся в процессе инициирования. При этом аминокислота прикреплена к соответствующей т-РНК, что комплементарна с триплетом в составе и-РНК. Триплет сигнализирует о начале белковой цепочки.

  1. Происходит элонгация

Соответствующая т-РНК доставляет к рибосоме и встраивает в нужное положение аминокислоту, удлиняя полипептидную цепочку. После расшифровки генетического кода все аминокислоты соответствуют определенным триплетам нуклеотидов. Элонгацию осуществляют белки цитозоля — факторы элонгации.

  1. Происходит терминация

О завершении синтеза цепи подает сигналы специальный кодон и-РНК, поэтому происходит высвобождение полипептида из рибосомы.

  1. Процесс сворачивания и процессинга

Белок приобретает обычную форму с пространственной конфигурацией после сворачивания. До или после этого момента полипептид претерпевает процессинг, что осуществляют ферменты. Он заключается в удалении излишков аминокислот и присоединении таких групп, как фосфатные, метильные и иные.

Этапы синтеза белка: не специалистам разобрать здесь всё не просто!

В составе молекул белка при этом находятся цепочки полипептидов с группой аминокислот в основе. Чтобы аминокислоты проявили активность, и начался процесс объединения, до начала формирования общей структуры их активируют (запускают) с помощью воздействия специальных ферментов. У каждой аминокислоты имеется свой особый фермент.

Рекомендуем изучить по данной теме также:Аминокислотный комплекс BCAA Pro от компании SAN

Аминокислотная добавка для спортсменов BCAA Pro американской компании SAN имеет уникальный состав, который наилучшим образом подойдет для тех, кто серьезно занимается спортом и желает быстро и эффективно увеличить мышечную массу, приобрести красивые рельефы тела.

2419 0 0

Читатели считают данные материалы полезными:

  • Может ли комплекс BCAA негативно влиять на человеческий организм?
  • Особенности и предназначение BCAA Pro Reloaded от SAN

Транскрипция и трансляция

Это два наиглавнейших шага биосинтеза.

Транскрипция с латинского означает «переписывание» – в качестве матрицы применяется ДНК, поэтому происходит синтезирование трёх видов РНК (матричной/информационной, транспортной, рибосомной рибонуклеиновых кислот). Реакция осуществляется с помощью полимеразы (РНК) и с использованием большого количества аденозинтрифосфата.

Выделают два основных действия:

Транскрипция и трансляция
  1. Обозначение конца и начала трансляции присоединением иРНК.
  2. Событие, осуществляемое благодаря сплайсингу, который в свою очередь удаляет неинформационные последовательности РНК, тем самым происходит уменьшение массы матричной рибонуклеиновой кислоты в 10 раз.

Трансляция с латинского означает «перевод» – используется иРНК в качестве матрицы, синтезируются полипептидные цепочки.

Трансляция включает в себя три этапа, которые можно было представить в виде таблицы:

  1. Первый этап. Инициация формирование комплекса, который участвует в синтезе полипептидной цепочки.
  2. Второй этап. Элонгация увеличение размеров этой цепи.
  3. Третий этап. Терминация заключение выше упомянутого процесса.

Элонгация – середина синтеза

На этом этапе происходит постепенное наращивание белковой цепочки. Продолжительность элонгации зависит от количества аминокислот в белке.

Первым делом к малой субъединице рибосомы присоединяется большая. И начальная т-РНК оказывается в ней целиком. Снаружи остается только метионин. Далее в большую субъединицу заходит вторая т-РНК, несущая другую аминокислоту.

Если второй кодон на м-РНК совпадает с антикодоном на верхушке «клеверного листа», вторая аминокислота присоединяется к первой с помощью пептидной связи.

После этого рибосома передвигается по м-РНК ровно на три нуклеотида (один кодон), первая т-РНК отсоединяет от себя метионин и отделяется от комплекса. На ее месте оказывается вторая т-РНК, на конце которой висит уже две аминокислоты.

Затем в большую субъединицу входит третья т-РНК и процесс повторяется. Он будет происходить до тех пор, пока рибосома не наткнется на кодон в м-РНК, который сигнализирует об окончании трансляции.

Время приема протеина

1. После пробуждения

Всю ночь ваше тело голодало. В среднем большинство людей спит 6-8 часов. Когда организм в течение такого длительного времени не получает пищу, он начинает использовать запасенные источники энергии: гликоген из печени и мышц, аминокислоты из мышц и жир из жировых клеток. Запускается процесс катаболизма мышечной ткани, чтобы предотвратить его, лучшее, что вы можете сделать – это принять порцию «быстрого» протеина.

Сывороточный протеин или гидролизат протеина будет лучшим выбором в этом случае. Около 20 минут пройдет с момента приема протеина до попадания аминокислот в кровь и еще около 20-40 минут до достижения максимального уровня аминокислот в крови. Дальше может последовать обычный завтрак, состоящий из качественных натуральных источников протеина и углеводов с низким гликемическим индексом.

2. В течение дня

В течение дня важно потреблять протеины в перерывах между приемами пищи, независимо от того, худеете ли вы, набираете мышечную масс или просто хотите поддержать хорошую физическую форму. Известно, что при снижении массы и ее наборе следует питаться не реже 5-6 раз в сутки, и здесь нам на помощь приходят протеиновые коктейли, значительно облегчающие жизнь своей способностью заменить 2-3 приема пищи чистейшим белковым продуктом, не содержащим жиров и углеводов, которые могут серьезно мешать достижению ваших спортивных целей.

Употребляйте комплексные протеиновые смеси, включающие в себя «быстрые» и «медленные» виды протеина. Так вы обеспечите постоянное поступление аминокислот в кровь на несколько часов, до полноценного приема пищи.

3. До тренировки

Помимо вашего обычного приема пищи за 1-2 часа до тренировки, за полчаса следует принять небольшую порцию «быстрого» сывороточного протеина с повышенным содержанием аминокислот с разветвленными цепочками (ВСАА). К таким аминокислотам относятся: L-валин, L-лейцин и L-изолейцин. BCAA – это незаменимые аминокислоты, они составляют до трети всех протеинов мышечной ткани и используются как источник энергии при интенсивной мышечной работе.

Помимо этого, прием BCAA оказывает комплексное анаболическое воздействие, то есть стимулирует рост мышечной ткани. Если во время тренировки в крови нет высокой концентрации BCAA, организм будет расщеплять мышечный белок и использовать его для обеспечения своих энергетических нужд. Прием легкоусвояемого сывороточного протеина незадолго до тренировки обеспечит организм необходимым количеством BCAA и поможет вам избежать мышечного катаболизма.

4. После тренировки

Прием протеина после тренировки очень важен. В это время ваше тело особенно хорошо усваивает питательные вещества. Запасы гликогена исчерпаны, концентрация аминокислот и сахара в крови низкая. Для скорейшего восполнения потраченных углеводных запасов и быстрого поднятия уровня аминокислот в крови непосредственно после тренировки рекомендуется использовать гейнер. Подойдет и заменитель питания, главное чтобы он включал в свой состав «быстрый» сывороточный протеин, а также углеводы с высоким гликемическим индексом.

Протеин быстро обеспечит поступление аминокислот в кровь, а углеводы будут использованы организмом для восстановление запасов гликогена. Прием углеводов с высоким гликемическим индексом вызовет резкий выброс инсулина, что обеспечит лучшее усвоение питательных веществ клетками организма и быстрое, эффективное восстановление. Если вы придерживаетесь жиросжигающей программы, то следует отказаться от углеводов в вашем посттренировочном коктейле и ограничиться только концентратом или изолятом сывороточного протеина. Обычный прием пищи может идти спустя час-полтора после этого.

5. Перед сном

Распространенно мнение, что прием пищи перед сном ведет к накоплению жира в организме. Это утверждение оправдано в отношении потребления углеводов и жиров, но не в отношении протеина (правда, справедливо это только для физически активных людей). В течение последующих 6-8 часов вы не сможете принимать пищу, и ваше тело не будет получать необходимые для роста и восстановления аминокислоты.

Поэтому, для предотвращения ночного катаболизма мышечной ткани рекомендуется за 30 минут до сна принять порцию «медленного» протеина, который обеспечит продолжительный стабильный уровень аминокислот в крови в течение всей ночи. Идеальным выбором здесь будет казеин.

Итак, как мы видим, залог успеха в деле построения идеального телосложения – это соблюдение режима. Режим тренировок, режим отдыха, режим питания и режим приема спортивных пищевых добавок – все это необходимые составляющие для достижения результата. Принимайте нужное спортивное питание в нужное время, и вы добьетесь результатов, о которых не могли и мечтать!