Kako poteka biosinteza beljakovin v živi celici?

Zakaj potrebujemo proteine

Vsi vemo, kako pomembne so beljakovine za živi organizem, saj so iz njih zgrajena tkiva našega telesa. Pretežni del biokemičnih reakcij v njem katalizirajo proteini (encimi). Te kompleksne snovi so del celične membrane (transport) in zagotavlja zaščito celotnega telesa pred tujimi snovmi (imunoglobulini). Z njimi prebavljamo hrano (prebavne encime) in se premikamo (beljakovine mišično tkivo) delajo v obtočnem sistemu, zagotavljajo strjevanje krvi in so izdelek endokrini sistem urejanje vseh procesov v telesu.

Kako deluje beljakovina in kje je ustvarjena

Proteinska molekula je sestavljena iz organskih spojin - aminokislin. Vsaka celica v telesu mora biti sposobna proizvajati beljakovine tako za lastne potrebe kot za celotno telo. Proces te "proizvodnje" se imenuje biosinteza beljakovin. Kje gre v živo celico? Da bi ustvarili beljakovinske molekule, ima vsak najmanjši delček telesa "proteinsko-sintetične postaje" - ribosome. To so majhne znotrajcelične organele, njihova edina funkcija je biosinteza beljakovin. To naredijo precej učinkovito: en ribosom ustvari beljakovinsko verigo 20 aminokislin. Da bi združili te posamezne kisline z amino skupino v dolgo proteinsko molekulo z edinstvenimi specifičnimi lastnostmi, je potrebno vedeti, koliko molekul določene vrste je treba združiti v strogem redu. Kje je ribosome vse to "znano"? Vse informacije o tem, kako naj bi biosinteza beljakovin potekala v celici, so "zapisane" v jedru slednjega, kodiranega v gigantski molekuli DNA - središče vseh genetskih informacij živega organizma. Zato se biosinteza beljakovin začne v osrednjem organelu, jedru. Prva faza tega procesa poteka tam - kopiranje informacij za prenos v ribosome.

Faze biosinteze beljakovin

Za nadaljevanje sestave proteinske molekule, kot je že bilo omenjeno, mora ribosom prejeti informacije o tem, kako to narediti, in aminokisline, iz katerih bo "konstruiral" protein. Celoten proces se začne s "ponovnim zapisovanjem" informacij o strukturi prihodnje beljakovinske molekule iz DNK v RNA (i-RNA). Slednji se v eukariotski celici obdeluje - zorenje. Sestoji iz tvorbe krajše molekule z "izrezovanjem" neinformativnih odsekov. Naslednja faza je značilna samo za evkariontsko "enoto žive snovi" - prenos i-RNA iz jedra v citoplazmo. Vzporedno se v slednji transportna RNA (t-RNA) veže z encimi na ustrezno aminokislino. Naslednji korak je prevod - to je dejansko biosinteza beljakovin, ki se pojavlja na ribosomu. Končna faza celotnega kompleksnega procesa je "zorenje" beljakovine. Pridobiva želeno sekundarno in terciarno strukturo, dodajo se nebeljakovinske komponente (npr. Heme, kovinske molekule, lipidi, nukleotidi, vitamini). "Pripravljeno" beljakovinsko molekulo se uporablja ali se sprosti iz celice.