Синтез на протеини в клетката, последователността на биосинтетичните процеси. Синтез на протеини върху рибозоми.

Животът е процес на съществуване на протеинмолекули. Точно това изразяват много учени, които са убедени, че протеинът е основата на целия живот. Тези твърдения са абсолютно верни, защото в тези вещества в клетката най-голям брой основни функции. Всички други органични съединения играят роля на енергийни субстрати, и времето, необходимо отново за синтез на протеинови молекули енергия.

Способността на тялото да синтезира протеини

Не всички съществуващи организми са способниза осъществяване на синтеза на протеини в клетката. Вирусите и някои видове бактерии не могат да образуват протеини и поради това са паразити и получават необходимите вещества от клетката гостоприемник. Останалите организми, включително прокариотните клетки, са способни да синтезират протеини. Всички човешки клетки, животни, растения, гъбички, почти всички бактерии и наследи живеят за сметка на способността на протеиновия биосинтез. Това е необходимо за осъществяване на структуриращи, защитни, рецепторни, транспортни и други функции.

Етап, характерен за протеиновата биосинтеза

Структурата на протеина е кодирана в нуклеиновата киселинакиселина (ДНК или РНК) под формата на кодони. Това е наследствена информация, която се възпроизвежда всеки път, когато клетката се нуждае от ново протеиново вещество. Началото на биосинтезата е предаването на информация в ядрото за необходимостта от синтезиране на нов протеин с вече предписани свойства.

В отговор районът е депиризираннуклеинова киселина, където нейната структура е кодирана. Този сайт се дублира от информационната РНК и се прехвърля на рибозомите. Те са отговорни за конструирането на полипептидна верига въз основа на матрично-информационната РНК. Накратко всички етапи на биосинтезата са представени, както следва:

• транскрипция (стадий на удвояване на ДНК-частта с кодираната протеинова структура);
• обработване (етап на образуване на информационна РНК);
• транслация (синтез на протеини в клетка въз основа на информационна РНК);
• посттранслационна модификация ("зреене" на полипептида, образуване на неговата обемна структура).

Транскрипция на нуклеинова киселина

Целият синтез на протеини в клетката се извършварибозоми и информация за молекулите се съдържа в нуклеиновата киселина (РНК или ДНК). Той се намира в гените: всеки ген е определен протеин. Гените съдържат информация за аминокиселинната последователност на новия протеин. В случай на ДНК премахването на генетичния код се извършва по следния начин:

• освобождаването на нуклеиновата киселина от хистоните започва, се получава депиризация;
• ДНК полимеразата удвоява частта от ДНК, в която се съхранява протеиновия ген;
• Двойното място е предшественик на информационната РНК, която се обработва от ензими за отстраняване на некодиращи вложки (се основава на синтеза на тРНК).

Въз основа на информационната РНК се получава синтеза на тРНК. Вече е матрица, след което синтеза на протеини в клетката се осъществява върху рибозомите (в грубите ендоплазмични ретикулуми).

Ризозомен синтез на протеин

Информационната РНК има два краясе правят като 3`- 5`. Четенето и синтезирането на протеини на рибозомите започва на 5-ия край и продължава до интрона - сайт, който не кодира никоя от аминокиселините. Това се случва, както следва:

• информационните РНК "нишки" върху рибозомата, свързва първата аминокиселина;
• Рибозомът се измества от информационната РНК в един кодон;
• транспортна РНК осигурява желаната (кодирана от дадения кодон на иРНК) алфа-аминокиселина;
• аминокиселината се прикрепя към изходната аминокиселина, за да се образува дипептид;
• тогава иРНК отново се премества в един кодон, вкарва се алфа-аминокиселина и се прикрепя към нарастващата пептидна верига.

След като рибозомата достигне интрона(Не-кодираща вложка), РНК просто да преминат. След това, като развитието на РНК, рибозом достигне отново екзон - раздел, нуклеотидната последователност, която съответства на определена аминокиселина.

От това място, присъединяването започва отновомономери на протеина към веригата. Процесът продължава до появата на следващия интрон или на стоп-кодона. Последният спира синтеза на полипептидната верига, след което първичната структура на протеина се счита за пълна и започва стадията на постсинтетичната (след-транслационна) модификация на молекулата.

Пост-транслационна модификация

След транслация синтезата на протеините се появява вцистерни от гладка ендоплазмена ретикула. Последният съдържа малко количество рибозоми. В някои клетки те може изобщо да не присъстват в ВЕИ. Такива зони са необходими за формирането на вторична, след това на третична или, ако е програмирана, на кватернерна структура.

Целият синтез на протеини в клетката се извършва с ценатаогромно количество енергия от АТП. Следователно, всички други биологични процеси са необходими за поддържане на биосинтеза на протеини. В допълнение, част от енергията е необходима за транспортиране на протеини в клетката чрез активен транспорт.

Много от протеините се прехвърлят от едно мястоклетките на друг за модификация. По-специално, пост-транслационният синтез на протеини се среща в Golgi комплекс, където въглехидратният или липидният домен е прикрепен към полипептид със специфична структура.