Sinteza proteina u stanici, slijed biosintetskih procesa. Sinteza proteina na ribosomima.

Život je proces postojanja proteinamolekule. To je koliko znanstvenici to izražavaju, koji su uvjereni da je protein temelj svih života. Te su presude apsolutno točne, jer dane tvari u ćeliji imaju najveći broj osnovnih funkcija. Svi drugi organski spojevi igraju ulogu energetskih supstrata, a energija je opet potrebna za sintezu molekula proteina.

Sposobnost tijela da sintetizira protein

Nisu sposobni svi postojeći organizmiza provedbu sinteze proteina u stanici. Virusi i određene vrste bakterija ne mogu tvoriti proteine, pa stoga su paraziti i primaju potrebne tvari iz stanice domaćina. Preostali organizmi, uključujući prokariotske stanice, sposobni su sintetizirati proteine. Sve ljudske stanice, životinje, biljke, gljive, gotovo sve bakterije i protiste žive na štetu biosinteze proteina. To je nužno za realizaciju strukture-oblikovanja, zaštite, receptora, transporta i drugih funkcija.

Stadijska karakteristika biosinteze proteina

Struktura proteina je kodirana u nukleinskoj kiselinikiselina (DNA ili RNA) u obliku kodona. To je nasljedna informacija koja se reproducira svaki put kada stanica treba novu bjelančevinu. Početak biosinteze je prijenos informacija u jezgru o potrebi sintetiziranja novog proteina s već propisanim svojstvima.

Kao odgovor, područje je despiraliziranonukleinska kiselina, gdje je njegova struktura kodirana. Ova stranica je duplicirana informacijskom RNA i prenesena na ribosome. Oni su odgovorni za izgradnju polipeptidnog lanca baziranog na matrici - informacijskoj RNA. Ukratko, sve faze biosinteze prikazane su kako slijedi:

• transkripcija (stupanj udvostručenja dijela DNA s kodiranom proteinskom strukturom);
• obrada (stupanj stvaranja informacijske RNA);
• prijevod (sinteza proteina u stanici na temelju informacija RNA);
• posttranslacijske modifikacije ("sazrijevanje" polipeptida, stvaranje strukture volumena).

Transkripcija nukleinske kiseline

Provedena je čitava sinteza proteina u staniciribosomi i informacije o molekulama sadržane su u nukleinskoj kiselini (RNA ili DNA). Smještena je u genima: svaki gen je određeni protein. Geni sadrže informacije o sekvenci aminokiselina novog proteina. U slučaju DNA, uklanjanje genetskog koda provodi se na ovaj način:

• puštanje nukleinske kiseline iz histona počinje, despiralizacija se javlja;
• DNA polimeraza udvostručuje dio DNA u kojem je protein gen pohranjen;
• Dvostruko mjesto je preteča informacijske RNA koja se obrađuje enzimima radi uklanjanja nekodirajućih umetaka (temelji se na sintezi mRNA).

Na temelju informacijske RNA dolazi do sinteze mRNA. Već je matrica, nakon čega se sinteza proteina u stanici pojavljuje na ribosomima (u grubom endoplazmatskom retikulumu).

Ribosomska sinteza proteina

Informacijska RNA ima dva krajasu izrađene kao 3`-5`. Čitanje i sinteza proteina na ribosomima počinje na 5 'kraju i nastavlja se na intron - mjesto koje ne kodira bilo koju od aminokiselina. To se događa kako slijedi:

• informacije RNA "niti" na ribosomu, pridružuje se prvoj aminokiselini;
• Ribosom je pomaknut informacijskom RNA u jedan kodon;
• transportna RNA daje željeni (kodiran datim kodonom mRNA) alfa-aminokiselina;
• aminokiselina je pričvršćena na polaznu amino kiselinu da nastane dipeptid;
• tada se mRNA ponovo prebaci na jedan kodon, dovodi se alfa-aminokiselina i pričvrsti se na rastući peptidni lanac.

Jednom kada ribosom dosegne intron(nekodirajući umetak), informacije RNA jednostavno se kreću. Zatim, kada se informacijska RNA pomiče, ribosom ponovno dopire do eksona - regija čija nukleotidna sekvenca odgovara specifičnoj aminokiselini.

Od ovog mjesta ponovno se počinje pridružitimonomera proteina na lanac. Postupak se nastavlja sve do pojave sljedećeg introna ili stop kodona. Potonji zaustavlja sintezu polipeptidnog lanca, nakon čega se primarna struktura proteina smatra potpunom i započinje stupanj post-sintetičke (post-translational) modifikacije molekule.

Posttranslacijska modifikacija

Nakon translacije dolazi do sinteze proteinacisterne glatkog endoplazmatskog retikuluma. Potonji sadrži malu količinu ribosoma. U nekim stanicama možda uopće nisu prisutne u OIE. Takva područja su neophodna za stvaranje sekundarnog, zatim tercijarnog ili, ako je programirana, kvartarnu strukturu.

Cijela sinteza proteina u stanici događa se uz trošakogromnu količinu ATP energije. Stoga su potrebni svi drugi biološki procesi za održavanje biosinteze proteina. Dodatno, dio energije je potreban za prijenos proteina u ćeliji aktivnim transportom.

Mnogi od bjelančevina prenose se s jednog mjestastanica na drugu za modifikaciju. Posebno, posttranslacijska sinteza proteina dolazi u Golgi kompleksu, gdje je ugljikohidratna ili lipidna domena vezana na polipeptid specifične strukture.