การสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ลำดับของกระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพ การสังเคราะห์โปรตีนในไรโบโซม

ชีวิตเป็นกระบวนการของการดำรงอยู่ของโปรตีนโมเลกุล นี่คือวิธีที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนแสดงออกเกี่ยวกับเรื่องนี้ซึ่งเชื่อว่าโปรตีนเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด คำตัดสินเหล่านี้ถูกต้องอย่างยิ่งเนื่องจากสารเหล่านี้ในเซลล์มีฟังก์ชันพื้นฐานจำนวนมากที่สุด สารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ ทั้งหมดมีบทบาทเป็นสารตั้งต้นของพลังงานและพลังงานก็จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลของโปรตีนอีกครั้ง

ความสามารถของร่างกายในการสังเคราะห์โปรตีน

สิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ทั้งหมดไม่สามารถทำได้ทำการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ ไวรัสและแบคทีเรียบางชนิดไม่สามารถสร้างโปรตีนได้ดังนั้นพวกมันจึงเป็นปรสิตและได้รับสารที่จำเป็นจากเซลล์เจ้าบ้าน สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ รวมถึงเซลล์โปรคาริโอตสามารถสังเคราะห์โปรตีนได้ เซลล์ทั้งหมดของมนุษย์สัตว์พืชเชื้อราแบคทีเรียและโปรติสต์เกือบทั้งหมดอาศัยอยู่เนื่องจากความสามารถในการสังเคราะห์โปรตีน สิ่งนี้จำเป็นสำหรับการใช้งานการขึ้นรูปโครงสร้างการป้องกันตัวรับการขนส่งและฟังก์ชันอื่น ๆ

ขั้นตอนลักษณะของการสังเคราะห์โปรตีน

โครงสร้างของโปรตีนถูกเข้ารหัสในกรดนิวคลีอิกกรด (DNA หรือ RNA) ในรูปของโคดอน นี่คือข้อมูลทางพันธุกรรมที่ทำซ้ำทุกครั้งที่เซลล์ต้องการสารโปรตีนใหม่ จุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์ทางชีวภาพคือการถ่ายโอนข้อมูลไปยังนิวเคลียสเกี่ยวกับความจำเป็นในการสังเคราะห์โปรตีนใหม่ที่มีคุณสมบัติที่ระบุไว้แล้ว

เพื่อตอบสนองต่อสิ่งนี้พื้นที่นี้จึงถูกดูหมิ่นกรดนิวคลีอิกซึ่งโครงสร้างของมันถูกเข้ารหัส ไซต์นี้ทำซ้ำโดย messenger RNA และถ่ายโอนไปยังไรโบโซม พวกเขามีหน้าที่สร้างห่วงโซ่โพลีเปปไทด์โดยใช้แม่แบบ - messenger RNA โดยสังเขปทุกขั้นตอนของการสังเคราะห์ทางชีวภาพมีดังต่อไปนี้:

• การถอดความ (ขั้นตอนของการเพิ่มชิ้นส่วนของดีเอ็นเอเป็นสองเท่าด้วยโครงสร้างโปรตีนที่เข้ารหัส);
• การประมวลผล (ขั้นตอนของการสร้างข้อมูล RNA);
• การแปล (การสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์โดยใช้สารอาร์เอ็นเอ);
• การดัดแปลงหลังการแปล ("การสุก" ของโพลีเปปไทด์การก่อตัวของโครงสร้างเชิงปริมาตร)

การถอดความของกรดนิวคลีอิก

การสังเคราะห์โปรตีนทั้งหมดในเซลล์จะดำเนินการไรโบโซมและข้อมูลเกี่ยวกับโมเลกุลมีอยู่ในกรดนิวคลีอิก (RNA หรือ DNA) มันอยู่ในยีน: ยีนแต่ละยีนเป็นโปรตีนเฉพาะ ยีนประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับลำดับกรดอะมิโนของโปรตีนใหม่ ในกรณีของ DNA การกำจัดรหัสพันธุกรรมจะดำเนินการด้วยวิธีนี้:

• การปลดปล่อยกรดนิวคลีอิกจากฮิสโตนเริ่มขึ้น
• DNA polymerase เพิ่มเป็นสองเท่าของส่วนของ DNA ที่เก็บยีนโปรตีน
• ไซต์สองเท่าเป็นสารตั้งต้นของ Messenger RNA ซึ่งถูกประมวลผลโดยเอนไซม์เพื่อลบเม็ดมีดที่ไม่มีการเข้ารหัส (จากการสังเคราะห์ mRNA)

ขึ้นอยู่กับ RNA เชิงรุก mRNA ถูกสังเคราะห์ มันเป็นเมทริกซ์อยู่แล้วหลังจากนั้นการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์จะเกิดขึ้นบนไรโบโซม (ในเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกหยาบ)

การสังเคราะห์โปรตีนไรโบโซม

Messenger RNA มีสองปลายซึ่งออกเป็น 3`- 5` การอ่านและการสังเคราะห์โปรตีนบนไรโบโซมเริ่มต้นจากปลาย 5'end และต่อไปยัง intron ซึ่งเป็นบริเวณที่ไม่ได้เข้ารหัสกรดอะมิโนใด ๆ มันจะเป็นแบบนี้:

• สารอาร์เอ็นเอถูก "รัด" ลงบนไรโบโซมแนบกรดอะมิโนตัวแรก
• ไรโบโซมถูกแทนที่ใน Messenger RNA โดยหนึ่ง codon
• RNA การขนส่งให้กรดอัลฟาอะมิโน (เข้ารหัสโดย mRNA codon) ที่ต้องการ
• กรดอะมิโนติดอยู่กับกรดอะมิโนเริ่มต้นเพื่อสร้างไดเปปไทด์
• จากนั้น mRNA จะถูกเปลี่ยนอีกครั้งโดยหนึ่ง codon กรดอัลฟาอะมิโนจะถูกนำเข้ามาและยึดติดกับสายโซ่เปปไทด์ที่กำลังเติบโต

ทันทีที่ไรโบโซมถึง intron(non-coding insert), messenger RNA เพิ่งย้ายไป จากนั้นเมื่อ RNA ของผู้ส่งสารก้าวหน้าขึ้นไรโบโซมก็มาถึง exon อีกครั้งซึ่งเป็นบริเวณที่ลำดับนิวคลีโอไทด์สอดคล้องกับกรดอะมิโนเฉพาะ

การเข้าร่วมเริ่มต้นอีกครั้งจากสถานที่แห่งนี้โมโนเมอร์ของโปรตีนไปยังห่วงโซ่ กระบวนการดำเนินต่อไปจนกว่า intron ถัดไปจะปรากฏขึ้นหรือจนกว่า codon หยุด หลังหยุดการสังเคราะห์โซ่โพลีเปปไทด์หลังจากนั้นโครงสร้างหลักของโปรตีนจะถือว่าสมบูรณ์และขั้นตอนของการดัดแปลงโมเลกุลหลังการสังเคราะห์ (หลังการแปล) จะเริ่มขึ้น

การดัดแปลงภายหลังการแปล

หลังจากแปลการสังเคราะห์โปรตีนจะเกิดขึ้นในถังน้ำของเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกเรียบ หลังประกอบด้วยไรโบโซมจำนวนเล็กน้อย ในบางเซลล์อาจไม่มี RES อย่างสมบูรณ์ พื้นที่ดังกล่าวจำเป็นสำหรับการก่อตัวของสิ่งที่สองอันดับแรกจากนั้นจึงเป็นระดับตติยภูมิหรือหากตั้งโปรแกรมไว้โครงสร้างควอเทอร์นารี

การสังเคราะห์โปรตีนทั้งหมดในเซลล์เกิดขึ้นโดยเสียค่าใช้จ่ายพลังงาน ATP จำนวนมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกระบวนการทางชีววิทยาอื่น ๆ ทั้งหมดเพื่อรักษาการสังเคราะห์โปรตีน นอกจากนี้พลังงานบางส่วนยังจำเป็นในการขนส่งโปรตีนในเซลล์โดยการขนส่งแบบแอคทีฟ

โปรตีนจำนวนมากถูกขนส่งจากที่เดียวไปยังอีกเซลล์หนึ่งเพื่อปรับเปลี่ยน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสังเคราะห์โปรตีนหลังการแปลจะเกิดขึ้นใน Golgi complex ที่ซึ่งคาร์โบไฮเดรตหรือโดเมนไขมันติดอยู่กับโพลีเปปไทด์ของโครงสร้างบางอย่าง