La biosíntesis de proteínas 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. Por su naturaleza química, los ribosomas son nucleoproteínas, formadas por ARN (50-65%) y proteínas (35-50%). El ácido ribonucleico son constituyentes del retículo endoplásmico granular, donde tiene lugar la biosíntesis y el movimiento de las moléculas de proteínas sintetizadas.
Los ribosomas en una célula se encuentran en forma de grupos de 3 a 100 unidades, un polisoma (polirribosoma). Los ribosomas suelen estar conectados entre sí mediante una especie de hilo visible bajo un microscopio electrónico: i-RNA.
Cada ribosoma es capaz de sintetizar independientemente una cadena polipeptídica, un grupo, varias de esas cadenas y moléculas de proteína.
Etapas de biosíntesis de proteínas
Activación de aminoácidos.Los aminoácidos ingresan al hialoplasma desde el líquido intercelular como resultado de la difusión, ósmosis o transferencia activa. Cada tipo de aminoácidos e iminoácidos interactúa con una enzima individual: la aminoacil sintetasa. La reacción es activada por cationes de magnesio, manganeso, cobalto. Se produce un aminoácido activado.
Biosíntesis de proteínas (segunda etapa): interacción yconexión de un aminoácido activado con t-RNA. Los aminoácidos activados (aminoaciladenilato) son transferidos por enzimas al t-RNA citoplasmático. El proceso es catalizado por aminoacil-ARN sintetasas. El resto del aminoácido está unido por un grupo carboxilo al hidroxilo del segundo átomo de carbono de la ribosa del nucleótido t-ARN.
Biosíntesis de proteínas (tercera etapa) - transportecomplejo del aminoácido activado con t-RNA en el ribosoma de la célula. El aminoácido está asociado con el t-RNA, se transfiere del hialoplasma al ribosoma. El proceso es catalizado por enzimas específicas, de las cuales hay al menos 20. Algunos aminoácidos son transportados por varios t-RNA (por ejemplo, valina y leucina, por tres t-RNA). Este proceso utiliza la energía de GTP y ATP. La cuarta etapa de la biosíntesis se caracteriza por la unión de aminoacil-t-ARN al complejo m-ARN-ribosoma. El aminoacil-t-ARN, acercándose al ribosoma, interactúa con el i-ARN. Cada t-ARN tiene una región de tres nucleótidos: un anticodón. En i-RNA, corresponde a una región con tres nucleótidos: un codón. Cada codón tiene un anticodón t-RNA correspondiente y un aminoácido. En el curso de la biosíntesis, los aminoácidos se unen a los ribosomas en forma de aminoacil-tRNA, que posteriormente se forman en una cadena polipeptídica en el orden determinado por la colocación de codones en i-RNA.
La siguiente etapa de la biosíntesis de proteínas es la iniciación.cadena polipeptídica. Después de que dos aminoacil-t-ARN adyacentes hayan unido sus anticodones a los codones del m-ARN, se crean las condiciones para la síntesis de la cadena polipeptídica. Se forma un enlace peptídico. Estos procesos son catalizados por péptidos sintetasas, activados por cationes Mg y por factores de iniciación de naturaleza proteica F1, F2, F3. La fuente de energía química es el ácido guanosina trifosfato.
Terminación de la cadena polipeptídica.El ribosoma, en cuya superficie se sintetizó la cadena polipeptídica, llega al final de la cadena de m-ARN y luego "salta" de ella. En su lugar, se une un nuevo ribosoma al extremo opuesto del i-ARN, que lleva a cabo la síntesis de la siguiente molécula de polipéptido. La cadena polipeptídica se separa del ribosoma y se secreta en el hialoplasma. Esta reacción se lleva a cabo mediante un factor de liberación específico (factor R), que se une al ribosoma y facilita la hidrólisis del enlace éster entre el polipéptido y el t-ARN.
En el hialoplasma, se forman cadenas polipeptídicas.proteínas simples y complejas. Se forman estructuras secundarias, terciarias y, en muchos casos, cuaternarias de la molécula de proteína. Por tanto, se produce la biosíntesis de proteínas en la célula.
