Biosyntéza bílkovin se vyskytuje ve všech orgánech,tkáních a buněk. Největší množství bílkovin se syntetizuje v játrech. Ribosomy provádějí biosyntézu proteinů. Chemická povaha ribozomu je nukleoprotein, který sestává z RNA (50-65%) a proteinů (35-50%). Ribonukleová kyselina je nedílnou součástí granulárního endoplazmatického retikula, kde dochází k biosyntéze a pohybu syntetizovaných proteinových molekul.
Ribosomy v buňce jsou ve formě klastrů od 3 do 100 jednotek - polis (polyribosom). Ribosomy jsou obvykle propojeny druhou vlákna viditelného pod elektronovým mikroskopem - i-RNA.
Každý ribozom je schopen samostatně syntetizovat jeden polypeptidový řetězec, skupinu několika takových řetězců a proteinových molekul.
Etapy biosyntézy proteinů
Aktivace aminokyselin.Aminokyseliny vstupují do hyaloplasmy z mezibuněčné tekutiny v důsledku difuze, osmózy nebo aktivního přenosu. Každý druh aminokyselin a imino-kyselin interaguje s jednotlivými enzymy-aminoacylsyntetázou. Reakce se aktivuje kationty hořčíku, manganu, kobaltu. Existuje aktivovaná aminokyselina.
Biosyntéza proteinu (druhá fáze) - interakce aspojení aktivované aminokyseliny s tRNA. Aktivované aminokyseliny (aminoacyladenyl) jsou přenášeny enzymy na cytoplazmovou tRNA. Tento postup je katalyzován aminoacyl-RNA syntetázami. Aminokyselinový zbytek je spojen karboxylovou skupinou z hydroxylové skupiny druhého uhlíkového atomu s ribózovou páskou tRNA nukleotidu.
Biosyntéza bílkovin (třetí fáze) - dopravakomplexní aktivované aminokyseliny s t-RNA v buňkách ribozomů. Aminokyselina spojena tRNA, je převedena z hyaloplasm na ribozómu. Tento proces je katalyzován specifických enzymů, při kterém tělo není menší než 20. Některé aminokyseliny jsou přepravovány několik tRNA (např, valin a leucin - tři tRNA). V tomto procesu se využívá energie GTP a ATP. Čtvrtý krok biosyntézy je charakterizován vazbou aminoacyl-t-RNA komplexu a RNA - ribozomu. Aminoacyl-tRNA, jít do ribozomu interaguje s m-RNA. Každá t-RNA má místo tvořené třemi nukleotidy - antikodonem. V i-RNA odpovídá oblasti se třemi nukleotidy - kodonem. Každý kodon odpovídá antikodonovému t-RNA a jedné aminokyselině. V průběhu biosyntézy jsou připojeny k ribozomy ve formě aminoacyl-tRNA aminokyselin, které dále v pořadí stanoveném v umístění kodonů a mRNA jsou vytvořeny v polypeptidovém řetězci.
Dalším stupněm biosyntézy proteinů je zahájenípolypeptidového řetězce. Po dvou sousedních aminoacyl-t-RNA se svými antikodony připojily kodony i-RNA, vznikly podmínky pro syntézu polypeptidového řetězce. Vytvoří se peptidová vazba. Tyto procesy jsou katalyzovány peptidysyntázami aktivovanými Mg kationty a iniciačními faktory F1, F2 a F3. Zdrojem chemické energie je kyselina guanosin trifosfátová.
Ukončení polypeptidového řetězce.Ribosom, který byl syntetizován na povrchu polypeptidového řetězce, a řetěz dosáhne koncového RNA, dále jen „skoků“ z ní. Na opačném konci mRNA je připojen na jeho místo nové ribozomy, který syntetizuje další polypeptidové molekuly. Polypeptid řetězec je oddělen od ribozomu a je vylučován do hyaloplasm. Tato reakce se provádí za použití specifického uvolnění faktoru (R), která je spojena s ribozomu a usnadňuje hydrolýzu etherové vazby mezi polypeptidem a tRNA.
V hyaloplasmu se vytvářejí polypeptidové řetězcejednoduché a složité proteiny. Sekundární, terciární a v mnoha případech kvarterní struktury proteinové molekuly se tvoří. Biosyntéza proteinu tedy probíhá v buňce.
