În procesul de sinteză a proteinelor, ce structuri și molecule sunt direct implicate?

Proteinele sunt substanțe vitale pentru orice organism. Ei participă la toate procesele metabolice ale celulei, sunt componente structurale ale organelor și țesuturilor, funcționează ca molecule de semnalizare. În procesul de sinteză a proteinelor, multe enzime, precum și organele și nucleul celular sunt implicate direct.

etape sinteza proteinelor: chimie biologică

Mecanismul de construire a unei molecule de proteine ​​este foarte complex și necesită un număr mare de factori. Peptidele constau din mai multe molecule de aminoacizi, iar numărul acestora variază într-un interval foarte mare.

Funcționarea corectă a proteinei depinde de conformația moleculei, precum și de numărul de aminoacizi și de secvența corectă a acestora în peptidă. Informațiile despre această secvență sunt stocate în ADN, iar încălcarea din cauza mutațiilor și a altor factori poate duce la excluderea proteinelor vitale și a deceselor celulare.

Există următoarele etape sinteza proteinelor într-o celulă:

1. Transcriere.

2. Traducere.

Etapa unu: transcriere

În procesul de sinteză a proteinelor, moleculele de acid nucleic sunt direct implicate. ADN-ul ca depozit al tuturor informațiilor genetice codifică cu ajutorul nucleotidelor sale structurale secvența peptidei viitoare. Pornind de la codonul de start (triplet) și terminând cu cel terminal, informația despre proteine ​​este citită la un alt acid nucleic - ARN. Această moleculă mono-catenară este transportată prin porii din nucleu în citoplasma celulei.

Dacă procesul de transcriere eucariotă este plină de nucleu, procariotele absența acestuia simplifică sinteza peptidelor. ARN, care se formează pe cromozomul bacterian, este imediat supus procesării și se unește cu ribozomii.

Enzimele joacă un rol crucial în formarea și sinteza ARN-ului pe matricea ADN-ului. În procesul de sinteză a proteinelor, participă direct molecule cum ar fi factorii de transcripție sau TF. Aceasta este o serie de proteine ​​care facilitează procesul de citire a informațiilor deoxiribonucleic.

Etapa a doua: difuzarea

Atunci când ARN-ul intră în citoplasma unei celule din nucleu, informațiile despre compoziția peptidei trebuie citite de structuri speciale. În procesul de sinteză a proteinelor, ribozomii sunt implicați direct - nemembrannye, structuri mici în diametru, constând din două subunități: mari și mici. ARN este plasat între aceste subunități, după care începe citirea informațiilor.

Codonul din spatele codonului este construcția unei molecule lungi de proteine ​​ca pușcă. Acest lucru este explicat după cum urmează: în spațiul inter-ribozomal, doar două codonuri sunt plasate imediat. Când unul dintre ei a fost citit, aminoacidul este atașat la peptidă și, sub formă de coadă, cade din ribozom printr-o deschidere specială. Acest lucru se întâmplă pe măsură ce cartușul se prăbușește din pistol după împușcare.

În procesul de sinteză a proteinelor, proteinele grupului IF sau factorii de inițiere participă direct. Cu ajutorul lor, sinteza unei polipeptide începe de la codonul de start, care în marea majoritate a cazurilor este metionină.

Este de remarcat faptul că aminoacizii sunt furnizați ribozomilor prin vectori specifici numiți tRNA sau ARN de transport. Aceste molecule au forma unui trifoi, iar la capătul căruia se alătură aminoacidului, precum ATP și proteine ​​speciale - aminoacil-ARNt sintetaza. Acest întreg complex împreună permite energiei să livreze componenta structurală a proteinei către ribozom și să o atașeze cu ajutorul unei legături peptidice.

Ce sunt nucleotidele?

Acizii nucleici reprezintă un grup de compuși organici care sunt polimeri. Acestea constau în baze de purină (adenină, guanină) și pirimidină (timină, citozină, uracil). Secvența acestor nucleotide determină informațiile stocate în ADN sau ARN. Această informație este citită pe ribozomi pentru a forma proteine, iar pentru simplitatea sarcinii, nucleotidele sunt împărțite în tripleți. Fiecare triplet codifică aminoacidul său, care furnizează tRNA ribozomilor.

Sinteza proteinelor mitocondriale

Mitochondria și plastidele au o trăsătură distinctivă - au propriul ADN inel, similar cu cromozomul bacterian al bacteriilor. Cu ajutorul acestui acid nucleic, organele pot funcționa autonom, sintetizând majoritatea proteinelor lor structurale.

Totuși, ADN-ul mitocondrial nu stochează informații despre proteinele factori care sunt necesare pentru procesul de transcriere și translație. Aceste peptide sunt asamblate pe ribozomi, folosind ARN în loc de mitocondrii și nuclei. Prin urmare, structurile cu două membrane nu sunt complet autonome.

Cum au obținut mitocondriile și plastidele propriul ADN? Se presupune că aceste organele sunt descendenți ai bacteriilor. Ei și-au pierdut independența în celulă, dar au adus cu ei un acid nucleic inelar. Acest lucru sugerează similitudinea mitocondriilor ADN cu o moleculă similară de procariote.

concluzie

Toate etapele de sinteză a proteinelor sunt interdependente, iar sarcina lor este de a construi molecule de peptide cu informații stocate în acizi nucleici. Participanții imediați ai procesului sunt structuri precum nucleul și ribozomii, precum și unele proteine ​​specializate.

În procariote, procesul de sinteză a peptidelor se desfășoară mult mai rapid, deoarece acestea nu au un nucleu. ARN, care este transcris pe matricea de ADN bacterian, se unește imediat cu ribozomi, după care are loc și traducerea simultană.