Gyvenimas yra baltymų egzistavimo procesas.molekulių. Taip daugelis mokslininkų išreiškia save, kurie yra įsitikinę, kad baltymai yra visų gyvų dalykų pagrindas. Šie sprendimai yra visiškai teisingi, nes šios ląstelės medžiagos turi daugiausia pagrindinių funkcijų. Visi kiti organiniai junginiai atlieka energijos substratų vaidmenį, o energija vėl reikalinga baltymų molekulių sintezei.
Kūno gebėjimas sintezuoti baltymus
Не все существующие организмы способны atlikti baltymų sintezę ląstelėje. Virusai ir kai kurios bakterijų rūšys negali sudaryti baltymų, todėl yra parazitai ir gaunamos būtinos medžiagos iš šeimininko ląstelės. Kiti organizmai, įskaitant prokariotines ląsteles, gali sintezuoti baltymus. Visos žmogaus, gyvūnų, augalų, grybų, beveik visų bakterijų ir protistų ląstelės gyvena nuo baltymų biosintezės gebėjimo. Tai reikalinga struktūrai formuoti, apsaugoti, receptoriams, transportavimui ir kitoms funkcijoms įgyvendinti.
Baltymų biosintezės etapas
Baltymų struktūra yra koduojama nukleorūgštyje.rūgšties (DNR arba RNR) kodonų pavidalu. Tai yra paveldima informacija, kuri kartojama kiekvieną kartą, kai ląstelė reikalauja naujos baltymų medžiagos. Biosintezės pradžia - informacijos perdavimas branduoliui apie poreikį sintezuoti naują baltymą, turintį jau nurodytas savybes.
Atsakant į tai, sklypas yra atjungtas.nukleino rūgštis, kur jos struktūra yra užkoduota. Ši vieta yra dubliuojama pasiuntinio RNR ir perkeliama į ribosomas. Jie yra atsakingi už polipeptidinės grandinės konstravimą pagal matricos - pasiuntinio RNR. Trumpai tariant, visi biosintezės etapai yra tokie:
- transkripcija (DNR sekcijos dvigubinimas su koduota baltymų struktūra);
- apdorojimas (informacinės RNR formavimo etapas);
- vertimas (baltymų sintezė ląstelėje, pagrįsta pasiuntinio RNR);
- post-transliacijos modifikacija (polipeptido "brendimas", jo masinės struktūros formavimas).
Nukleino rūgšties transkripcija
Vykdoma visa ląstelių baltymų sintezėribosomos ir informacija apie molekules yra nukleino rūgštyje (RNR arba DNR). Jis yra genuose: kiekvienas genas yra specifinis baltymas. Genuose yra informacijos apie naujo baltymo aminorūgščių seką. DNR atveju genetinio kodo pašalinimas yra toks:
- prasideda nukleino rūgšties regiono išsiskyrimas iš histonų ir atsiranda spiralė;
- DNR polimerazė padvigubina DNR regioną, kuriame yra saugomas baltymų genas;
- dvigubas regionas yra pasiuntinio RNR pirmtakas, kurį fermentai apdoroja pašalindami nekoduojančius intarpus (mRNR sintezė remiasi juo).
Remiantis informacine RNR, vyksta mRNR sintezė. Tai jau yra matrica, po to ląstelėje vyksta baltymų sintezė ribosomose (neapdorotame endoplazminiame tinklelyje).
Ribosomos baltymų sintezė
„Messenger RNA“ turi du galus, kurieišduodamas kaip 3`- 5`. Baltymų skaitymas ir sintezė ribosomose prasideda nuo 5'-galo ir tęsiasi iki introno - regiono, kuris nekoduoja nė vienos aminorūgšties. Tai veikia taip:
- messenger RNR yra „suverta“ ant ribosomos, ji sujungia pirmąją aminorūgštį;
- ribosomą Messenger RNR išstumia vienas kodonas;
- transportinė RNR suteikia norimą (koduojamą nurodyto mRNR kodono) alfa aminorūgštį;
- aminorūgštis prisijungia prie pradinės aminorūgšties ir sudaro dipeptidą;
- tada iRNR vėl perkeliama vienu kodonu, įnešama alfa aminorūgštis ir prijungiama prie augančios peptido grandinės.
Kai tik ribosoma pasiekia introną(nekoduojantis intarpas), pasiuntinio RNR tiesiog juda toliau. Tada, pasiuntiniui RNR žengiant į priekį, ribosoma vėl pasiekia egzoną - sritį, kurios nukleotidų seka atitinka specifinę aminorūgštį.
Prisijungimas vėl prasideda nuo šios vietosbaltymų monomerai į grandinę. Procesas tęsiasi tol, kol pasirodys kitas intronas arba kol sustos kodonas. Pastarasis sustabdo polipeptidinės grandinės sintezę, po kurios pirminė baltymo struktūra laikoma baigta ir prasideda posintetinio (posttransliacinio) molekulės modifikavimo stadija.
Modifikacija po vertimo
Po vertimo baltymų sintezė vykstasklandaus endoplazminio tinklo cisternos. Pastarajame yra nedidelis kiekis ribosomų. Kai kuriose ląstelėse jų gali visiškai nebūti RES. Tokios zonos reikalingos norint suformuoti pirmiausia antrinę, paskui tretinę arba, jei užprogramuota, ketvirčio struktūrą.
Visa baltymų sintezė ląstelėje įvyksta savikainadidžiulis ATP energijos kiekis. Todėl baltymų biosintezei palaikyti reikalingi visi kiti biologiniai procesai. Be to, tam tikra energija reikalinga baltymams ląstelėje pernešti aktyviu transportu.
Daugelis baltymų yra transportuojami iš vienos vietosląstelių kitam modifikuoti. Visų pirma, baltymų sintezė po transliacijos vyksta Golgi komplekse, kur angliavandenių arba lipidų domenas yra prijungtas prie tam tikros struktūros polipeptido.
