Procesul de biosinteză a proteinelor este extrem de important pentru celulă. Deoarece proteinele sunt substanțe complexe care joacă un rol major în țesuturi, ele sunt indispensabile. Din acest motiv, în celulă se realizează un întreg lanț de procese de biosinteză a proteinelor, care are loc în mai multe organite. Aceasta garantează reproducerea celulară și posibilitatea existenței.
Esența procesului de biosinteză a proteinelor
Singurul loc pentru sinteza proteinelor este reticulul endoplasmatic aspru. Aici se află cea mai mare parte a ribozomilor, care sunt responsabili de formarea lanțului polipeptidic. Cu toate acestea, înainte de începerea etapei de translație (procesul de sinteză a proteinelor), este necesară activarea genei, care stochează informații despre structura proteinei. După aceea, este necesară copierea acestei secțiuni de ADN (sau ARN, dacă se ia în considerare biosinteza bacteriană).
După copierea ADN-ului, este necesar procesul de creare a ARN mesager. Pe baza acestuia se va realiza sinteza lanțului proteic. Mai mult, toate etapele care apar cu implicarea acizilor nucleici trebuie să apară în nucleul celulei. Cu toate acestea, nu aici are loc sinteza proteinelor. Aceasta estelocația în care se efectuează pregătirile pentru biosinteză.
Biosinteza proteinelor ribozomale
Locul principal în care are loc sinteza proteinelor este ribozomul, un organel celular format din două subunități. Există un număr mare de astfel de structuri în celulă și sunt localizate în principal pe membranele reticulului endoplasmatic aspru. Biosinteza în sine are loc după cum urmează: ARN-ul mesager format în nucleul celulei iese prin porii nucleari în citoplasmă și se întâlnește cu ribozomul. Apoi ARNm este împins în golul dintre subunitățile ribozomului, după care se fixează primul aminoacid.
La locul unde are loc sinteza proteinelor, aminoacizii sunt furnizați cu ajutorul ARN-ului de transfer. O astfel de moleculă poate aduce câte un aminoacid odată. Ele se alătură pe rând, în funcție de secvența de codoni a ARN-ului mesager. De asemenea, sinteza se poate opri pentru un timp.
Când se deplasează de-a lungul ARNm, ribozomul poate intra în zone (introni) care nu codifică aminoacizi. În aceste locuri, ribozomul pur și simplu se mișcă de-a lungul ARNm, dar nu se adaugă aminoacizi în lanț. De îndată ce ribozomul ajunge la exon, adică la locul care codifică acidul, apoi se reatașează la polipeptidă.
Modificarea postsintetică a proteinelor
După ce ribozomul atinge codonul stop al ARN-ului mesager, procesul de sinteză directă este încheiat. Cu toate acestea, molecula rezultată are o structură primară și nu poate îndeplini încă funcțiile rezervate acesteia. Pentru a funcționa pe deplin, moleculaar trebui organizat într-o anumită structură: secundar, terțiar sau chiar mai complex - cuaternar.
Organizarea structurală a proteinelor
Structură secundară - prima etapă a organizării structurale. Pentru a-l realiza, lanțul polipeptidic primar trebuie să se înfășoare (formează elice alfa) sau să se plieze (creeze straturi beta). Apoi, pentru a ocupa și mai puțin spațiu pe lungime, molecula este și mai contractată și încolăcită într-o bilă datorită legăturilor de hidrogen, covalente și ionice, precum și interacțiunilor interatomice. Astfel, se obține structura globulară a proteinei.
Structura cuaternară de proteine
Structura cuaternară este cea mai complexă dintre toate. Este format din mai multe secțiuni cu structură globulară, conectate prin filamente fibrilare ale polipeptidei. În plus, structura terțiară și cuaternară poate conține un reziduu de carbohidrați sau lipidic, care extinde spectrul funcțiilor proteice. În special, glicoproteinele, compuși complecși de proteine și carbohidrați, sunt imunoglobuline și îndeplinesc o funcție de protecție. De asemenea, glicoproteinele sunt localizate pe membranele celulare și funcționează ca receptori. Cu toate acestea, molecula este modificată nu acolo unde are loc sinteza proteinelor, ci în reticulul endoplasmatic neted. Aici există posibilitatea de a atașa lipide, metale și carbohidrați la domeniile proteice.
