Il processo di biosintesi delle proteine è estremamente importante per la cellula. Poiché le proteine sono sostanze complesse che svolgono un ruolo importante nei tessuti, sono indispensabili. Per questo nella cellula si realizza un'intera catena di processi di biosintesi proteica, che avviene in diversi organelli. Ciò garantisce la riproduzione cellulare e la possibilità di esistenza.
L'essenza del processo di biosintesi delle proteine
L'unico sito per la sintesi proteica è il reticolo endoplasmatico ruvido. Qui si trova la maggior parte dei ribosomi, che sono responsabili della formazione della catena polipeptidica. Tuttavia, prima che inizi la fase di traduzione (il processo di sintesi proteica), è necessaria l'attivazione del gene, che memorizza le informazioni sulla struttura della proteina. Dopodiché, è richiesta la copia di questa sezione di DNA (o RNA, se si considera la biosintesi batterica).
Dopo aver copiato il DNA, è necessario il processo di creazione dell'RNA messaggero. Sulla base di esso, verrà eseguita la sintesi della catena proteica. Inoltre, tutte le fasi che si verificano con il coinvolgimento degli acidi nucleici devono verificarsi nel nucleo cellulare. Tuttavia, non è qui che avviene la sintesi proteica. Questo èluogo in cui vengono effettuati i preparativi per la biosintesi.
Biosintesi delle proteine ribosomiali
Il sito principale in cui avviene la sintesi proteica è il ribosoma, un organello cellulare costituito da due subunità. C'è un numero enorme di tali strutture nella cellula e si trovano principalmente sulle membrane del reticolo endoplasmatico ruvido. La biosintesi stessa avviene come segue: l'RNA messaggero formato nel nucleo cellulare esce attraverso i pori nucleari nel citoplasma e incontra il ribosoma. Quindi l'mRNA viene spinto nello spazio tra le subunità del ribosoma, dopodiché viene fissato il primo amminoacido.
Nel luogo in cui avviene la sintesi proteica, gli amminoacidi vengono forniti con l'aiuto dell'RNA di trasferimento. Una di queste molecole può portare un amminoacido alla volta. Si uniscono a loro volta, a seconda della sequenza del codone dell'RNA messaggero. Inoltre, la sintesi potrebbe interrompersi per un po'.
Quando si muove lungo l'mRNA, il ribosoma può entrare in aree (introni) che non codificano per gli amminoacidi. In questi punti, il ribosoma si muove semplicemente lungo l'mRNA, ma alla catena non vengono aggiunti amminoacidi. Non appena il ribosoma raggiunge l'esone, cioè il sito che codifica per l'acido, si riattacca al polipeptide.
Modifica postsintetica delle proteine
Dopo che il ribosoma ha raggiunto il codone di stop dell'RNA messaggero, il processo di sintesi diretta è completato. Tuttavia, la molecola risultante ha una struttura primaria e non può ancora svolgere le funzioni ad essa riservate. Per funzionare completamente, la molecoladovrebbe essere organizzato in una certa struttura: secondaria, terziaria o anche più complessa - quaternaria.
Organizzazione strutturale delle proteine
Struttura secondaria - la prima fase dell'organizzazione strutturale. Per raggiungerlo, la catena polipeptidica primaria deve avvolgersi (formare eliche alfa) o piegarsi (creare strati beta). Quindi, per occupare ancora meno spazio lungo la lunghezza, la molecola è ancora più contratta e avvolta in una palla a causa dell'idrogeno, dei legami covalenti e ionici, nonché delle interazioni interatomiche. Si ottiene così la struttura globulare della proteina.
Struttura proteica quadriterna
La struttura quaternaria è la più complessa di tutte. È costituito da più sezioni a struttura globulare, collegate da filamenti fibrillari del polipeptide. Inoltre, la struttura terziaria e quaternaria può contenere un residuo di carboidrati o lipidi, che espande lo spettro delle funzioni proteiche. In particolare le glicoproteine, composti complessi di proteine e carboidrati, sono immunoglobuline e svolgono una funzione protettiva. Inoltre, le glicoproteine si trovano sulle membrane cellulari e funzionano come recettori. Tuttavia, la molecola viene modificata non dove avviene la sintesi proteica, ma nel reticolo endoplasmatico liscio. Qui c'è la possibilità di legare lipidi, metalli e carboidrati ai domini proteici.
