Translation - [Proteinbiosynthese, 3/3] - [Biologie, Genetik, Oberstufe]
Summary
TLDRDieses Video erklärt den Prozess der Transkription, einem zentralen Schritt der Proteinbiosynthese. Es deckt die wichtigen Begriffe wie mRNA, tRNA und Ribosomen ab und beschreibt die drei Phasen der Transkription: Initiation, Elongation und Termination. Es erklärt auch, wie verschiedene Faktoren und Stoppcodons die Proteinsynthese steuern. Der Fokus liegt auf der praktischen Anwendung dieses Wissens für die Vorbereitung auf Klausuren, wobei die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass ähnliche Aufgaben in der Klausur vorkommen.
Takeaways
- 🌟 Die Transkription ist ein wichtiger Schritt der Proteinbiosynthese, bei dem die Information von DNA in mRNA übertragen wird.
- 🔑 Die mRNA verlässt den Zellkern und wird im Zytoplasma an die Ribosomen transportiert, um dort die Aminosauresequenz eines Proteins zu übersetzen.
- 🧬 Codons, d.h. Triplett-Basenpaare auf der mRNA, kodieren für bestimmte Aminosauren, die zur Proteinsynthese benötigt werden.
- 🔄 Die tRNA (Transfer-RNA) trägt die Aminosauren zu der wachsenden Peptidkette hinzu, indem sie die Codons der mRNA mit den entsprechenden Aminosauren verbindet.
- 📚 Die Transkription erfolgt in drei Schritten: Initiation, Elongation und Termination.
- 🔬 Die Initiation beginnt mit der Bindung der kleinen Ribosomen-Subeinheit an die mRNA und der darauf folgende Bildung eines Initiierungskomplexes.
- 📈 Bei der Elongation wird das Protein sequenziell gebaut, indem Aminosauren an die wachsende Peptidkette angehängt werden.
- 🏁 Die Termination wird durch Stoppcodons ausgelöst, die keine Aminosauren codieren und das Binden von Releasefaktoren signalisieren, die die tRNA von der P-Stelle lösen.
- 🔄 Nach der Termination wird das polypeptidische Produkt freigesetzt und kann posttranslationale Modifikationen erfahren, um ein funktionsfähiges Protein zu werden.
- 🍽 Die Proteinsynthese kann auch als Polyribosomale oder polysomale Proteinsynthese bezeichnet werden, bei der mehrere Ribosomen gleichzeitig an einer einzigen mRNA arbeiten, um mehrere Proteinkopien zu produzieren.
Q & A
Was ist der Hauptzweck des dritten Videos über Proteinsynthese?
-Das Hauptziel des dritten Videos ist es, die Transkription zu erklären, ein wichtiger Schritt der Proteinbiosynthese, und praktische Anwendungsaufgaben zu behandeln, um das theoretische Wissen in Klausuren anzuwenden.
Wie wird die Transkription definiert?
-Die Transkription ist ein Prozess, bei dem Proteine hergestellt werden, nachdem die Informationen für die Synthese eines Proteins, die in bestimmten DNA-Abschnitten codiert sind, in mRNA transkribiert und durch den Prozess der mRNA-Prozessierung modifiziert wurden.
Was ist das Ziel der Transkription?
-Das Ziel der Transkription ist es, die Information der mRNA zu nutzen, um eine spezifische Sequenz von Aminosäuren zu bestimmen und zu verknüpfen, um ein bestimmtes Polypeptid zu erstellen.
Wie viele Schritte umfassen die Transkription?
-Die Transkription umfasst drei Schritte: Initiation, Elongation und Termination.
Welche sind die Hauptbestandteile, die für die Proteinsynthese erforderlich sind?
-Die Hauptbestandteile für die Proteinsynthese sind mRNA, tRNA, Ribosomen und verschiedene Proteinfaktoren.
Was ist die Funktion von tRNA während der Transkription?
-Die tRNA trägt die Information der mRNA, die in den Kodons der mRNA enthalten ist, und koppelt diese mit den spezifischen Aminosäuren des Proteins. Sie kann an mRNA binden, weil sie einen Anticodon besitzt, der komplementär zum Codon der mRNA ist.
Wie funktioniert die Initiation während der Transkription?
-Die Initiation beginnt mit der Bindung der kleinen ribosomalen Untereinheit an die Erkennungssequenz auf der mRNA. Danach bildet sich ein Installationskomplex, und nach der Bindung wandert die kleine ribosomale Untereinheit entlang der mRNA bis zum Startcodon.
Was ist der Unterschied zwischen dem N-Terminus und dem C-Terminus eines Polypeptids?
-Der N-Terminus ist die erste Aminosäure des Polypeptids, während der C-Terminus die letzte Aminosäure ist. Der N-Terminus wird nach der Freisetzung des Polypeptids durch das Ribosom festgelegt.
Wie wird ein Polypeptid freigesetzt, wenn die Transkription terminiert?
-Wenn ein Stoppcodon (UAG, UGA, UGG) erreicht wird, bindet ein Releasefaktor an die mRNA, der die tRNA aus der P-Stelle freisetzt und das Polypeptid ab. Die übrigen Komponenten, wie mRNA und ribosomale Untereinheiten, trennen sich dann voneinander.
Was ist die Bedeutung von Post-translationalen Veränderungen für die Funktion eines Proteins?
-Post-translationale Veränderungen können die Funktionsfähigkeit eines Proteins beeinflussen, da sie nach der Transkription auftreten und die endgültige Struktur und Aktivität des Proteins beeinflussen können.
Wie kann man die Transkription mit einem Bild aus dem Alltag vergleichen?
-Man kann die Transkription mit der Situation in der Schulmensa vergleichen, wobei die Schlange aus Schülern die ribosomalen Untereinheiten darstellt, die an der Theke der mRNA (Mahlzeit) entlang wandern und dabei ihre Tabletts (Polypeptide) mit Aminosäuren (Speisen) beladen, die ihnen die tRNA (Personal) gibt.
Outlines
🧬 Proteinsynthese: Die Transkription und Transliteration
Dieses dritte und letzte Video konzentriert sich auf die Transkription, einen wichtigen Teil der Proteinbiosynthese. Nachdem die DNA-Informationen in mRNA transkribiert wurden, wird diese durch den Prozess der mRNA-Prozessierung modifiziert. Die Transkription ist der Schritt, bei dem die reife mRNA aus dem Zellkern an die Ribosomen transportiert wird, um die Aminosäuresequenz eines Proteins zu übersetzen. Die mRNA-Sequenzen, die in Tripletten codieren, bestimmen die Sequenz der Aminosäuren, aus denen das Polypeptid und schließlich das Protein aufgebaut wird. Die wichtigen Komponenten für diese Synthese sind die mRNA, die Transfer-RNA (tRNA), die Ribosomen und die Initiationsfaktoren. Die tRNA trägt die Aminosäuren zu der entsprechenden mRNA-Seqenz, während die Ribosomen den Ort der Transkription darstellen.
🔬 Die Transkriptionsprozesse: Initiation, Elongation und Termination
Der Prozess der Transkription umfasst drei Hauptschritte: Initiation, Elongation und Termination. Initiation beginnt mit der Bindung der kleinen Ribosomalen Untereinheit an die mRNA und der Bindung einer mit Methionin beladene tRNA an das Startcodon. Die große Ribosomale Untereinheit tritt dann hinzu, um den Initiationskomplex zu vervollständigen. Bei der Elongation wird das Protein sequenziell gebaut, indem die tRNAs die entsprechenden Aminosäuren an die mRNA binden und Peptidbindungen bilden. Die Termination endet, wenn ein Stoppcodon erreicht wird, was die Transkription beendet und das Polypeptid freigesetzt. Die Proteine können nach der Translation durch post-translationale Modifikationen weiter verändert werden, um ihre endgültige Funktion zu erhalten.
🍽️ Die Polypeptid-Synthese im Bild der Schulmensa
Um die komplexen Biochemieprozesse der Proteinsynthese verständlicher zu machen, wird ein Vergleich mit der Situation in der Schulmensa gemacht. In diesem Bild wandern die Schülerinnen und Schüler (vergleichbar mit den Ribosomen) an der Theke der mRNA (vergleichbar mit der Speiseabteilung) entlang und laden ihre Tabletts (die mRNA) mit Aminosäuren (Speisen), die ihnen von der tRNA (Personal) gegeben werden. So wie die Schüler am Ende der Schlange eine vollständige Mahlzeit (ein fertiges Protein) haben, endet auch die Transkription mit dem Abschluss des Polypeptids. Dieser bildliche Vergleich hilft, die Abläufe der Proteinsynthese zu veranschaulichen.
Mindmap
Keywords
💡Proteinbiosynthese
💡Transkription
💡Translation
💡mRNA
💡Ribosom
💡tRNA
💡Startcodon
💡Stoppcodon
💡Initiation
💡Elongation
💡Termination
Highlights
Die Transkription ist ein wichtiger Schritt in der Proteinbiosynthese.
Das Video soll Anwendungsaufgaben zur Proteinbiosynthese erörtern.
Die Transkription ist der Prozess, bei dem Proteine nach der mRNA-Transkription und -Verarbeitung hergestellt werden.
Die Transkription umfasst die Schritte Initiation, Elongation und Termination.
Die mRNA enthält die codierte Information für die Proteinsynthese.
Transfer-RNA (tRNA) ist für die Kopplung der mRNA-Informationen mit den entsprechenden Aminosäuren verantwortlich.
Ribosomen sind der Ort der Transkription und bestehen aus einer kleinen und einer großen Untereinheit.
Die A-, P- und E-Bindungsstellen auf den Ribosomen sind für die tRNA-Interaktion wichtig.
Die Transkription beginnt mit der Bindung der kleinen Ribosomalen Untereinheit an die mRNA.
Die mRNA startcodon AG ist für die Initiation der Transkription verantwortlich.
Die tRNA trägt die entsprechenden Aminosäuren zu dem wachsenden Polypeptid bei.
Die Elongation des Polypeptids erfolgt durch wiederholte Zyklen von Codon-Erkennung, Peptidbindungsbildung und Translokation.
Stoppcodons wie UAG, UGA oder UGG signalisieren das Ende der Transkription.
Releasefaktoren binden an Stoppcodons und lösen die tRNA von der P-Stelle, beendend die Transkription.
Das entstandene Polypeptid hat einen N- und einen C-Terminus, die durch die Aminosäuresequenz bestimmt sind.
Post-translationale Modifikationen können die Funktionsfähigkeit des Proteins beeinflussen.
Mehrere Ribosomen können an einer einzigen mRNA parallel Proteine synthetisieren, was als Polyribosom oder String of Ribosomes bezeichnet wird.
Die Transkription kann mit der Situation in der Schulmensa verglichen werden, wobei die Schüler die Ribosomen und die Portionen die Aminosäuren darstellen.
Transcripts
in diesem dritten und letzten video zur
proteinsynthese geht's um die
transaktion
wobei mich ein schüler auf die idee
gebracht hat noch ein video zu konkreten
anwendungsaufgaben zur protein
biosynthese zu machen denn das
theoretische hintergrundwissen zu haben
bildet zwar auf jeden fall die grundlage
aber in der klausur werdet ihr dieses
wissen in aufgaben anwenden müssen und
deshalb lege ich euch jetzt schon dieses
video wirklich sehr ans herz um glaube
dass die wahrscheinlichkeit auch relativ
hohes das mindest eine dieser aufgaben
in der klausur dran kommen wird ganz
kurz zur einordnung die transaktion ist
ein wichtiger teil schritt der protein
biosynthese ein prozess bei dem proteine
hergestellt werden nachdem die
informationen für die synthese eines
proteins die auf bestimmte dna
abschnitten den sogenannten gehen
verschlüsselt vorliegt im ersten schritt
in pram erna transkribiert
beziehungsweise umgeschrieben wurde und
über den prozess der mrta prozessierung
modifiziert wurde wird die reife mr
bei der transaktion aus halb des
zellkerns an den ribosomen in die
aminosäure sequenz eines proteins
übersetzt die transaktion ist damit also
ein vorgang bei dem die information der
mr
dazu dient eine spezifische sequenz von
einem minus um zu bestimmen und zu
verknüpfen so dass ein bestimmtes
polypeptide entsteht nicht verunsichern
lassen von den unterschiedlichen
begriffen
der grundbaustein eines proteins sind
aminosäuren und durch die verknüpfung
dieser aminosäuren über eine peptid
bindung entsteht ein polypeptide also
ein aus verschiedene aminosäuren
aufgebautes produkt und dieses
bezeichnet man dann wiederum als protein
ebenso wie die transaktion erfolgt auch
die transaktion in den folgenden drei
schritten initiation innovation und
termination und ähnlich wie man sich
beim kochen zunächst mit den zutaten
eines rezepts auseinandersetzen muss ist
auch bei der transaktion ist sehr
hilfreich sich zumindest kurz mit den
zutaten zu beschäftigen die man für die
synthese eines proteins benötigt wie
eben bereits angeklungen ist unter
anderem die mrsa für diesen prozess
erforderlich die für die transaktion
durch die kernporen des zellkerns ins
zytoplasma transportiert wird
wir gleich sehen werdet bestimmt die
ganz spezifische abfolge von mr nasen
welche aminosäure sequenz übersetzt und
damit verbunden auch welches protein
entsteht drei aufeinanderfolgende mrm
hasen werden als skoda oder auch als
triplett bezeichnet und codieren jeweils
für eine aminosäure die transformation
von m rna zu proteinen erfordert zudem
ein molekül das die eben angesprochene
informationen die in den kodex der mma
enthalten ist mit den spezifischen
aminosäuren des proteins koppelt diese
funktion und damit zweite wichtige
komponente erfüllt die sogenannte
transfer rna oder auch nur kurz damit
das protein letztendlich entstehen kann
muss die tna zwei aspekte erfüllen sie
muss die kohle uns richtig ablesen
und sie muss die aminosäuren herbei
bringen die den mr marco dawns
entsprechen die tna kann an dna binden
weil sie einen antico damit besitzen
also eine basen sequenz das zum co.don
der mma komplementär ist als dritte und
letzte wichtige zutat sind die ribosomen
zu erwähnen denn diese sind der ort der
transaktion
sie bestehen aus einer kleinen und einer
großen untereinheit auf der großen
ribosomalen untereinheit existieren drei
bindungsstellen für die tna die man als
ae&e stelle bezeichnet schauen wir uns
im prozess der transaktion auf
molekularer ebene mal an der mit der
initiative beginnt die transaktion
beginnt in dem sich die kleine
ribosomalen untereinheit an der
erkennungs sequenz auf der mm nämlich
der fünf strich cap gruppe behindert und
ein sogenannter installations- komplex
entsteht nach der bindung wandert die
kleine ribosomalen untereinheit die mma
entlang bis sie auf das stadion trifft
das mma start cordon ist immer die
sequenz ag entsprechend des triples das
von fünf sprich in drei strich richtung
gelesen wird in diese richtung wandert
nämlich auch das ribosom bei der
relegation ist die codes sonne als
hilfswerkzeug um zu überprüfen in
welcher aminosäure das jeweilige
triplett übersetzt wird ebenfalls von
fünf strich in drei strich richtung zu
lesen
also immer von innen nach außen wobei
das auch häufig in der kurzone angegeben
ist die erste aminosäure eines sich
bildenden polizist also immer methionin
das muss allerdings nicht heißen dass
alle reifen proteine einen methionin
haben müssen
denn häufig gibt es enzyme die das
methionin narrte transaktionen wieder
entfernen wie bereits erwähnt ist es
eine beladene tna die die relevante
information auf den kurs der msa mit den
spezifischen aminosäuren verknüpft indem
sie ein anti co.don als bindungsstelle
besitz und die passende aminosäure mit
sich trägt eine tna gilt als beladen
wenn an ihr jeweils eine bestimmte
aminosäure gebunden
das antike oder an einer methionin
beladenen tna findet durch komplementäre
basen paarung an dass statt cola und ao
gehen trägt also selbst die zum start
codon komplementäre basen sequenz ac und
vervollständigt damit den installations-
komplex nach der bindung der mit
methionin beladenen tna an die msa tritt
nun auch die große regionale
untereinheit zum innovations- komplex
hinzu mit hilfe von verschiedenen
proteinen die man als initiation
faktoren bezeichnet tritt diese so
passend denn so dass die mit methionin
beladene tna jetzt die pe stelle besetzt
was die evokation einleitet bei der
relegation wird das poly paket durch die
transaktion der mma verlängert die
verlängerung des bulli pakets um je eine
aminosäure folgt immer dabei den
gleichen sich wiederholenden drei
schritten erstens das erkennen eines mba
oder eine beladene tna deren anti kohle
zum zweiten co.don der mma komplementär
ist findet und besetzt damit der stelle
das wiederum führt dazu dass die große
regionale untereinheit zwei reaktionen
katalysieren
bz was umgangssprachlich herbeiführt die
bindung zwischen der tna und ihre
aminosäure in der p stelle wird gelöst
und zwischen dieser aminosäure und der
aminosäure die an der tmh in deraa
stelle gebunden es wird eine peptid
bindung gebildet und die aminosäuren
somit miteinander verknüpft
nachdem die erste trm methionin
freigesetzt hat jetzt gilt die tna als
nicht mehr beladen wandert sie durch die
bewegung des chromosoms in drei strich
richtung an die stelle und diskutiert
vom ribosomen wodurch sie in das
zytoplasma zurückkehrt wo die tna mit
einem neuen methoden beladen wird dass
sie ihren ist der fachsprachlich
terminus der biochemie und heißt nichts
anderes als dass bindungen aufgelöst
werden während sich das ribosom also
entlang der mma in 53 strich richtung um
ein cordon weiterbewegt gelangt die
freie trm an die ehe stelle und wird wie
eben beschrieben freigesetzt und
gleichzeitig und wann hat die zweite tna
die nun ein die peptid regt als eine
kette aus zwei aminosäuren zur p stelle
dieser schritt wird auch als delegation
bezeichnung im weiteren verlauf die
synthese eines proteins wiederholen sich
die eben beschriebenen schritten das
erkennen eines korans die bindung einer
peptid bindung und elevation die
innovation also die verlängerung der
peptid witte ist unmittelbar verknüpft
mit der wanderung richtung des ribosoms
zum 30 es ist also nicht primär die mma
die am innovation komplex in eine
richtung wandern der innovationszyklus
wird so lange fortgesetzt ist ein stopp
kunden also aeg oder ogh india stelle
eintritt was die transaktion terminiert
bzw beendet diese oder uns haben die
eigenschaft dass sie für keine - euro
codieren und auch keine tna minute an
sie diese signal sequenzen für beginn
und ende der transaktion muss man
unbedingt auswendig lernen also dass
co.don ag als stadt colón in der mma für
den start der transaktion und die stock
co don ag und ubs als signal für das
ende der konstellation in
anwendungsaufgaben ist die
wahrscheinlichkeit nicht relativ hoch
dass man eine dna oder rna sequenzen die
aminosäure sequenz eines proteins
übersetzen muss und dann muss man wissen
an welchem trippler die transaktion
terminiert wird diese aufgabe besprechen
aber auch noch in dem video mit den
anwendungsaufgaben es wird also keine
tna mehr an die msa verknüpft
stattdessen bindet an die genannten
stoppkurs ein release faktor bzw
freisetzung sektor der release faktor
setzt die tna aus der p stelle frei und
kann das poly peptid ab die übrigen
komponenten dna und ribosomalen
untereinheiten des so zieren trennen
sich also voneinander
das entstandene polypeptide hat einen
zeh und einen terminus der terminus ist
die letzte aminosäure des polypeptide
der n terminus ist zumindest vorerst ein
mädchen ihn was wie gesagt meistens
später noch ins thematisch entfernt wird
nun kann sich das poly peptid korrekt
verhalten
die spezifische aminosäure sequenz
bestimmt dabei die konformation des
protein
die politik hätte die vom ribosom
freigesetzt wurde ist nicht zwangsläufig
ein funktionsfähiges protein durch post
translationale veränderung veränderungen
zeitlich nach der transaktion kann die
funktionsfähigkeit eines proteins
durchaus beeinflusst werden zuletzt noch
eine wichtige anmerkung für das
verständnis der translationalen den
prozess nicht so vorstellen dass dabei
ein einziges protein entsteht mit einer
einzigen mm können viele ribosomen
wechselwirkung treten und so zahlreiche
protein kopien von der mr produzieren
die aufreihung vieler ribosome an der zu
transportierenden mma bezeichnet man
auch als polizei mit ein bisschen
fantasie kann man den prozess um das mal
ein bisschen bildlicher zu gestalten mit
der situation in der schulmensa
vergleichen
die schlange an schülerinnen und schüler
stellt das poly summen da bei der die
einzelnen personen die ribosomen an der
theke der mr
entlang wandern und dabei schrittweise
ihre tabletts mit speisen den
aminosäuren beladen die ihnen das
personal also die tna gibt erinnert euch
daran dass es stets die ribosomen also
die menschen sind die sich in eine
richtung bewegen
die tk als mr die die information einer
mahlzeit in form eines alarms eines
weiteren täters oder einer nachspeise
bereithält wandert nicht
kann ich es ja auch relativ schlecht
während die personen am anfangspunkt nur
den salat bzw den apfel als speise auf
ihrem tablett hat sozusagen erst ein
polypeptide trägt die person am ende der
cd bereits die vollständige mahlzeit
also das fertige protein
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