La biosíntesis de proteína ocurre en todos los órganos,tejidos y células. La mayor cantidad de proteína se sintetiza en el hígado. Los ribosomas llevan a cabo la biosíntesis de proteínas. La naturaleza química del ribosoma es nucleoproteínas que consisten en ARN (50-65%) y proteínas (35-50%). El ácido ribonucleico es una parte integral del retículo endoplásmico granular, donde se produce la biosíntesis y el movimiento de moléculas de proteínas sintetizadas.
Los ribosomas en la célula están en forma de grupos de 3 a 100 unidades: polis (polirribosoma). Los ribosomas generalmente están interconectados por un tipo de filamento visible bajo el microscopio electrónico: i-RNA.
Cada ribosoma es capaz de sintetizar una única cadena polipeptídica de forma independiente, un grupo de varias de tales cadenas y moléculas de proteína.
Etapas de la biosíntesis de proteínas
Activación de aminoácidos.Los aminoácidos entran en el hialoplasma del fluido intercelular como resultado de la difusión, la ósmosis o la transferencia activa. Cada especie de aminoácidos e iminoácidos interactúa con una enzima individual-aminoacil sintetasa. La reacción se activa con cationes de magnesio, manganeso y cobalto. Hay un aminoácido activado.
Biosíntesis de proteína (segunda etapa) - interacción yla conexión de un aminoácido activado con tRNA. Los aminoácidos activados (aminoacil-denilato) son transferidos por las enzimas al ARNt del citoplasma. El proceso es catalizado por aminoacil-ARN sintetasas. El residuo de aminoácido está conectado por el grupo carboxilo del hidroxilo del segundo átomo de Carbono a la cinta de ribosa del nucleótido de ARNt.
Biosíntesis de proteína (la tercera etapa) - transportecomplejo aminoácido activado con t-ARN en las células ribosómicas. El aminoácido está asociado con el t-RNA, transferido desde el hialoplasma al ribosoma. El proceso es catalizado por enzimas específicas que son al menos 20 en el cuerpo. Algunos aminoácidos son transportados por varios ARNt (por ejemplo, valina y leucina, tres ARNt). En este proceso, se usa la energía de GTP y ATP. La cuarta etapa de la biosíntesis se caracteriza por la unión de aminoacil-t-ARN al complejo del i-ARN-ribosoma. El aminoacil-t-ARN, que llega al ribosoma, interactúa con el i-ARN. Cada t-ARN tiene un sitio que consta de tres nucleótidos, un anticodón. En el i-RNA, corresponde a una región con tres nucleótidos: el codón. Cada codón corresponde al anticodón t-ARN y un aminoácido. Durante la biosíntesis están unidos a los ribosomas en la forma aminoacil-tRNA aminoácidos, que en lo sucesivo en el orden determinado en la colocación de los codones y el ARNm se forman en la cadena polipeptídica.
La siguiente etapa de la biosíntesis de proteínas es la iniciacióncadena polipeptídica Después de que dos aminoacil-t-ARN adyacentes con sus anticodón se unen a los codones de i-RNA, se crean las condiciones para la síntesis de la cadena polipeptídica. Se forma un enlace peptídico. Estos procesos son catalizados por péptidosantatos, activados por cationes Mg y factores de iniciación de proteínas F1, F2, F3. La fuente de energía química es el ácido trifosfato de guanosina.
Terminación de la cadena polipeptídica.El ribosoma, en cuya superficie se sintetizó la cadena polipeptídica, llega al final de la cadena del i-RNA y posteriormente "salta" fuera de él. En el extremo opuesto del i-RNA, un nuevo ribosoma se une a su lugar, que lleva a cabo la síntesis de la siguiente molécula polipeptídica. La cadena polipeptídica se desconecta del ribosoma y se libera en el hialoplasma. Esta reacción se lleva a cabo usando un factor de liberación específico (factor R), que está conectado al ribosoma y facilita la hidrólisis del enlace éster entre el polipéptido y el t-ARN.
En el hialoplasma, se forman cadenas polipeptídicasproteínas simples y complejas. Se forman estructuras secundarias, terciarias y, en muchos casos, cuaternarias de la molécula de proteína. Por lo tanto, la biosíntesis de proteínas tiene lugar en la célula.
