Proces sinteze beljakovin je postopek pretvorbe linearnih aminokislin v beljakovine v telesu. Ta postopek je sestavljen iz transkripcije, translacije in zlaganja proteinov.
Sinteza beljakovin je lažje znana kot proces prebave hrane. Vsako živo bitje potrebuje hrano za preživetje, ki se nato prebavi v prebavnem sistemu, ki se v telesu predela v energijo.
Beljakovine so kompleksne organske spojine z visoko molekulsko maso, ki so polimeri aminokislinskih monomerov, ki so med seboj povezane (verige animo kislin) s peptidnimi vezmi. Beljakovinske molekule vsebujejo ogljik, vodik, kisik, dušik in včasih žveplo in fosfor.
Beljakovine imajo zelo pomembno vlogo, ker so te beljakovine temelj zgradbe v človeškem telesu. Vendar je treba te beljakovine oblikovati, nastajanje ali sinteza proteinov pa poteka z vključitvijo številnih "strank", vključno z DNA in RNA.
Proces sinteze beljakovin je postopek pretvorbe linearnih aminokislin v beljakovine v telesu. Tu so vloge DNA in RNA pomembne, ker sodelujejo v procesu sinteze beljakovin.
Molekula DNA je vir kodiranja, da nukleinske kisline postanejo aminokisline, ki tvorijo beljakovine - in niso neposredno vključene v proces. Medtem ko so molekule RNA rezultat transkripcije molekul DNA v celici. Ta molekula RNA se nato pretvori v aminokisline kot gradnik za beljakovine.
Trije pomembni vidiki v procesu sinteze beljakovin, in sicer kraj sinteze beljakovin v celicah; mehanizem za prenos informacij ali rezultat preoblikovanja iz DNA na mesto sinteze beljakovin; in mehanizem aminokislin, ki tvorijo beljakovine v celici, da se ločijo in tvorijo specifične beljakovine.
Postopek sinteze beljakovin poteka v ribosomu, enem od majhnih in gostih organelov v celici (tudi jedru), tako da iz mRNA, ki se prevede, proizvedejo nespecifične ali ustrezne beljakovine. Sami ribosom ima premer približno 20 nm in je sestavljen iz 65% ribosomske RNA (rRNA) in 35% ribosomskih beljakovin (imenovanih Ribonukleoprotein ali RNP).
Preberite tudi: Kako pisati kritike in primere knjig (leposlovne in neumetnostne knjige)Postopek sinteze beljakovin
V bistvu celice kot genetske informacije (geni) v DNK, ki tvorijo beljakovine. Postopek sinteze beljakovin je razdeljen na tri korake, in sicer na transkripcijo, prevajanje in zlaganje beljakovin.
1. Prepis
Transkripcija je postopek tvorjenja RNA iz enega od trakov predloge DNA (smisel DNA). V tej fazi bo proizvedela 3 vrste RNA, in sicer mRNA, tRNA in rRNA.
Proces sinteze beljakovin poteka v citoplazmi, začenši s postopkom odpiranja dvojnih verig, ki so v lasti DNA s pomočjo encima RNA polimeraze. Na tej stopnji obstaja ena veriga, ki služi kot čutna veriga, medtem ko se druga veriga, ki izvira iz para DNA, imenuje anti-čutna veriga.
Stopnja transkripcije je razdeljena na 3, in sicer na fazo iniciacije, raztezanja in zaključka.
- Iniciacija
RNK polimeraza se veže na verige DNA, imenovane promotorji, ki jih najdemo blizu začetka gena. Vsak gen ima svojega promotorja. Ko je vezana, RNA polimeraza loči dvojne verige DNA, tako da predloži predlogo ali predlogo za posamezne verige, pripravljene za transkripcijo.
- Raztezek
En veriga DNA, plesen plesni, deluje kot predloga za uporabo encima RNA polimeraze. Med "branjem" tega plesni RNA polimeraza tvori molekulo RNA iz nukleotida in tvori verigo, ki zraste s 5 "na 3". Transkripcijska RNA prinaša enake informacije iz nepredloge (kodiranja) verig DNA.
- Prekinitev
To zaporedje pomeni, da je transkripcija RNA končana. Po transkripciji RNA polimeraza sprosti transkripcijo RNA.
2. Prevajanje
Prevajanje je postopek nukleotidnih zaporedij v mRNA, ki se iz polipeptidne verige prevedejo v aminokislinska zaporedja. Med tem postopkom celica "bere" informacije o messenger RNA (mRNA) in jih uporablja za tvorbo beljakovin.
Obstaja 20 vrst aminokislin, potrebnih za tvorbo beljakovin, pridobljenih s prevajanjem kodona mRNA. Pri mRNA so navodila za izdelavo polipeptidov nukleotidi RNA (Adenin, Uracil, Citozin, Guanin), imenovani kodoni. Potem bo ustvaril bolj specifično polipeptidno verigo.
Sam postopek prevajanja je razdeljen na 3 stopnje, in sicer:
- Začetna stopnja ali Iniciacija
Na tej stopnji se ribosom sestavi okoli mRNA, ki jo je treba odčitati, in prve tRNA, ki vsebuje aminokislino metionin (ki ustreza začetnemu kodonu, AUG). Ta razdelek je potreben, da se lahko začne faza prevajanja.
- Podaljšanje ali podaljšanje verige
To je stopnja razširitve aminokislinske verige. Tu se mRNA bere en kodon naenkrat in aminokislina, ki ustreza kodonu, se doda beljakovinski verigi. Med raztezanjem se tRNA premika mimo mest A, P in E ribosoma. Ta postopek se ponavlja znova in znova, ko se odčitajo novi kodoni in dodajo nove aminokisline v verigo.
- Prekinitev
To je stopnja, ko se sprosti polipeptidna veriga. Ta postopek se začne, ko zaustavni kodon (UAG, UAA ali UGA) vstopi v ribosom, polipeptidno verigo loči od tRNA in ribosom zapusti.
3. Protei se zložijon
Novo sintetizirana polipeptidna veriga ne deluje, dokler ne doživi določenih strukturnih sprememb, kot so dodajanje repnih ogljikovih hidratov (glikozilacija), lipidov, protetičnih skupin itd. Da bi bil funkcionalen, se to opravi s post-translacijsko modifikacijo in zlaganjem beljakovin.
Zlaganje beljakovin je razdeljeno na štiri ravni, in sicer na primarno (linearne polipeptidne verige); vmesni nivo (α-vijačna in β-nagubana folija); terciarna raven (vlaknasta in krožna oblika); in kvartarna raven (beljakovinski kompleks z dvema ali več podenotami.
Prednosti sinteze beljakovin
Celice sintetizirajo beljakovine po telesu. Ti proteini so:
- Strukturni protein je prisotnost beljakovin, ki tvorijo celične strukture, organelne membrane, proteine plazemske membrane, mikrotubule, mikrofilamente, centriole in še veliko več.
- Skrivne beljakovine iz celic, kot so protitelesa in hormoni.
Različne celice imajo različne beljakovine, ki določajo fizikalne in kemijske lastnosti celic in razlikujejo eno celico od druge. Na primer, številne mišične celice vsebujejo aktin in miozin v odsotnosti živčnih celic.
