Proces syntezy białek - definicja, etapy i korzyści

proces syntezy białek

Proces syntezy białek jest procesem przekształcania aminokwasów liniowych w białko w organizmie. Ten proces składa się z transkrypcji, translacji i fałdowania białek.

Synteza białek jest łatwiejsza do określenia jako proces trawienia pokarmu. Każda żywa istota do przeżycia potrzebuje pożywienia, które następnie zostanie strawione w układzie pokarmowym, który zostanie przetworzony w energię w organizmie.

Proces syntezy białek

Białka to złożone związki organiczne o dużej masie cząsteczkowej, które są polimerami monomerów aminokwasów, które są ze sobą połączone (łańcuchy animokwasów) wiązaniami peptydowymi. Cząsteczki białka zawierają węgiel, wodór, tlen, azot, a czasem siarkę i fosfor.

Białko pełni bardzo ważną rolę, ponieważ to białko jest podstawą budulcową organizmu człowieka. Jednak białka te muszą powstać, a tworzenie lub synteza białek odbywa się poprzez zaangażowanie wielu „stron”, w tym DNA i RNA.

Synteza białek to proces przekształcania aminokwasów liniowych w białka w organizmie. Tutaj role DNA i RNA są ważne, ponieważ biorą udział w procesie syntezy białek.

Cząsteczka DNA jest źródłem kodującym kwasy nukleinowe, które mają stać się aminokwasami tworzącymi białka, które nie są bezpośrednio zaangażowane w ten proces. Tymczasem cząsteczki RNA są wynikiem transkrypcji cząsteczek DNA w komórce. Ta cząsteczka RNA jest następnie przekształcana na aminokwasy jako element budulcowy białek.

Trzy ważne aspekty procesu syntezy białek, a mianowicie lokalizacja, w której zachodzi synteza białek w komórkach; mechanizm przekazywania informacji lub wyniku transformacji z DNA do miejsca syntezy białka; oraz mechanizm oddzielania się aminokwasów tworzących białka w komórce w celu utworzenia określonych białek.

Proces syntezy białek zachodzi w rybosomie, jednym z małych i gęstych organelli w komórce (także w jądrze) poprzez wytwarzanie niespecyficznego lub odpowiedniego białka z mRNA, które ulega translacji. Sam rybosom ma średnicę około 20 nm i składa się w 65% z rybosomalnego RNA (rRNA) i 35% z białka rybosomalnego (zwanego rybonukleoproteiną lub RNP).

Przeczytaj także: Jak pisać recenzje i przykłady książek (beletrystyka i literatura faktu)

Proces syntezy białek

Zasadniczo komórki jako informacja genetyczna (geny) zawarte w DNA do tworzenia białek. Proces syntezy białka dzieli się na trzy etapy, a mianowicie transkrypcję, translację i fałdowanie białka.

1. Transkrypcja

Transkrypcja to proces tworzenia RNA z jednego z prążków matrycy DNA (sens DNA). Na tym etapie zostaną wyprodukowane 3 rodzaje RNA: mRNA, tRNA i rRNA.

Proces transkrypcji syntezy białek

W cytoplazmie zachodzi proces syntezy białek, rozpoczynający się od otwarcia podwójnych łańcuchów, których właścicielem jest DNA, przy pomocy enzymu polimerazy RNA. Na tym etapie istnieje pojedynczy łańcuch, który służy jako łańcuch sensowny, podczas gdy inny łańcuch pochodzący z pary DNA nazywany jest łańcuchem antysensownym.

Sam etap transkrypcji jest podzielony na 3, a mianowicie etapy inicjacji, elongacji i terminacji.

  • Inicjacja

Polimeraza RNA wiąże się z niciami DNA, zwanymi promotorami, które znajdują się na początku genu. Każdy gen ma swój własny promotor. Po związaniu polimeraza RNA oddziela podwójne nici DNA, zapewniając matrycę lub matrycę dla pojedynczej nici gotowej do transkrypcji.

  • Wydłużenie

Jedna nić DNA, nić pleśni, działa jako szablon do wykorzystania przez enzym polimerazy RNA. Podczas „czytania” tego wydruku, polimeraza RNA tworzy z nukleotydu cząsteczkę RNA, tworząc łańcuch, który rośnie od 5 ′ do 3 ′. Transkrypcyjne RNA przenosi te same informacje z nie-matrycowych (kodujących) nici DNA.

  • Zakończenie

Ta sekwencja sygnalizuje, że transkrypcja RNA została zakończona. Po transkrypcji polimeraza RNA uwalnia transkrypcję RNA.

2. Tłumaczenie

Translacja to proces sekwencji nukleotydów w mRNA, które ulegają translacji na sekwencje aminokwasowe z łańcucha polipeptydowego. Podczas tego procesu komórki „odczytują” informacje z informacyjnego RNA (mRNA) i wykorzystują je do tworzenia białka.

Istnieje 20 typów aminokwasów potrzebnych do utworzenia białek pochodzących z translacji kodonu mRNA. W mRNA instrukcje tworzenia polipeptydów to nukleotydy RNA (adenina, uracyl, cytozyna, guanina), które nazywane są kodonami. Następnie wytworzy bardziej specyficzny łańcuch polipeptydowy.

Proces translacji syntezy białek

Sam proces tłumaczenia podzielony jest na 3 etapy, a mianowicie:

  • Etap początkowy lub inicjacja
Przeczytaj także: 15+ Skutki rotacji Ziemi oraz ich przyczyny i wyjaśnienia

Na tym etapie rybosomy gromadzą się wokół odczytywanego mRNA i pierwszego tRNA zawierającego aminokwas metioninę (który pasuje do kodonu start, AUG). Ta sekcja jest konieczna, aby można było rozpocząć fazę tłumaczenia.

  • Wydłużenie lub przedłużenie łańcucha

Jest to etap, na którym wydłuża się łańcuch aminokwasów. Tutaj mRNA jest odczytywany po jednym kodonie na raz, a aminokwas odpowiadający kodonowi jest dodawany do łańcucha białkowego. Podczas elongacji tRNA przechodzi przez miejsca A, P i E rybosomu. Ten proces jest powtarzany w kółko, w miarę odczytywania nowych kodonów i dodawania nowych aminokwasów do łańcucha.

  • Zakończenie

Jest to etap, na którym uwalnia się łańcuch polipeptydowy. Proces ten rozpoczyna się, gdy kodon stop (UAG, UAA lub UGA) wchodzi do rybosomu, oddzielając łańcuch polipeptydowy od tRNA i opuszczając rybosom.

3. składane Protei n

Nowo zsyntetyzowany łańcuch polipeptydowy nie działa, dopóki nie przejdzie pewnych modyfikacji strukturalnych, takich jak dodanie węglowodanów z ogona (glikozylacja), lipidów, grup prostetycznych itp. Aby być funkcjonalnym, dokonuje się tego poprzez modyfikację potranslacyjną i fałdowanie białka.

Fałdowanie białek dzieli się na cztery poziomy, a mianowicie poziom podstawowy (liniowe łańcuchy polipeptydowe); poziom pośredni (arkusz harmonijkowy α i β); poziom trzeci (forma włóknista i okrągła); i poziom czwartorzędowy (kompleks białkowy z dwiema lub więcej podjednostkami.

Korzyści z syntezy białek

Komórki syntetyzują białka w całym organizmie. Te białka to:

  • Białko strukturalne to obecność białka, które tworzy struktury komórkowe, błony organelli, białka błony plazmatycznej, mikrotubule, mikrowłókna, centriole i wiele innych.
  • Sekretne białka komórek, takie jak przeciwciała i hormony.

Różne komórki mają różne białka, które określają fizyczne i chemiczne właściwości komórek i różnicują jedną komórkę od drugiej. Na przykład wiele komórek mięśniowych zawiera aktynę i miozynę pod nieobecność komórek nerwowych.