Sinteza proteinov v celici, zaporedje biosintetskih procesov. Sinteza proteinov na ribosome.

Življenje je proces obstoja beljakovinskih molekul. To je, koliko znanstvenikov to izrazijo, ki so prepričani, da so beljakovine osnova vsega življenja. Te sodbe so povsem pravilne, saj imajo dane snovi v celici največje število osnovnih funkcij. Vsi ostali organske spojine

Sposobnost telesa, da sintetizira beljakovine

Vsi obstoječi organizmi niso sposobni izvesti sinteze beljakovin v celici. Virusi in nekatere vrste bakterij ne morejo tvoriti beljakovin, zato so paraziti in sprejemajo potrebne snovi iz gostiteljske celice. Preostali organizmi, vključno s prokariontskimi celicami, so sposobni sintetizirati beljakovine. Vse človeške celice, živali, rastline, glive, skoraj vse bakterije in protisti živijo na račun sposobnosti biosinteze beljakovin. To je potrebno za realizacijo strukturno oblikovanih, zaščitnih, receptorskih, transportnih in drugih funkcij.

Stopnja značilnosti beljakovinske biosinteze

Struktura proteina je kodirana v nukleinski kislini (DNA ali RNA) v obliki kodonov. To so dedne informacije, ki se reproducirajo vsakič, ko celica potrebuje novo beljakovinsko snov. Začetek biosinteze je komunikacija v jedru o potrebi po sintetizaciji novega proteina z že določenimi lastnostmi.

V odzivu je regija nukleinske kisline despiralizirana, kjer je njegova struktura kodirana. To spletno mesto je podvojeno z informacijsko RNA in preneseno na ribosome. Odgovorni so za izgradnjo polipeptidne verige na osnovi matrike - informacijske RNK. Na kratko so vse faze biosinteze predstavljene na naslednji način:

• transkripcija (stopnja podvojitve dela DNK z strukturo kodiranih proteinov);
• obdelava (stopnja nastajanja informativne RNK);
• prevod (sinteza proteinov v celici, ki temelji na informacijski RNA);
• posttranslacijska modifikacija ("zorenje" polipeptida, tvorba njegove prostorninske strukture).

Transkripcija nukleinske kisline

Celotno sintezo proteinov v celici izvajajo ribosomi, informacije o molekulah pa vsebujejo nukleinska kislina (RNA ali DNA). Nahaja se v genih: vsak gen je določen protein. Geni vsebujejo informacije o aminokislinskem zaporedju novega proteina. V primeru DNK, napad genetski kod poteka na ta način:

• se začne sproščanje nukleinske kisline iz histona, pride do despiralizacije;
• DNA polimeraza podvoji delež DNK, v kateri je shranjen proteinski gen;
• Podvojena stran je predhodnik informacijske RNK, ki jo obdelujejo encimi za odstranitev nekodiranih vložkov (temelji na sintezi mRNA).

Na podlagi informacijske RNK pride do sinteze mRNK. To je že matrika, po kateri se sinteza proteinov v celici pojavi na ribosomih (v grobem endoplazemskem retikulumu).

Ribosomska sinteza beljakovin

Informacijska RNA ima dva konca, ki sta izdelani kot 3`-5`. Odčitavanje in sinteza beljakovin na ribosomih se začne na koncu 5 `in se nadaljuje v intron - mesto, ki ne kodira katere od aminokislin. To se zgodi, kot sledi:

• informacijske RNA "pramenov" na ribosomu, se pridruži prvi aminokislini;
• Ribosom je iz informacijske RNK premaknjen v en kodon;
• transportna RNA zagotavlja želeno (kodirano z dani kodon mRNA) alfa-aminokislino;
• amino kislina je vezana na začetno aminokislino, da se tvori dipeptid;
• potem se mRNA spet premakne na en kodon, alfa-aminokislino pa se pripne in poveže z naraščajočo peptidno verigo.

Ko ribosom doseže intron (nekodiran vložek), se informacijska RNA preprosto premakne naprej. Potem, ko se informacijska RNA premika, ribosom ponovno doseže ekson - območje, katerega nukleotidno zaporedje ustreza določeni aminokislini.

Od tega trenutka se prične ponovno dodajanje beljakovinskih monomerov v verigo. Postopek se nadaljuje, dokler se ne prikaže naslednji intron ali stopanski kodon. Slednja ustavi sintezo polipeptidne verige, po kateri primarna struktura proteinov Se šteje za popolno in začne se postsintetična (post-translacijska) sprememba molekule.

Post-translacijska sprememba

Po prevajanju sinteza proteinov poteka gladko v tankih endoplazemski retikulum. Slednji vsebuje majhno količino ribosomov. V nekaterih celicah pa morda sploh niso prisotne v RES. Takšna območja so potrebna za nastanek sekundarne, nato terciarne ali, če je programirana, kvartarne strukture.

Celotna sinteza beljakovin v celici se pojavi pri porabi ogromne količine ATP energije. Zato so za ohranjanje biosinteze proteinov potrebni vsi drugi biološki procesi. Poleg tega je potrebna energija za prenos proteinov v celici z aktivnim transportom.

Mnoge proteine ​​se prenesejo iz ene celične lokacije v drugo za spremembo. Zlasti posttranslacijska beljakovin pojavlja v Golgi kompleks, kjer priključi ogljikov hidrat ali lipidni domene polipeptida specifično strukturo.