La vita è un processo di esistenza di molecole proteiche. Così lo esprimono molti scienziati, convinti che le proteine siano alla base di tutti gli esseri viventi. Questi giudizi sono assolutamente corretti, perché queste sostanze nella cellula hanno il maggior numero di funzioni di base. Tutti gli altri composti organici svolgono il ruolo di substrati energetici e l'energia è nuovamente necessaria per la sintesi delle molecole proteiche.
Capacità del corpo di sintetizzare le proteine
Non tutti gli organismi esistenti sono in grado di sintetizzare le proteine in una cellula. I virus e alcuni tipi di batteri non possono formare proteine, quindi sono parassiti e ricevono le sostanze necessarie dalla cellula ospite. Altri organismi, comprese le cellule procariotiche, sono in grado di sintetizzare proteine. Tutte le cellule umane, animali, vegetali, fungine, quasi tutti i batteri e i protisti vivono della capacità della biosintesi proteica. Ciò è necessario per l'implementazione di funzioni di formazione della struttura, protezione, recettore, trasporto e altre funzioni.
Risposta scenicabiosintesi proteica
La struttura di una proteina è codificata nell'acido nucleico (DNA o RNA) sotto forma di codoni. Si tratta di informazioni ereditarie che vengono riprodotte ogni volta che una cellula ha bisogno di una nuova sostanza proteica. L'inizio della biosintesi è il trasferimento di informazioni al nucleo sulla necessità di sintetizzare una nuova proteina con proprietà già date.
In risposta a questo, una sezione di acido nucleico viene despiralizzata, dove la sua struttura viene codificata. Questo posto viene duplicato dall'RNA messaggero e trasferito ai ribosomi. Sono responsabili della costruzione di una catena polipeptidica basata su una matrice - RNA messaggero. In breve, tutte le fasi della biosintesi sono presentate come segue:
- trascrizione (lo stadio di raddoppio del segmento di DNA con la struttura proteica codificata);
- elaborazione (formazione di RNA messaggero);
- traduzione (sintesi proteica in una cellula basata sull'RNA messaggero);
- modifica post-traduzionale ("maturazione" del polipeptide, formazione della sua struttura tridimensionale).
Trascrizione dell'acido nucleico
Tutta la sintesi proteica in una cellula è svolta dai ribosomi e le informazioni sulle molecole sono contenute nell'acido nucleico (RNA o DNA). Si trova nei geni: ogni gene è una proteina specifica. I geni contengono informazioni sulla sequenza di amminoacidi di una nuova proteina. Nel caso del DNA, la rimozione del codice genetico si effettua in questo modo:
- inizia il rilascio del sito dell'acido nucleico dagli istoni, si verifica la despiralizzazione;
- DNA polimerasiraddoppia la sezione di DNA che immagazzina il gene della proteina;
- La sezione doppia è un precursore dell'RNA messaggero, che viene elaborato dagli enzimi per rimuovere gli inserti non codificanti (la sintesi dell'mRNA viene eseguita sulla base).
Sulla base dell'RNA pro-informazione, l'mRNA viene sintetizzato. È già una matrice, dopo di che la sintesi proteica nella cellula avviene sui ribosomi (nel reticolo endoplasmatico ruvido).
Sintesi proteica ribosomiale
Message RNA ha due estremità, che sono disposte come 3`-5`. La lettura e la sintesi delle proteine sui ribosomi inizia all'estremità 5' e prosegue fino all'introne, una regione che non codifica per nessuno degli amminoacidi. Funziona così:
- Le "stringhe" di RNA messaggero sul ribosoma, attaccano il primo amminoacido;
- il ribosoma si sposta di un codone lungo l'RNA messaggero;
- L'RNA di trasferimento fornisce l'aminoacido desiderato (codificato dal codone di mRNA);
- un amminoacido si unisce all'amminoacido di partenza per formare un dipeptide;
- quindi l'mRNA viene spostato di nuovo di un codone, un aminoacido alfa viene introdotto e si unisce alla catena peptidica in crescita.
Una volta che il ribosoma raggiunge l'introne (inserto non codificante), l'RNA messaggero si sposta. Quindi, mentre l'RNA messaggero avanza, il ribosoma raggiunge nuovamente l'esone, il sito la cui sequenza nucleotidica corrisponde a un certoamminoacido.
Da questo punto ricomincia l'aggiunta di monomeri proteici alla catena. Il processo continua fino alla comparsa dell'introne successivo o fino al codone di stop. Quest'ultimo interrompe la sintesi della catena polipeptidica, dopodiché la struttura primaria della proteina viene considerata completa e inizia lo stadio di modificazione postsintetica (post-traduzionale) della molecola.
Modifica post-traduzionale
Dopo la traduzione, la sintesi proteica avviene nelle cisterne del reticolo endoplasmatico liscio. Quest'ultimo contiene un piccolo numero di ribosomi. In alcune cellule, possono essere completamente assenti nel RES. Tali aree sono necessarie per formare prima una struttura secondaria, poi terziaria o, se programmata, quaternaria.
Tutta la sintesi proteica nella cellula avviene con il dispendio di un'enorme quantità di energia ATP. Pertanto, tutti gli altri processi biologici sono necessari per mantenere la biosintesi proteica. Inoltre, parte dell'energia è necessaria per il trasferimento delle proteine nella cellula mediante trasporto attivo.
Molte delle proteine vengono trasferite da una posizione all' altra della cellula per la modifica. In particolare, la sintesi proteica post-traduzionale avviene nel complesso del Golgi, dove un dominio glucidico o lipidico è legato a un polipeptide di una certa struttura.
