Proces syntézy bielkovín je proces premeny lineárnych aminokyselín na proteíny v tele. Tento proces spočíva v transkripcii, translácii a skladaní proteínov.
Syntéza bielkovín je ľahšie známa ako proces trávenia potravy. Každý živý tvor potrebuje na prežitie jedlo, ktoré sa potom strávi v tráviacom systéme a v tele sa spracuje na energiu.
Proteíny sú zložité organické zlúčeniny s vysokou molekulovou hmotnosťou, ktoré sú polymérmi aminokyselinových monomérov, ktoré sú navzájom spojené (reťazce animokyselín) peptidovými väzbami. Molekuly bielkovín obsahujú uhlík, vodík, kyslík, dusík a niekedy aj síru a fosfor.
Proteín má veľmi dôležitú úlohu, pretože tento proteín je základom stavby v ľudskom tele. Je však potrebné tieto proteíny formovať a tvorba alebo syntéza proteínov sa uskutočňuje zapojením mnohých „skupín“ vrátane DNA a RNA.
Proces syntézy bielkovín je proces premeny lineárnych aminokyselín na proteíny v tele. Tu sú úlohy DNA a RNA dôležité, pretože sa podieľajú na procese syntézy bielkovín.
Molekula DNA je zdrojom kódovania nukleových kyselín, aby sa stali aminokyselinami, ktoré tvoria proteíny - a nie sú priamo zapojené do procesu. Zatiaľ čo molekuly RNA sú výsledkom transkripcie molekúl DNA v bunke. Táto molekula RNA sa potom preloží na aminokyseliny ako stavebný blok bielkovín.
Tri dôležité aspekty v procese syntézy proteínov, a to miesto, kde syntéza proteínov prebieha v bunkách; mechanizmus prenosu informácií alebo výsledku transformácie z DNA do miesta syntézy bielkovín; a mechanizmus aminokyselín, ktoré tvoria proteíny v bunke, aby sa oddelili za vzniku špecifických proteínov.
Proces syntézy proteínov prebieha v ribozóme, jednej z malých a hustých organel v bunke (tiež v jadre), a to tvorbou nešpecifických alebo vhodných proteínov z mRNA, ktorá sa prekladá. Samotný ribozóm má priemer asi 20 nm a pozostáva zo 65% ribozomálnej RNA (rRNA) a 35% ribozomálneho proteínu (nazývaného ribonukleoproteín alebo RNP).
Prečítajte si tiež: Ako písať knižné recenzie a príklady (beletristické a non-fiction knihy)Proces syntézy bielkovín
V podstate bunky ako genetická informácia (gény) obsiahnuté v DNA na výrobu bielkovín. Proces syntézy proteínov je rozdelený do troch krokov, a to transkripcia, translácia a skladanie proteínu.
1. Prepis
Transkripcia je proces tvorby RNA z jedného z pásov templátu DNA (DNA sense). V tejto fáze bude produkovať 3 typy RNA, a to mRNA, tRNA a rRNA.
Proces syntézy proteínov prebieha v cytoplazme, počnúc procesom otvárania dvojitých reťazcov, ktoré vlastní DNA, pomocou enzýmu RNA polymerázy. V tomto štádiu existuje jeden reťazec, ktorý slúži ako sense reťazec, zatiaľ čo ďalší reťazec pochádzajúci z páru DNA sa nazýva anti-sense reťazec.
Samotný transkripčný stupeň je rozdelený do 3, a to na iniciačný, elongačný a koncový stupeň.
- Zasvätenie
RNA polymeráza sa viaže na vlákna DNA, nazývané promótory, ktoré sa nachádzajú blízko začiatku génu. Každý gén má svojho vlastného promótora. Po naviazaní RNA polymeráza oddeľuje dvojité vlákna DNA a poskytuje šablónu alebo šablónu pre jednotlivé vlákna pripravené na transkripciu.
- Predĺženie
Jedno vlákno DNA, vlákno formy, slúži ako templát na použitie pre enzým polymerázy RNA. Pri „čítaní“ tejto formy vytvára RNA polymeráza molekulu RNA z nukleotidu a vytvára reťazec, ktorý rastie od 5 „do 3“. Transkripčná RNA nesie rovnaké informácie z nešablónových (kódujúcich) vlákien DNA.
- Ukončenie
Táto sekvencia signalizuje, že transkripcia RNA bola dokončená. Po transkripcii RNA polymeráza uvoľňuje transkripciu RNA.
2. Preklad
Translácia je proces nukleotidových sekvencií v mRNA, ktoré sa prekladajú do aminokyselinových sekvencií z polypeptidového reťazca. Počas tohto procesu bunka „číta“ informácie o messengerovej RNA (mRNA) a používa ich na výrobu proteínu.
Existuje 20 druhov aminokyselín potrebných na tvorbu proteínov odvodených z translácie mRNA kodónu. V mRNA sú pokynmi na výrobu polypeptidov nukleotidy RNA (adenín, uracil, cytozín, guanín) nazývané kodóny. Potom bude produkovať špecifickejší polypeptidový reťazec.
Samotný prekladový proces je rozdelený do 3 etáp, a to:
- Počiatočná fáza alebo začatie konania
V tomto štádiu sa ribozóm zhromažďuje okolo mRNA, ktorá sa má čítať, a prvej tRNA nesúcej aminokyselinu metionín (ktorá sa zhoduje so štartovacím kodónom, AUG). Táto časť je potrebná, aby sa mohla začať fáza prekladu.
- Predĺženie alebo predĺženie reťaze
Toto je štádium, kedy sa predĺži reťazec aminokyselín. Tu sa mRNA číta jeden kodón po druhom a aminokyselina zodpovedajúca kodónu sa pridáva do proteínového reťazca. Počas elongácie sa tRNA pohybuje okolo A, P a E miest ribozómu. Tento proces sa opakuje stále dokola, keď sa čítajú nové kodóny a do reťazca sa pridávajú nové aminokyseliny.
- Ukončenie
Toto je štádium, v ktorom sa uvoľňuje polypeptidový reťazec. Tento proces začína, keď stop kodón (UAG, UAA alebo UGA) vstúpi do ribozómu, oddeľuje polypeptidový reťazec od tRNA a ribozóm opúšťa.
3. Protei Foldsn
Novo syntetizovaný polypeptidový reťazec nefunguje, kým neprechádza určitými štrukturálnymi úpravami, ako je pridanie chvostových sacharidov (glykozylácia), lipidov, protetických skupín atď. Aby bol funkčný, robí sa to posttranslačnou modifikáciou a skladaním proteínu.
Skladanie proteínov je rozdelené do štyroch úrovní, a to primárnej úrovne (lineárne polypeptidové reťazce); stredná úroveň (α-špirála a β skladaný list); terciárna úroveň (vláknitá a kruhová forma); a kvartérna úroveň (proteínový komplex s dvoma alebo viacerými podjednotkami.
Výhody syntézy bielkovín
Bunky syntetizujú bielkoviny v tele. Tieto proteíny sú:
- Štrukturálny proteín je prítomnosť proteínu, ktorý vytvára bunkové štruktúry, organelárne membrány, proteíny plazmatickej membrány, mikrotubuly, mikrofilamenty, centrioly a mnoho ďalších.
- Tajné proteíny z buniek, ako sú protilátky a hormóny.
Rôzne bunky majú rôzne proteíny, ktoré určujú fyzikálne a chemické vlastnosti buniek a odlišujú jednu bunku od druhej. Napríklad veľa svalových buniek obsahuje aktín a myozín v neprítomnosti nervových buniek.
