سوال های تشریحی گفتار دوم فصل دوم زیست شناسی دوازدهم

گفتار به سوی پروتئین

در حال آماده سازی برای طرح پرسش

قدردان شکیبایی شما هستیم!

پرسش‌های دو گزینه‌ای

▪️در هر جمله با انتخاب یکی از عبارات داخل پرانتز جمله درست را به دست آورید. 

الف)

پرسش‌های سطر به سطر

▪️جاهای خالی عبارات زیر را با کلمات مناسب کامل کنید. 

الف)

پرسش‌های توصیفی – تشریحی

▪️

پرسش‌های یادگیری موثر

▪️درست یا نادرست بودن جملات زیر را مشخص کنید. در جملات نادرست، عبارت‌های غلط را پیدا کرده و زیر آنها خط بکشید. 

الف)

پرسش‌های مقایسه‌ای

◾هر یک از موارد زیر معرف کدام ویژگی….. است؟ 

الف)

فعلاً پرسش‌های ساده زیر را داشته باشید. 

فصل جریان اطلاعات در یاخته گفتار به سوی پروتئین

سوال‌های تشریحی با فونت و نگارش عالی و براساس کتاب‌های جدید به زودی منتشر خواهد شد.

قدردان شکیبایی شما هستیم! 

۱. مهم ترین فراورده‌های ژن‌ها چیست؟

پلی پپتیدها از مهم ترین فراورده‌های ژن‌ها هستند.

۲. کدام عوامل صفات را ایجاد می‌کنند؟

ژن‌ها و پروتئین‌های حاصل از آن

۳. به تبدیل اطلاعات وراثتیِ رنا به پروتئین چه می‌گویند؟

ترجمه

۴. در کدام فرایند از روی توالی‌های دنا، رنا ساخته می‌شود؟

رونویسی

۵. دنا و رنا به ترتیب ازچه واحدهای ساختاری تشکیل شده اند؟

نوکلئوتید _ نوکلئوتید

۶. در ساختار پلی پپتیدها، چه واحدهایی وجود دارد؟

آمینواسید

۷. به ساخته شدن پلی پپتید از روی اطلاعات رنای پیک چه گفته می‌شود؟

ترجمه

۸. در فرایند ترجمه، پلی پپتید از روی اطلاعات کدام نوع رنا ساخته می‌شود؟

رنای پیک

۹. چه عاملی تعیین می‌کند که کدام آمینواسیدها باید در ساختار پلی پپتید قرار بگیرد؟

توالی‌های ۳  نوکلئوتیدی رنای پیک (کدون یا رمزه)

۱۰. توالی‌های ۳ نوکلئوتیدی رنای پیک تعیین کننده چیست؟

تعیین می‌کند که کدام آمینواسیدها باید در ساختار پلی پپتید قرار بگیرد.

۱۱. به توالی‌های ۳ نوکلئوتیدی رنای پیک که تعیین می‌کند کدام آمینواسیدها باید در ساختار پلی پپتید قرار بگیرد، چه گفته می‌شود؟

کدون یا رمزه

۱۲‌. در یاخته چند نوع رمزه وجود دارد؟

در یاخته ۶۴ نوع رمزه وجود دارد.

۱۳. رمزه‌ها (کدون‌های) جانداران مختلف را با یکدیگر مقایسه نمایید.

رمزه آمینواسیدها در جانداران یکسان اند.

۱۴. رمزه آمینواسیدها در جانداران یکسان اند. به نظر شما این موضوع بیانگر چه واقعیتی است؟

همه ی جانداران نیای مشترک دارند.

۱۵. کدام رمزه‌ها هیچ آمینواسیدی را رمز نمی‌کنند؟

UAG و UGA ،UAA (رمزه‌های پایان)

۱۶. به رمزه‌هایی که هیچ آمینواسیدی را رمز نمی‌کنند، چه می‌گویند؟

رمزه‌های پایان

۱۷. حضور کدام رَمزه‌ها در رنای پیک موجب پایان یافتن عمل ترجمه می‌شود؟

UAG و UGA ،UAA (رمزه‌های پایان)

۱۸. حضور رَمزه‌های پایان در رنای پیک موجب پایان یافتن کدام فرایند می‌شود؟

ترجمه

۱۹. توالی رمزه ای که ترجمه از آن آغاز می‌شود، چیست؟

AUG

۲۰. رمزه آغاز، معرف کدام آمینواسید است؟

متیونین

۲۱. توالی رمزه ای AUG معرف کدام آمینواسید است؟

متیونین

۲۲. عوامل لازم در ترجمه چیست؟

رمزه‌های رنای پیک- آمینواسیدها، رِناتَن‌ها، رناهای ناقل، مولکول‌های پر انرژی مانند (ATP)

۲۳. ترجمه را می‌توان به یک فرایند آشپزی از روی کتاب آن تشبیه کرد. براین اساس دستورالعمل کتاب، مواد اولیه، آشپزخانه و آشپز، اجاق و غذایی که درست می‌شود به ترتیب کدام اند؟

دستورالعمل کتاب: رمزه‌های رنای پیک، مواد اولیه: آمینواسیدها، آشپزخانه و آشپز: رناتن و رنای ناقل، اجاق: مولکول‌های پر انرژی مانند (ATP) و غذایی که درست می‌شود: پلی پپتید خاصی ساخته می‌شود.

۲۴. مواد اولیه مصرفی در ترجمه چیست؟

آمینواسیدها

۲۵. انرژی لازم برای تهیه پلی پپتید هم ازکدام مولکول‌ها بدست می‌آید؟

مولکول‌های پر انرژی مانند (ATP)

۲۶. کدام رناها پس از رونویسی دچار تغییراتی می‌شود؟

رنای ناقل مانند سایر رناها

۲۷. در ساختار نهایی کدام رنا، نوکلئوتیدهای مکمل می‌توانند پیوند هیدروژنی ایجاد کنند؟

رنای ناقل

۲۸. چرا در ساختار رنای ناقل، رنای تک رشته ای، روی خود تا می‌خورد؟

زیرا در ساختار نهایی رنای ناقل، نوکلئوتیدهای مکمل می‌توانند پیوند هیدروژنی ایجاد کنند.

۲۹. رنای ناقل در حالت فعال به چه صورت است؟

در ساختار نهایی رنای ناقل، نوکلئوتیدهای مکمل می‌توانند پیوند هیدروژنی ایجاد کنند. رنای ناقل در حالت فعال تاخوردگی‌های مجددی پیدا می‌کند که ساختار سه بعدی را به وجود می‌آورد.

۳۰. توالی ۳ نوکلئوتیدی در ساختار سه بعدی رنای ناقل به چه نام است؟

پادرمزه (آنتی کدون)

۳۱. توالی ۳ نوکلئوتیدی به نام پادرمزه (آنتی کدون) در ساختار کدام نوع رنا وجود دارد؟

رنای ناقل

۳۲. علت نام گذاری توالی ۳ نوکلئوتیدی در ساختار کدام رنای ناقل به نام پادرمزه (آنتی کدون) چیست؟

زیرا هنگام ترجمه، این توالی با توالی رمزه مکمل خود پیوند هیدروژنی مناسب برقرار می‌کند.

۳۳. کدام  ناحیه، توالی غیرمشابه، در ساختار رناهای ناقل است؟

پاد رمزه  (آنتی کدون)

۳۴. تعداد انواع رمزه‌ها و پاد رمزه‌ها را با یکدیگر مقایسه نمایید.

انتظار این است که به تعداد انواع رمزه‌ها، پاد رمزه وجود داشته باشد ولی تعداد انواع پاد رمزه‌ها کمتر از رمزه‌ها است؛ مثلاً برای رمزه‌های پایان، رنای ناقل وجود ندارد.

۳۵. برای کدام رمزه‌ها، رنای ناقل وجود ندارد؟

رمزه‌های پایان

۳۶. آمینواسید به کدام نوع رنا متصل می‌شود؟

رنای ناقل

۳۷. آیا هر نوع آمینواسید به هر نوع رنای ناقل می‌تواند متصل شود؟ چرا؟

خیر. در واقع در یاخته‌ها، آنزیم‌های ویژه ای وجود دارند که براساس نوع توالی پادَرمزه، آمینواسید مناسب را به رنای ناقل متصل می‌کند.

۳۸. اهمیت بخش پادَرمزه ای در ساختار رنای ناقل چیست؟

براساس نوع توالی پادَرمزه، آمینواسید مناسب به رنای ناقل متصل می‌شود.

۳۹. آنزیم با تشخیص کدام ناحیه در رنای ناقل، آمینواسید مناسب را یافته و به آن وصل می‌کند؟

پادَرمزه

۴۰. رنای ناقل با چه توالی پادَرمزه ای می‌تواند به آمینواسید متیونین متصل شود؟

UAC

۴۱. رِناتَن در ساخت کدام ترکیب آلی نقش دارد؟

پلی پپتید

۴۲. رِناتَن‌ها ازچند زیر واحد تشکیل شده است؟

دو

۴۳. زیرواحدهای رناتن از کدام ترکیبات تشکیل شده است؟

هر زیر واحد نیز از رنا و پروتئین تشکیل شده است.

۴۴. رنای رِناتَنی به وسیله کدام رنابسپارازها ساخته می‌شود؟

در پروکاریوت‌ها به وسیله رنابسپاراز پروکاریوتی و در یوکاری.ت‌ها به وسیله رنابسپاراز ۱

۴۵. ساخته شدن زیر واحدهای کوچک و بزرگ رِناتَن چگونه صورت می‌گیرد؟

در یاخته، پروتئین‌های رِناتَنی ساخته شده و رنای مربوط به آنها در کنار هم قرار گرفته و زیر واحد کوچک و بزرگ رِناتَن را می‌سازد.

۴۶. رناتَن در ساختار کامل، چه جایگاه ‌هایی دارد؟

سه جایگاه به نام: E و P ،A

۴۷. برای سادگی در یادگیری فرایند ترجمه را به چند مرحله تقسیم می‌کنند؟

آغاز، طویل شدن و پایان

۴۸. چه عاملی، در مرحله آغاز ترجمه زیر واحد کوچک رِناتَن را به سوی رمزهٔ آغاز، هدایت می‌کند؟

بخش‌هایی از رنای پیک

۴۹. در مرحله آغاز بخش‌هایی از رنای پیک، کدام زیر واحد رناتن را به سوی رمزهٔ آغاز، هدایت می‌کند؟

زیر واحد کوچک رِناتَن

۵۰. در مرحله آغاز ترجمه پس از هدایت زیر واحد کوچک رِناتَن به سوی رمزهٔ آغاز، بلافاصله چه اتفاقی رخ می‌دهد؟

در این محل رنای ناقلی که مکمل رمزه آغاز است به آن متصل می‌شود.

۵۱. در مرحله آغاز، آخرین بخشی که به مجموعه برای انجام فرایند ترجمه اضافه می‌شود، چیست؟

زیر واحد بزرگ رِناتَن

۵۲. در مرحله آغاز ترجمه کدام جایگاه در رِناتَن، محل قرارگیری رنای ناقل دارای آمینواسید است؟

جایگاه P

۵۳. جایگاه P در رناتن ابتدا توسط رنای ناقل کدام آمینواسید اشغال می‌شود؟

متیونین

۵۴. کدام جایگاه در رناتن محل قرارگیری رنای ناقل دوم به بعد و آمینواسید متصل به آن خواهد بود؟

جایگاه A

۵۵. در فرایند ترجمه پیوند پپتیدی در کدام جایگاه رناتن برقرار می‌شود؟

جایگاه A

۵۶. در فرایند ترجمه کدام جایگاه رناتن محل خروج رنای ناقل بدون آمینواسید است؟

جایگاه E

۵۷. در مرحله آغاز ترجمه فقط کدام جایگاه رناتن پر می‌شود و کدام جایگاه‌ها خالی می‌ماند؟

جایگاه P – جایگاه A و E

۵۸. در مرحله مرحلهٔ طویل شدن کدام رناهای ناقل می‌توانند وارد جایگاه  A رناتن می‌شوند؟

در این مرحله ممکن است رناهای ناقل مختلفی وارد این جایگاه رناتن شوند.

۵۹‌. در مرحله مرحلهٔ طویل شدن فقط کدام رنای ناقل می‌تواند در جایگاه  A رناتن استقرار پیدا  کند؟

فقط رنایی که مکمل رمزۀ جایگاه  A است، استقرار پیدا می‌کند.

۶۰. در مرحله مرحلهٔ طویل شدن کدام رناهای ناقل می‌توانند جایگاه  A رناتن را ترک کند؟

رناهایی که مکمل رمزۀ جایگاه A نباشد.

۶۱. پس از استقرار رنای ناقل آمینواسید در جایگاه A رناتن، آمینواسید کدام جایگاه رناتن از رنای ناقل خود جدا می‌شود و به آمینواسید کدام جایگاه رناتن پیوند برقرار می‌کند؟ پیوند حاصل چه نام دارد؟

جایگاه P – جایگاه A – پپتیدی

۶۲. پیش روی رناتن به سوی رمزه پایان در فرایند ترجمه به اندازه چند رمزه است؟

یک

۶۳. پس از برقراری پیوند پپتیدی در جایگاه A رِناتَن بلافاصله چه اتفاق می‌افتد؟

رناتن به اندازۀ یک رمزه به سوی رمزه پایان پیش می‌رود.

۶۴. علت نامگذاری یکی از جایگاه‌های رناتن به نام جایگاه P چیست؟

زیرا در طی مرحله طویل شدن با پیش روی رناتن همواره رنای ناقل که حامل رشته پپتیدی در حال ساخت است در جایگاه  P قرار می‌گیرد.

۶۵. در مرحله طویل شدن فرایند ترجمه پس از پیشروی رناتن به ترتیب کدام جایگاه رناتن خالی می‌شود؟ کدام جایگاه محل قرارگیری رنای ناقل که حامل رشته پپتیدی در حال ساخت است؟ کدام جایگاه محل قرارگیری رنای ناقل بدون آمینواسید است؟

جایگاه A – جایگاه P – جایگاه E

۶۶. مرحله طویل شدن ترجمه تا چه زمانی ادامه دارد؟

تا رِناتَن به یکی از رمزه‌های پایان برسد.

۶۷. چرا با ورود یکی از رمزه‌های پایان ترجمه در جایگاه A  این جایگاه توسط پروتئین‌هایی به نام عوامل آزادکننده  اشغال می‌شود؟

چون رنای ناقل مکمل آن وجود ندارد.

۶۸. واحد ساختاری عوامل آزاد کننده چیست؟

آمینواسید

۶۹. در مرحله پایان ترجمه عوامل آزادکننده کدام جایگاه رناتن را اشغال می‌کنند؟

جایگاه A

۷۰. در فرایند ترجمه عوامل آزادکننده چه موقع جایگاه A رناتن را اشغال می‌کنند؟

 با ورود یکی از رمزه‌های پایان ترجمه در جایگاه A رناتن

۷۱. پس از این که جایگاه A رناتن توسط پروتئین‌هایی به نام عوامل آزادکننده اشغال می‌شود. چه وقایعی رخ می‌دهد؟

این پروتئین‌ها باعث جدا شدن پلی پپتید از آخرین رنای ناقل می‌شوند. همچنین این پروتئین‌ها باعث جداشدن زیرواحدهای رناتن از هم و آزاد شدن رنای پیک می‌شوند.

۷۲. کدام پروتئین‌ها باعث جدا شدن پلی پپتید از آخرین رنای ناقل در فرایند ترجمه می‌شوند؟

عوامل آزادکننده

۷۳. کدام پروتئین‌ها باعث جداشدن زیرواحدهای رناتن از هم و آزاد شدن رنای پیک در فرایند ترجمه می‌شوند؟

عوامل آزاد کننده

۷۴. پروتئین سازی در کدام بخش از یاخته می‌تواند انجام شود؟

ممکن است پروتئین‌ها در بخش‌های مختلفی از یاخته ساخته شوند. به طور کلی پروتئین سازی در هر بخشی از یاخته که رناتن‌ها حضور داشته باشند می‌تواند انجام شود.

۷۵. پروتئین‌ها به شبکه آندوپلاسمی‌و دستگاه گلژی می‌روند ممکن است چه سرنوشت‌هایی داشته باشند؟

ممکن است برای ترشح به خارج رفته یا به بخش‌هایی مثل کریچه و کافنده تن بروند.

۷۶. پروتئین‌هایی که می‌خواهند به بخش‌هایی مثل کریچه وکافنده تن بروند ابتدا به کدام اندامک‌ها می‌روند؟

شبکه آندوپلاسمی‌و دستگاه گلژی

۷۷. پروتئین‌هایی ترشحی قبل از برون رانی به کدام اندامک‌ها می‌روند؟

شبکه آندوپلاسمی‌و دستگاه گلژی

۷۸. کدام پروتئین‌ها به شبکه آندوپلاسمی‌و دستگاه گلژی نمی‌روند؟

پروتئین‌هایی که در سیتوپلاسم می‌مانند و یا اینکه به راکیزه، هسته و یا دیسه‌ها می‌روند.

۷۹. پروتئین‌های ساخته شده در رناتن چگونه به مقصد هدایت می‌شوند؟

توالی‌های آمینواسیدی در آن وجود دارد که پروتئین را به مقصد هدایت می‌کند.

۸۰. سرعت و مقدار پروتئین سازی در یاخته‌ها بسته به چه عاملی تنظیم می‌شود؟

سرعت و مقدار پروتئین سازی در یاخته‌ها بسته به نیاز تنظیم می‌شود.

۸۱. در کدام یاخته‌ها پروتئین سازی حتی ممکن است پیش از پایان رونویسی رنای پیک آغاز شود؟

در پروکاریوت‌ها و راکیزه و دیسه‌های یوکاریوت‌ها

۸۲. چرا در پروکاریوت‌ها پروتئین سازی حتی ممکن است پیش از پایان رونویسی رنای پیک آغاز شود؟

زیرا طول عمر رنای پیک در این یاخته‌ها کم است.

۸۳. طول عمر رنای پیک در کدام یاخته‌ها کم است؟

پروکاریوت‌ها

۸۴. طول عمر کدام نوع رنا در پروکاریوت‌ها کم است؟

رنای پیک

۸۵. برای پروتئین‌هایی که به مقدار بیشتری مورد نیازند ساخت پروتئین‌ها چگونه انجام می‌شود؟

برای پروتئین‌هایی که به مقدار بیشتری مورد نیازند ساخت پروتئین‌ها، به طور هم زمان و پشت سر هم توسط مجموعه ای از رناتن‌ها انجام می‌شود تا تعداد پروتئین بیشتری در واحد زمان ساخته شود.

۸۶. برای پروتئین‌هایی که به مقدار بیشتری مورد نیازند ساخت پروتئین‌ها، به طور هم زمان و پشت سر هم توسط مجموعه ای از رناتن‌ها انجام می‌شود تا تعداد پروتئین بیشتری در واحد زمان ساخته شود. در این مجموعه کدام ساختارها مانند دانه‌های تسبیح و کدام شبیه نخی است که از درون این دانه‌ها می‌گذرد؟

رناتن‌ها مانند دانه‌های تسبیح و رنای پیک شبیه نخی است که از درون این دانه‌ها می‌گذرد.

۸۷. چه عاملی به پروتئین سازی پروکاریوت‌ها سرعت بیشتری می‌دهد؟

همکاری جمعی رناتن‌ها به پروتئین سازی سرعت بیشتری می‌دهد.

۸۸. تجمع رناتنها در افزایش سرعت پروتئین سازی در کدام یاخته‌ها دیده می‌شود؟

پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها

۸۹. در کدام یاخته‌ها فرصت بیشتری برای پروتئین سازی هست؟

یوکاریوت‌ها

۹۰. چرا در یوکاریوت‌ها، فرصت بیشتری برای پروتئین سازی هست؟

در این یاخته‌ها ساز و کارهایی برای حفاظت رنای پیک در برابر تخریب وجود دارد.

۹۱. عمر رنای پیک در کدام یاخته‌ها بیشتر است؟

یوکاریوت‌ها

۹۲. کدام عوامل موجب طولانی تر شدن عمر رنای پیک پیش از تجزیه در یوکاریوت‌ها می‌شود؟

در این یاخته‌ها سازوکارهایی برای حفاظت رنای پیک در برابر تخریب وجود دارد. 

پرسش‌های نهایی زیست‌شناسی

گفتار ۲.      به سوی پروتئین

پلی‌پپتیدها از مهم‌ترین فراورده‌های ژن‌ها هستند. پروتئین‌ها اعمال مختلفی را در بدن انجام می‌دهند که پیش از این با برخی از آنها آشنا شده‌اید. اینکه چگونه ژن‌ها و پروتئین‌های حاصل از آن، صفات را ایجاد می‌کنند در آینده مورد بحث قرار می‌گیرند. در این گفتار به نحوهٔ تبدیل اطلاعات وراثتی رنا، به پروتئین می‌پردازیم.

تبدیل زبان نوکلئیک‌اسیدی رنا به زبان پلی‌پپتیدی

دانستید که در فرایند رونویسی از روی توالی‌های دنا، رنا ساخته می‌شود که هر دو از نوکلئوتید تشکیل شده‌اند. ولی در ساختار پلی‌پپتیدها، آمینواسید وجود دارد. به ساخته شدن پلی‌پپتید از روی اطلاعات رنای پیک، ترجمه می‌گویند. طرح ساده‌ای از ژن تا پلی‌پپتید را در شکل زیر مشاهده می‌کنید (شکل 7).

شكل ۷- طرح ساده‌ای از تشکیل شدن پلی‌پپتید

توالی‌های ۳ نوکلئوتیدی رنای پیک تعیین می‌کند که کدام آمینواسیدها باید در ساختار پلی‌پپتید قرار بگیرد. به این توالی‌ها، رمزه (کُدون) گفته می‌شود. در یاخته ۶۴ نوع رمزه وجود دارد. نکته قابل توجه این است که رمزه آمینواسیدها در جانداران یکسان‌اند. به نظر شما این موضوع بیانگر چه واقعیتی است؟

رمزه‌های UGA ،UAA و UAG هیچ آمینواسیدی را رمز نمی‌کنند که به آنها رَمزهٔ پایان می‌گویند، زیرا حضور این رَمزه‌ها در رنای پیک موجب پایان یافتن عمل ترجمه می‌شود. رَمزهٔ آغاز یا AUG رمزه‌ای است که ترجمه از آن آغاز می‌شود. این رمزه، معرف آمینواسید متیونین نیز است.

عوامل لازم در ترجمه

ترجمه نیازمند عوامل مختلفی است. ترجمه را می‌توان به یک فرایند آشپزی از روی کتاب آن تشبیه کرد. براساس دستورالعمل این کتاب، مواد اولیه به مقدار و ترتیب خاصی استفاده و غذای خاصی درست می‌شود. در ترجمه هم براساس رمزه‌های رنای پیک، پلی‌پپتید خاصی ساخته می‌شود. مواد اولیه مصرفی در ترجمه، آمینواسیدها هستند. رِناتَن‌ها و رناهای ناقل از دیگر عوامل لازم در ترجمه هستند. انرژی لازم برای تهیه پلی‌پپتید هم از مولکول‌های پر انرژی مانند ATP به دست می‌آید.

ساختار رنای ناقل

رنای ناقل پس از رونویسی دچار تغییراتی می‌شود. در ساختار نهایی رنای ناقل، نوکلئوتیدهای مکمل می‌توانند پیوند هیدروژنی ایجاد کنند. به همین علت رنای تک رشته‌ای، روی خود تا می‌خورد (شکل ۸- الف). رنای ناقل تاخوردگی‌های مجددی پیدا می‌کند که ساختار سه‌بعدی را به‌وجود می‌آورد. در این ساختار یک بخش محل اتصال آمینواسید و دیگری توالی ۳ نوکلئوتیدی به نام پادرمزه (آنتی کدون) است (شکل ۸). به نظر شما علت این نام‌گذاری چیست؟ هنگام ترجمه، این توالی با توالی رمزه مکمل خود پیوند هیدروژنی مناسب برقرار می‌کند.

شکل ۸- رنای ناقل

الف) تاخوردگی اولیه ب) ساختار سه بعدی

در همه رناهای ناقل، به جز در ناحیه پادرَمزه‌ای، انواع توالی‌های مشابهی وجود دارند. انتظار این است که به تعداد انواع رمزه‌ها، پادرَمزه وجود داشته باشد ولی تعداد انواع پادرمزه‌ها کمتر از رمزه‌ها است؛ مثلاً برای رَمزه‌های پایان، رنای ناقل وجود ندارد.

نحوه عمل رنای ناقل: همان‌طور که گفته شد، آمینواسید به رنای ناقل متصل می‌شود. حال پرسش این است که آیا هر نوع آمینواسید به هر نوع رنای ناقل می‌تواند متصل شود؟ اهمیت بخش پادرمزه‌ای در این اتصال چیست؟

در واقع در یاخته‌ها، آنزیم‌های ویژه‌ای وجود دارند که براساس نوع توالی پادرَمزه، آمینواسید مناسب را به رنای ناقل متصل می‌کنند؛ یعنی آنزیم با تشخیص پادرَمزه در رنای ناقل، آمینواسید مناسب را یافته و به آن وصل می‌کند. این فرایند نیازمند انرژی است (شکل 9).

حال بر اساس آنچه تاکنون دربارهٔ رمزه‌ها خوانده‌اید آیا می‌توانید حدس بزنید رنای ناقل با چه توالی پادرمزه‌ای می‌تواند به آمینواسید متیونین متصل شود؟

شکل ۹- نحوهٔ پیوستن آمینواسید به رنای ناقل مربوط به خود توسط آنزیم ویژه آن

ساختار رِناتَن

دانستید که رِناتَن در ساخت پلی‌پپتید نقش دارد. رناتَن‌ها از دو زیرواحد تشکیل شده‌اند (شکل ۱۰). هر زیرواحد نیز از رنا و پروتئین تشکیل شده است. به یاد می‌آورید که رنای رِناتَنی به وسیله کدام رنابسپارازها ساخته می‌شود؟ در یاخته، پروتئین‌های رِناتَنی ساخته شده و رنای مربوط به آنها در کنار هم قرار گرفته و زیرواحد کوچک و بزرگ رِناتَن را می‌سازد. رِناتَن در ساختار کامل، سه جایگاه به نام P ،A و E دارد که با آنها در ادامه آشنا خواهیم شد.

شکل ۱۰- ترتیب قرارگیری زیرواحدهای رِناتَن

مراحل ترجمه

ترجمه نیز فرایندی پیوسته است که برای سادگی در یادگیری آن را به سه مرحلهٔ آغاز، طویل شدن و پایان تقسیم می‌کنند.

مرحله آغاز: در این مرحله بخش‌هایی از رنای پیک، زیرواحد کوچک رِناتَن را به‌سوی رمزهٔ آغاز، هدایت می‌کند. سپس در این محل رنای ناقلی که مکمل رمزه آغاز است به آن متصل می‌شود. با افزوده شدن زیر واحد بزرگ رِناتَن به این مجموعه، ساختار رِناتَن کامل می‌شود.

در این مرحله جایگاه P در رناتَن، محل قرارگیری رنای ناقل دارای آمینواسید است. این جایگاه در ابتدا توسط رنای ناقل متیونین اشغال می‌شود. جایگاه A محل قرارگیری رنای ناقل بعدی و آمینواسید متصل به آن خواهد بود. پیوند پپتیدی در جایگاه A برقرار می‌شود. جایگاه E محل خروج رنای ناقل بدون آمینواسید است. در مرحله آغاز فقط جایگاه P پر می‌شود و جایگاه A و E خالی می‌ماند (شکل 11).

شکل ۱۱- مرحله آغاز ترجمه

مرحلهٔ طویل شدن: در این مرحله ممکن است رناهای ناقل مختلفی وارد جایگاه A رُناتَن شوند ولی فقط رنایی که مکمل رَمزهٔ جایگاه A است، استقرار پیدا می‌کند؛ در غیر این صورت جایگاه را ترک می‌کند. سپس آمینواسید جایگاه P از رنای ناقل خود جدا می‌شود و با آمینواسید جایگاه A پیوند برقرار می‌کند. آیا می‌دانید پیوند حاصل چه نام دارد؟ پس از آن رناتَن به اندازهٔ یک رَمزه به سوی رَمزه پایان پیش می‌رود. در این موقع رنای ناقل که حامل رشته پپتیدی در حال ساخت است در جایگاه P قرار می‌گیرد (علت نام‌گذاری جایگاه P) و جایگاه A خالی می‌شود تا پذیرای رنای ناقل بعدی باشد. رنای ناقل بدون آمینواسید نیز در جایگاه E قرار می‌گیرد و سپس از این جایگاه خارج می‌شود. این فرایند بارها تکرار می‌شود و طول زنجیرهٔ آمینواسیدی بیشتر می‌شود تا رِناتَن به یکی از رمزه‌های پایان برسد (شکل 12).

شکل ۱۲- مرحله طویل شدن ترجمه

مرحلهٔ پایان: با ورود یکی از رمزه‌های پایان ترجمه در جایگاه A، چون رنای ناقل مکمل آن وجود ندارد، این جایگاه توسط پروتئین‌هایی به نام عوامل آزادکننده اشغال می‌شود. عوامل آزادکننده باعث جدا شدن پلی‌پپتید از آخرین رنای ناقل می‌شوند؛ همچنین باعث جدا شدن زیرواحدهای رِناتَن از هم و آزاد شدن رنای پیک می‌شوند. زیرواحدهای رِناتَن‌ها می‌توانند مجدداً این مراحل را تکرار کنند تا چندین نسخه از یک پلی‌پپتید ساخته شود (شکل ۱۳).

شكل ۱۳- مرحله پایان ترجمه

محل پروتئین‌سازی و سرنوشت آنها

پروتئین‌ها در بخش‌های مختلفی از یاخته ساخته می‌شوند. به‌طور کلی پروتئین‌سازی در هر بخشی از یاخته که رِناتن‌ها حضور داشته باشند می‌تواند انجام شود.

همان‌طور که در شکل ۱۴ می‌بینید، پروتئین‌های ساخته شده در سیتوپلاسم سرنوشت‌های مختلفی پیدا می‌کنند. بعضی از این پروتئین‌ها به شبکهٔ آندوپلاسمی و دستگاه گلژی می‌روند و ممکن است برای ترشح به خارج رفته یا به بخش‌هایی مثل واکوئول (کُریچه) و کافنده‌تن بروند. بعضی پروتئین‌ها نیز در سیتوپلاسم می‌مانند و یا اینکه به راکیزه‌ها، هسته و یا دیسه‌ها می‌روند. در هر یک از این موارد براساس مقصدی که پروتئین باید برود، توالی‌های آمینواسیدی در آن وجود دارد که پروتئین را به مقصد هدایت می‌کند (شکل 14).

شکل ۱۴- سرنوشت پروتئین‌های ساخته شده در سیتوپلاسم

سرعت و مقدار پروتئین‌سازی

به‌طور کلی سرعت و مقدار پروتئین‌سازی در یاخته‌ها بسته به نیاز تنظیم می‌شود. در پروکاریوت‌ها پروتئین‌سازی حتی ممکن است پیش از پایان رونویسی رنای پیک آغاز شود؛ زیرا طول عمر رنای پیک در این یاخته‌ها کم است. برای پروتئین‌هایی که به مقدار بیشتری مورد نیازند، ساخت پروتئین‌ها، به‌طور هم‌زمان و پشت سر هم توسط مجموعه‌ای از رِناتَن‌ها انجام می‌شود تا تعداد پروتئین بیشتری در واحد زمان ساخته شود (شکل ۱۵). در این مجموعه، رناتن‌ها مانند دانه‌های تسبیح و رنای پیک شبیه نخی است که از درون این دانه‌ها می‌گذرد. همکاری جمعی رِناتَن‌ها به پروتئین‌سازی سرعت بیشتری می‌دهد.

تجمع رِناتَن‌ها در یاخته‌های یوکاریوتی نیز دیده می‌شوند. البته در این یاخته‌ها سازوکارهایی برای حفاظت رنای پیک در برابر تخریب وجود دارد. بنابراین، فرصت بیشتری برای پروتئین‌سازی هست. در مجموع، این عوامل موجب طولانی‌تر شدن عمر رنای پیک پیش از تجزیه می‌شود.

شکل ۱۵- الف) تصویر میکروسکوپی مجموعهٔ رِناتَن‌ها ب) طرحی ساده از رِناتن‌هایی که چند رنای در حال رونویسی را ترجمه می‌کنند.