Jeta është një proces i ekzistencës së molekulave të proteinave. Kështu shprehen shumë shkencëtarë, të cilët janë të bindur se proteina është baza e të gjitha gjallesave. Këto gjykime janë absolutisht të sakta, sepse këto substanca në qelizë kanë numrin më të madh të funksioneve themelore. Të gjitha përbërjet e tjera organike luajnë rolin e substrateve energjetike dhe energjia nevojitet përsëri për sintezën e molekulave të proteinave.
Aftësia e trupit për të sintetizuar proteinat
Jo të gjithë organizmat ekzistues janë të aftë të sintetizojnë proteinat në një qelizë. Viruset dhe disa lloje bakteresh nuk mund të formojnë proteina, prandaj janë parazitë dhe marrin substancat e nevojshme nga qeliza pritëse. Organizma të tjerë, duke përfshirë qelizat prokariote, janë të afta të sintetizojnë proteinat. Të gjitha qelizat njerëzore, shtazore, bimore, kërpudhore, pothuajse të gjitha bakteret dhe protistët jetojnë nga aftësia e biosintezës së proteinave. Kjo kërkohet për zbatimin e funksioneve strukturore, mbrojtëse, receptore, transportuese dhe funksione të tjera.
Përgjigje në fazëbiosinteza e proteinave
Struktura e një proteine është e koduar në acidin nukleik (ADN ose ARN) në formën e kodoneve. Ky është informacion i trashëguar që riprodhohet sa herë që një qelizë ka nevojë për një substancë të re proteinike. Fillimi i biosintezës është transferimi i informacionit në bërthamë për nevojën për të sintetizuar një proteinë të re me veti të dhëna tashmë.
Në përgjigje të kësaj, një pjesë e acidit nukleik despiralizohet, ku struktura e tij është e koduar. Ky vend dyfishohet nga ARN-ja e dërguar dhe transferohet në ribozome. Ata janë përgjegjës për ndërtimin e një zinxhiri polipeptid të bazuar në një matricë - ARN lajmëtare. Shkurtimisht, të gjitha fazat e biosintezës janë paraqitur si më poshtë:
- transkriptimi(faza e dyfishimit të segmentit të ADN-së me strukturën e proteinës së koduar);
- përpunim (formimi i ARN-së së dërguar);
- përkthim (sinteza e proteinave në një qelizë bazuar në ARN-në e dërguar);
- modifikimi post-përkthimor ("maturimi" i polipeptidit, formimi i strukturës së tij tredimensionale).
Transkriptimi i acidit nukleik
E gjithë sinteza e proteinave në një qelizë kryhet nga ribozomet, dhe informacioni rreth molekulave gjendet në acidin nukleik (ARN ose ADN). Ai ndodhet në gjene: çdo gjen është një proteinë specifike. Gjenet përmbajnë informacion në lidhje me sekuencën e aminoacideve të një proteine të re. Në rastin e ADN-së, heqja e kodit gjenetik kryhet në këtë mënyrë:
- fillon çlirimi i vendit të acidit nukleik nga histonet, ndodh despiralizimi;
- Polimeraza e ADN-sëdyfishon seksionin e ADN-së që ruan gjenin e proteinës;
- seksioni i dyfishtë është një pararendës i ARN-së mesazher, i cili përpunohet nga enzimat për të hequr insertet jo-koduese (sinteza e mARN-së kryhet në bazë të saj).
Bazuar në ARN pro-informative, mARN sintetizohet. Tashmë është një matricë, pas së cilës sinteza e proteinave në qelizë ndodh në ribozome (në rrjetin e përafërt endoplazmatik).
Sinteza e proteinave ribozomale
Mesazhi ARN ka dy skaje, të cilat janë të renditura si 3`-5`. Leximi dhe sinteza e proteinave në ribozome fillon në fundin 5' dhe vazhdon në intron, një rajon që nuk kodon asnjë nga aminoacidet. Shkon kështu:
- ARN lajmëtar "vargjet" në ribozom, bashkon aminoacidin e parë;
- ribozomi zhvendoset përgjatë ARN-së lajmëtare me një kodon;
- ARN-ja e transferimit siguron alfa-aminoacidin e dëshiruar (të koduar nga kodi i dhënë mARN);
- një aminoacid bashkohet me aminoacidin fillestar për të formuar një dipeptid;
- pastaj mARN-ja zhvendoset përsëri një kodon, futet një aminoacid alfa dhe bashkohet me zinxhirin peptid në rritje.
Sapo ribozomi arrin intronin (inserti jo-kodues), ARN-ja e dërguar thjesht lëviz përpara. Më pas, ndërsa ARN-ja përparon, ribozomi përsëri arrin në ekzon - vendi sekuenca nukleotide e të cilit korrespondon me njëaminoacid.
Nga kjo pikë, shtimi i monomereve të proteinave në zinxhir fillon përsëri. Procesi vazhdon derisa të shfaqet introni tjetër ose derisa kodoni i ndalimit. Kjo e fundit ndalon sintezën e zinxhirit polipeptid, pas së cilës struktura primare e proteinës konsiderohet e plotë dhe fillon faza e modifikimit postsintetik (pas translacionit) të molekulës.
Modifikim pas përkthimit
Pas përkthimit, sinteza e proteinave ndodh në cisternat e retikulit endoplazmatik të lëmuar. Ky i fundit përmban një numër të vogël ribozomesh. Në disa qeliza, ato mund të mungojnë plotësisht në BRE. Zona të tilla nevojiten për të formuar fillimisht një strukturë dytësore, pastaj terciare ose, nëse programohet, një strukturë kuaternare.
E gjithë sinteza e proteinave në qelizë ndodh me shpenzimin e një sasie të madhe të energjisë ATP. Prandaj, të gjitha proceset e tjera biologjike janë të nevojshme për të ruajtur biosintezën e proteinave. Përveç kësaj, një pjesë e energjisë është e nevojshme për transferimin e proteinave në qelizë me transport aktiv.
Shumë nga proteinat transferohen nga një vend në qelizë në një tjetër për modifikim. Në veçanti, sinteza e proteinave pas përkthimit ndodh në kompleksin Golgi, ku një domen i karbohidrateve ose lipideve është i lidhur me një polipeptid të një strukture të caktuar.
