Sinteza proteinelor din celulă, secvența proceselor biosintetice. Sinteza proteinelor pe ribozomi.

Viața este procesul existenței moleculelor de proteine. Așa exprimă mulți oameni de știință, care sunt convinși că proteina este baza întregii vieți. Aceste judecăți sunt absolut corecte, deoarece substanțele date din celulă au cel mai mare număr de funcții de bază. Toate celelalte compuși organici

Capacitatea organismului de a sintetiza proteinele

Nu toate organismele existente sunt capabile să efectueze sinteza proteinelor în celulă. Virușii și anumite tipuri de bacterii nu pot forma proteine ​​și, prin urmare, sunt paraziți și primesc substanțele necesare din celula gazdă. Organismele rămase, inclusiv celulele procariote, sunt capabile să sintetizeze proteinele. Toate celulele umane, animalele, plantele, ciupercile, aproape toate bacteriile și contrastele trăiesc în detrimentul capacității de biosinteză a proteinelor. Acest lucru este necesar pentru realizarea structurii, protecției, receptorului, transportului și a altor funcții.

Etapa caracteristică biosintezei proteinelor

Structura proteinei este codificată într-un acid nucleic (ADN sau ARN) sub formă de codoni. Aceasta este informația ereditară, care este reprodusă de fiecare dată când o celulă are nevoie de o nouă substanță proteică. Este începutul biosintezei transfer de informații în nucleul despre necesitatea de a sintetiza o nouă proteină cu proprietăți deja specificate.

Ca răspuns, regiunea acidului nucleic este despiralizată, unde structura sa este codificată. Acest site este duplicat de către ARN-ul de informații și transferat ribozomilor. Aceștia sunt responsabili de construirea unui lanț polipeptidic bazat pe matricea - informația ARN. Pe scurt toate etapele de biosinteză sunt prezentate după cum urmează:

• transcripția (etapa de dublare a porțiunii ADN cu structura proteinei codificată);
• prelucrarea (etapa de formare a ARN-ului de informare);
• traducere (sinteza proteinelor într-o celulă bazată pe ARN-ul de informații);
• modificarea posttranslațională ("maturarea" polipeptidei, formarea structurii sale volumice).

Transcripția acidului nucleic

Toată sinteza proteinelor din celulă este efectuată de ribozomi, iar informațiile despre molecule sunt conținute în acidul nucleic (ARN sau ADN). Se află în genele: fiecare genă este o anumită proteină. Genele conțin informații despre secvența de aminoacizi a proteinei noi. În cazul ADN-ului, sechestrului codul genetic se desfășoară în acest fel:

• eliberarea acidului nucleic din histone începe, are loc despiralizarea;
• ADN polimeraza dublează porțiunea de ADN în care este stocată gena proteică;
• Site-ul dublu este precursorul ARN-ului de informații, care este procesat de enzime pentru a elimina inserțiile non-codificatoare (se bazează pe sinteza ARNm).

Pe baza ARN-ului de informare, apare sinteza mRNA. Este deja o matrice, după care sinteza proteinelor din celulă are loc pe ribozomi (în reticulul endoplasmatic brut).

Sinteza ribozomală a proteinei

ARN-ul de informații are două capete, care sunt realizate ca 3`-5`. Citirea și sinteza proteinelor pe ribozomi începe la capătul 5 `și continuă cu intronul - un situs care nu codifică nici unul dintre aminoacizii. Acest lucru se întâmplă după cum urmează:

• ARN-ul de informații "fire" pe ribozom, se alătură primului aminoacid;
• Ribozomul este deplasat de ARN-ul de informații într-un codon;
• transport ARN furnizează alfa-aminoacidul dorit (codificat de codonul dat al ARNm);
• aminoacidul este atașat la aminoacidul de pornire pentru a forma o dipeptidă;
• apoi mARN-ul este din nou mutat la un codon, este introdus un alfa-aminoacid și atașat la lanțul peptidic în creștere.

Odată ce ribozomul ajunge la intron (insert non-coding), ARN-ul de informații se mișcă pur și simplu. Apoi, pe măsură ce ARN-ul de informații se mișcă, ribozomul ajunge din nou la exonul - o regiune a cărei secvență de nucleotide corespunde unui aminoacid specific.

Din acest punct, adăugarea de monomeri de proteine ​​în lanț începe din nou. Procesul continuă până la apariția următorului intron sau a codonului stop. Aceasta din urmă oprește sinteza lanțului polipeptidic, după care structura proteinelor primare Se consideră completă și începe etapa de modificare post-sintetică (post-translațională) a moleculei.

Modificare post-translațională

După traducere, sinteza proteinelor are loc în rezervoare netede reticulul endoplasmatic. Acesta din urmă conține o cantitate mică de ribozomi. În unele celule, acestea nu pot fi prezente deloc în SRE. Aceste zone sunt necesare pentru formarea unei structuri secundare, apoi a unui sistem terțiar sau, dacă este programat, a unei structuri cuaternare.

Întreaga sinteză a proteinelor din celulă are loc cu cheltuielile unei cantități uriașe de energie ATP. Prin urmare, toate celelalte procese biologice sunt necesare pentru a menține biosinteza proteinelor. În plus, o parte din energie este necesară pentru transportul proteinelor în celulă prin transport activ.

Multe dintre proteine ​​sunt transferate dintr-o locație de celulă în alta pentru modificare. În particular, sinteza post-translațională a proteinelor are loc în complexul Golgi, unde un domeniu carbohidrat sau lipid este atașat la o polipeptidă cu o structură specifică.