Biosynteza białka zachodzi we wszystkich narządach,tkanki i komórki. Największa ilość białka jest syntetyzowana w wątrobie. Rybosomy przeprowadzają biosyntezę białek. Chemiczna natura rybosomów to nukleoproteiny składające się z RNA (50-65%) i białek (35-50%). Kwas rybonukleinowy to części składowe ziarnistej retikulum endoplazmatycznego, w których zachodzi biosynteza i ruch zsyntetyzowanych cząsteczek białka.
Rybosomy w komórce mają postać skupisk od 3 do 100 jednostek - polisomów (polribosomów). Rybosomy są zwykle połączone za pomocą pewnego rodzaju włókna widocznego pod mikroskopem elektronowym - i-RNA.
Każdy rybosom jest zdolny do niezależnej syntezy jednego łańcucha polipeptydowego, grupy kilku takich łańcuchów i cząsteczek białka.
Etapy biosyntezy białek
Активация аминокислот.Aminokwasy wchodzą do hialoplazmy z płynu międzykomórkowego w wyniku dyfuzji, osmozy lub aktywnego transferu. Każdy rodzaj aminokwasu i iminokwasu wchodzi w interakcje z indywidualnym enzymem - syntetazą aminoacylową. Reakcja jest aktywowana przez kationy magnezu, manganu, kobaltu. Powstaje aktywowany aminokwas.
Biosynteza białek (drugi etap) - interakcja izwiązek aktywowanego aminokwasu z t-RNA. Aktywowane aminokwasy (aminoacyladenylan) są przenoszone przez enzymy do cytoplazmatycznego t-RNA. Proces ten jest katalizowany przez syntetazy aminoacylowego RNA. Pozostała część aminokwasu jest połączona grupą karboksylową z drugim atomem hydroksylu atomu węgla rybozy nukleotydu t-RNA.
Biosynteza białek (III etap) - transportkompleks aktywowanego aminokwasu z t-RNA w rybosomie komórki. Aminokwas jest związany z t-RNA i jest przenoszony z hialoplazmy do rybosomu. Proces ten jest katalizowany przez określone enzymy, których jest w organizmie co najmniej 20. Niektóre aminokwasy są transportowane przez kilka t-RNA (np. Walina i leucyna - przez trzy t-RNA). Ten proces wykorzystuje energię GTP i ATP. Czwarty etap biosyntezy charakteryzuje się wiązaniem aminoacylo-t-RNA z kompleksem m-RNA-rybosom. Aminoacylo-t-RNA, zbliżając się do rybosomu, oddziałuje z i-RNA. Każdy t-RNA ma region składający się z trzech nukleotydów - antykodonu. W i-RNA odpowiada regionowi z trzema nukleotydami - kodonem. Każdy kodon ma odpowiadający mu antykodon t-RNA i jeden aminokwas. W trakcie biosyntezy do rybosomów przyłączane są aminokwasy w postaci aminoacylo-tRNA, które następnie tworzą łańcuch polipeptydowy w kolejności określonej przez umieszczenie kodonów w i-RNA.
Kolejnym etapem biosyntezy białka jest inicjacjałańcuch polipeptydowy. Po tym, jak dwa sąsiednie aminoacylo-t-RNA przyłączą swoje antykodony do kodonów m-RNA, powstają warunki do syntezy łańcucha polipeptydowego. Powstaje wiązanie peptydowe. Procesy te są katalizowane przez syntetazy peptydów, aktywowane przez kationy Mg oraz czynniki inicjacji białek o charakterze F1, F2, F3. Źródłem energii chemicznej jest kwas trifosforanowy guanozyny.
Zakończenie łańcucha polipeptydowego. Rybosom, na powierzchni którego zsyntetyzowano łańcuch polipeptydowy, dociera do końca łańcucha m-RNA, po czym „odskakuje” od niego. Nowy rybosom jest przyłączany do przeciwległego końca i-RNA w jego miejsce, który przeprowadza syntezę kolejnej cząsteczki polipeptydu. Łańcuch polipeptydowy jest odłączany od rybosomu i wydzielany do hialoplazmy. Reakcja ta jest prowadzona przez specyficzny czynnik uwalniający (czynnik R), który jest przyłączony do rybosomu i ułatwia hydrolizę wiązania estrowego między polipeptydem a t-RNA.
W hialoplazmie powstają łańcuchy polipeptydoweproste i złożone białka. Tworzą się drugorzędowe, trzeciorzędowe, aw wielu przypadkach czwartorzędowe struktury cząsteczki białka. W ten sposób w komórce zachodzi biosynteza białka.
