U procesu sinteze proteina, koje strukture i molekule izravno sudjeluju?

Proteini su vitalno važne tvari za bilo koji organizam. Oni sudjeluju u svim metaboličkim procesima ćelije, su strukturne komponente organa i tkiva, rade kao signalne molekule. U procesu sinteze proteina, izravno su uključeni mnogi enzimi, kao i stanice organela i jezgre.

faze sinteza proteina: biološka kemija

Mehanizam izgradnje molekule proteina je vrlo složen i zahtijeva veliki broj čimbenika. Peptidi se sastoje od nekoliko molekula aminokiselina, a njihov broj varira u vrlo širokom rasponu.

Ispravno funkcioniranje proteina ovisi o konformaciji molekule, kao io broju aminokiselina i njihovoj ispravnoj sekvenci u peptidu. Informacije o ovoj sekvenci pohranjene su u DNA, a njezino kršenje zbog mutacija i drugih čimbenika može dovesti do isključivanja vitalnih proteina i stanične smrti.

Postoje sljedeće faze sinteza proteina u stanici:

1. Transkripcija.

2. Prijevod.

Prva faza: transkripcija

U procesu sinteze proteina, molekule nukleinske kiseline izravno su uključene. DNA kao spremište svih genetskih informacija kodira uz pomoć svojih strukturnih nukleotida slijed budućeg peptida. Počevši od početnog kodona (tripleta) i završavajući s terminalnom, podaci o proteinu se čitaju u drugu nukleinsku kiselinu - RNA. Ova jednolančana molekula se transportira kroz pore u jezgri u citoplazmu stanice.

Ako eukariotske proces transkripcije je ispunjen s jezgrom, čiji nedostatak prokariota pojednostavljuje sintezu peptida. RNA, koja se formira na bakterijskom kromosomu, odmah se preradi i pridružuje ribosomima.

Enzimi igraju ključnu ulogu u formiranju i sintezi RNA na matrici DNA. U procesu sinteze proteina, molekule poput transkripcijskih faktora, ili TF, izravno sudjeluju. Ovo je niz proteina koji olakšavaju proces čitanja podataka iz deoksiribonukleinska kiselina.

Drugi korak: emitiranje

Kada RNA uđe u citoplazmu stanice iz jezgre, informacije o sastavu peptida moraju se očitati posebnim strukturama. U procesu sinteze proteina, ribosomi su izravno uključeni - nemembrannye, male strukture promjera, koje se sastoje od dvije podjedinice: velike i male. RNA se nalazi između tih podjedinica, nakon čega počinje čitanje informacija.

Kodon iza kodona je izgradnja dugog proteinskog molekula kao puške. To je objašnjeno kako slijedi: u inter-ribosomskom prostoru, samo dva kodona se odmah stavljaju. Kada je jedan od njih pročitan, aminokiselina je pričvršćena na peptid i, u obliku repa, pada iz ribosoma kroz poseban otvor. To se događa kada se uložak sruši nakon pucnjeva.

U procesu sinteze proteina, IF-skupini proteini, ili čimbenici inicijacije, izravno sudjeluju. S njihovom pomoći, sinteza polipeptida počinje od početnog kodona, koji je u velikoj većini slučajeva metionin.

Vrijedno je spomenuti da se aminokiseline dostavljaju ribosomima posebnim vektorima nazvanim tRNA ili transportnim RNA. Ove molekule imaju oblik liste djeteline, na čijoj su strani dodane aminokiseline, kao i ATP i posebnu protein - aminoacil-tRNA sintetazu. Taj cjelokupni kompleks zajedno omogućuje energiju da isporučuje strukturnu komponentu proteina u ribosom i da se prikaže uz pomoć peptidne veze.

Što su nukleotidi?

Nukleinske kiseline su skupina organskih spojeva koji su polimeri. Oni se sastoje od baze purina (adenin, gvanin) i pirimidin (timin, citozin, uracil). Redoslijed tih nukleotida određuje informacije pohranjene u DNA ili RNA. Ove se informacije očitavaju na ribosomima kako bi se stvorili proteini, a zbog jednostavnosti zadatka nukleotidi se razgrađuju u trojke. Svaki triplet kodira njegovu aminokiselinu, koja donosi tRNA u ribosome.

Sinteza mitohondrijskih proteina

Mitohondri i plastidi imaju posebnu osobinu - oni imaju svoj prstenasti DNA, sličan bakterijskom kromosomu bakterija. Uz pomoć ove nukleinske kiseline, orgulje mogu samostalno raditi, sintetizirati većinu njihovih strukturnih proteina.

Međutim, mitohondrijska DNK ne pohranjuje informacije o faktorima proteina koji su neophodni za proces transkripcije i translacije. Ti se peptidi skupljaju na ribosomima, koristeći RNA umjesto mitohondrija i jezgre. Stoga, dvije membranske strukture nisu potpuno autonomne.

Kako su mitohondri i plastidi stekli vlastiti DNK? Pretpostavlja se da su ovi orgulje potomci bakterija. Izgubili su svoju neovisnost unutar ćelije, ali donijeli su s njima prstenasti nukleinsku kiselinu. Ovo upućuje na sličnost DNA mitohondrija s sličnom molekulom prokariota.

zaključak

Sve faze sinteze proteina međusobno su povezane, a njihov je zadatak izgraditi peptidne molekule s informacijama pohranjenim u nukleinskim kiselinama. Neposredni sudionici u procesu su takve strukture kao jezgra i ribosomi, kao i neki specijalizirani proteini.

U prokariotima proces peptidne sinteze napreduje puno brže jer nedostaje jezgra. RNA, koja je transkribirana na matrici bakterijske DNA, odmah se pridružuje ribosomima, nakon čega se odvija simultano prevođenje.