Der Prozess der Proteinbiosynthese ist äußerst wichtigfür die Zelle. Da Proteine komplexe Substanzen sind, die im Gewebe eine wichtige Rolle spielen, sind sie unverzichtbar. Aus diesem Grund wird in der Zelle eine ganze Kette von Prozessen der Proteinbiosynthese realisiert, die in mehreren Organellen abläuft. Dies garantiert die Zellreproduktion und die Existenzmöglichkeit.
Der einzige Ort für die Proteinsynthese istraues endoplasmatisches Retikulum. Hier liegt der Hauptteil der Ribosomen, die für die Bildung der Polypeptidkette verantwortlich sind. Bevor jedoch die Translationsphase (der Prozess der Proteinsynthese) beginnt, muss das Gen aktiviert werden, das Informationen über die Proteinstruktur speichert. Danach muss dieser DNA-Abschnitt (oder die RNA, wenn die Biosynthese von Bakterien in Betracht gezogen wird) kopiert werden.
Nach dem Kopieren der DNA ist der Erstellungsprozess erforderlichInformations-RNA. Darauf aufbauend wird eine Proteinkettensynthese durchgeführt. Darüber hinaus müssen alle Stadien, die unter Beteiligung von Nukleinsäuren ablaufen, im Zellkern stattfinden. Dies ist jedoch nicht der Ort, an dem die Proteinsynthese stattfindet. Dies ist der Ort, an dem die Vorbereitung der Biosynthese durchgeführt wird.
Der Hauptort, an dem die Proteinsynthese stattfindet, istEs ist ein Ribosom, eine zelluläre Organelle, die aus zwei Untereinheiten besteht. Es gibt eine große Anzahl solcher Strukturen in der Zelle, und sie befinden sich hauptsächlich auf den Membranen des rauen endoplasmatischen Retikulums. Die Biosynthese selbst ist wie folgt: Die im Zellkern gebildete Informations-RNA erstreckt sich durch die Kernporen in das Zytoplasma und trifft auf das Ribosom. Dann wird die mRNA in die Lücke zwischen den Untereinheiten des Ribosoms gedrückt, wonach die erste Aminosäure fixiert wird.
Zu dem Ort, an dem die Proteinsynthese stattfindet,Aminosäuren werden unter Verwendung von Transport-RNA bereitgestellt. Ein solches Molekül kann einmal eine Aminosäure produzieren. Sie verbinden sich wiederum je nach Sequenz der Codons der Informations-RNA. Die Synthese kann auch für eine Weile unterbrochen werden.
Beim Fortschreiten durch mRNA kann das Ribosom fallenzu Stellen (Introns), die keine Aminosäuren codieren. An diesen Stellen bewegt sich das Ribosom einfach entlang der mRNA, aber Aminosäuren binden nicht an die Kette. Sobald das Ribosom das Exon erreicht, dh die Stelle, die die Säure codiert, verbindet es sich wieder mit dem Polypeptid.
Nach Erreichen des Ribosomenstopp-CodonsDer Prozess der direkten Messenger-RNA-Synthese ist abgeschlossen. Das resultierende Molekül hat jedoch eine Primärstruktur und kann die dafür reservierten Funktionen noch nicht ausführen. Um voll funktionsfähig zu sein, muss sich ein Molekül in einer bestimmten Struktur organisieren: sekundär, tertiär oder sogar komplexer - ein Quartär.
Sekundärstruktur - die erste Stufe der StrukturOrganisation. Um dies zu erreichen, muss die primäre Polypeptidkette spiralförmig sein (Alpha-Helices bilden) oder sich biegen (Beta-Schichten erzeugen). Um noch weniger Platz in der Länge einzunehmen, wird das Molekül noch mehr zusammengezogen und aufgrund von Wasserstoff-, kovalenten und ionischen Bindungen sowie interatomaren Wechselwirkungen zu einer Kugel gewickelt. So wird eine globuläre Proteinstruktur erhalten.
Die Quartärstruktur ist die komplexeste von allen.Es besteht aus mehreren Stellen mit einer Kugelstruktur, die durch fibrilläre Stränge des Polypeptids verbunden sind. Zusätzlich kann die tertiäre und quaternäre Struktur einen Kohlenhydrat- oder Lipidrest enthalten, der das Spektrum der Proteinfunktionen erweitert. Insbesondere Glykoproteine, komplexe Verbindungen von Protein und Kohlenhydraten, sind Immunglobuline und üben eine Schutzfunktion aus. Glykoproteine befinden sich ebenfalls auf Zellmembranen und wirken als Rezeptoren. Das Molekül wird jedoch nicht dort modifiziert, wo die Proteinsynthese stattfindet, sondern in einem glatten endoplasmatischen Retikulum. Hier besteht die Möglichkeit, Lipide, Metalle und Kohlenhydrate an die Proteindomänen anzuschließen.
