عملية التخليق الحيوي للبروتين مهمة للغاية للخلية. نظرًا لأن البروتينات عبارة عن مواد معقدة تلعب دورًا رئيسيًا في الأنسجة ، فلا غنى عنها. لهذا السبب ، يتم تحقيق سلسلة كاملة من عمليات التخليق الحيوي للبروتين في الخلية ، والتي تحدث في العديد من العضيات. هذا يضمن تكاثر الخلية وإمكانية وجودها.
جوهر عملية التخليق الحيوي للبروتين
الموقع الوحيد لتخليق البروتين هو الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. يوجد هنا الجزء الأكبر من الريبوسومات ، المسؤولة عن تكوين سلسلة البولي ببتيد. ومع ذلك ، قبل بدء مرحلة الترجمة (عملية تخليق البروتين) ، يلزم تنشيط الجين ، الذي يخزن المعلومات حول بنية البروتين. بعد ذلك ، يلزم نسخ هذا القسم من الحمض النووي (أو الحمض النووي الريبي ، إذا تم اعتبار التخليق الحيوي البكتيري).
بعد نسخ الحمض النووي ، يلزم إجراء عملية تكوين RNA الرسول. بناءً عليه ، سيتم إجراء تخليق سلسلة البروتين. علاوة على ذلك ، يجب أن تحدث جميع المراحل التي تحدث بمشاركة الأحماض النووية في نواة الخلية. ومع ذلك ، ليس هذا هو المكان الذي يحدث فيه تخليق البروتين. هذا هوالمكان الذي تتم فيه الاستعدادات للتخليق الحيوي.
التخليق الحيوي للبروتين الريبوزومي
الموقع الرئيسي الذي يحدث فيه تخليق البروتين هو الريبوسوم ، وهو عضية خلوية تتكون من وحدتين فرعيتين. يوجد عدد كبير من هذه الهياكل في الخلية ، وهي تقع بشكل أساسي على أغشية الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. يحدث التخليق الحيوي نفسه على النحو التالي: الرنا المرسال المتكون في نواة الخلية يخرج من خلال المسام النووية إلى السيتوبلازم ويلتقي مع الريبوسوم. ثم يتم دفع mRNA في الفجوة بين الوحدات الفرعية للريبوسوم ، وبعد ذلك يتم إصلاح الحمض الأميني الأول.
إلى المكان الذي يحدث فيه تخليق البروتين ، يتم تزويد الأحماض الأمينية بمساعدة نقل الحمض النووي الريبي. يمكن لجزيء واحد من هذا القبيل أن يجلب حمضًا أمينيًا واحدًا في المرة الواحدة. ينضمون بدورهم ، اعتمادًا على التسلسل الكودوني للحمض النووي الريبي المرسال. أيضا ، قد يتوقف التوليف لبعض الوقت.
عند التحرك على طول mRNA ، يمكن للريبوسوم أن يدخل مناطق (إنترونات) لا ترمز للأحماض الأمينية. في هذه الأماكن ، يتحرك الريبوسوم ببساطة على طول الرنا المرسال ، لكن لا يتم إضافة أحماض أمينية إلى السلسلة. بمجرد أن يصل الريبوسوم إلى exon ، أي الموقع الذي يرمز للحمض ، فإنه يعيد ربطه ببولي ببتيد.
التعديل بعد التركيب للبروتينات
بعد أن يصل الريبوسوم إلى كود الإيقاف الخاص بـ RNA الرسول ، تكتمل عملية التركيب المباشر. ومع ذلك ، فإن الجزيء الناتج له بنية أساسية ولا يمكنه حتى الآن أداء الوظائف المحجوزة له. من أجل العمل بشكل كامل ، الجزيءيجب تنظيمها في هيكل معين: ثانوي أو ثالث أو حتى أكثر تعقيدًا - رباعي.
التنظيم الهيكلي للبروتين
الهيكل الثانوي - المرحلة الأولى من التنظيم الهيكلي. لتحقيق ذلك ، يجب لف سلسلة البولي ببتيد الأولية (تشكيل حلزونات ألفا) أو طيها (إنشاء طبقات بيتا). بعد ذلك ، من أجل شغل مساحة أقل بطول الطول ، يكون الجزيء أكثر تقلصًا ولفًا في كرة بسبب الروابط الهيدروجينية والتساهمية والأيونية ، فضلاً عن التفاعلات بين الذرية. وهكذا ، يتم الحصول على التركيب الكروي للبروتين.
هيكل البروتين الرباعي
الهيكل الرباعي هو الأكثر تعقيدًا على الإطلاق. يتكون من عدة أقسام ذات بنية كروية ، متصلة بواسطة خيوط ليفية من عديد الببتيد. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يحتوي الهيكل الثالث والرباعي على كربوهيدرات أو بقايا دهنية ، مما يوسع نطاق وظائف البروتين. على وجه الخصوص ، تعد البروتينات السكرية ، وهي مركبات معقدة من البروتين والكربوهيدرات ، غلوبولين مناعي وتقوم بوظيفة وقائية. أيضًا ، توجد البروتينات السكرية في أغشية الخلايا وتعمل كمستقبلات. ومع ذلك ، لا يتم تعديل الجزيء حيث يحدث تخليق البروتين ، ولكن في الشبكة الإندوبلازمية الملساء. هنا توجد إمكانية ربط الدهون والمعادن والكربوهيدرات بمجالات البروتين.
