A fehérjeszintézis folyamata a lineáris aminosavak fehérjévé alakítása a testben. Ez a folyamat a fehérjék transzkripciójából, transzlációjából és hajtogatásából áll.
A fehérjeszintézis könnyebben ismert az élelmiszer emésztésének folyamata. Minden élőlénynek táplálékra van szüksége a túléléshez, amelyet aztán megemésztenek az emésztőrendszerben, amely energiává válik a testben.
A fehérjék komplex, nagy molekulatömegű szerves vegyületek, amelyek aminosav monomerek polimerei, amelyek peptidkötésekkel kapcsolódnak egymáshoz (animo-savláncok). A fehérjemolekulák szenet, hidrogént, oxigént, nitrogént és néha ként és foszfort tartalmaznak.
A fehérjének nagyon fontos szerepe van, mert ez a fehérje az emberi test épületének alapja. Ezeket a fehérjéket azonban létre kell hozni, és a fehérjék képződése vagy szintézise sok "fél" bevonásával, beleértve a DNS-t és az RNS-t is.
A fehérjeszintézis folyamata a lineáris aminosavak fehérjévé alakítása a testben. Itt fontos a DNS és az RNS szerepe, mert részt vesznek a fehérjeszintézis folyamatában.
A DNS-molekula az a kódolás forrása, hogy a nukleinsavak a fehérjéket alkotó aminosavakká váljanak - amelyek közvetlenül nem vesznek részt a folyamatban. Míg az RNS-molekulák a sejtekben lévő DNS-molekulák transzkripciójának eredményei. Ezt az RNS-molekulát azután aminosavakká alakítják a fehérjék építőelemeként.
Három fontos szempont a fehérjeszintézis folyamatában, nevezetesen a fehérjeszintézis helye a sejtekben; az információ vagy az átalakulás eredményének a DNS-ből a fehérjeszintézis helyére történő továbbításának mechanizmusa; és a sejtben a fehérjéket alkotó aminosavak elválasztásának mechanizmusa specifikus fehérjék képződéséhez.
A fehérjeszintézis folyamata a riboszómában, a sejt (és a sejtmag) kicsi és sűrű organellumai egyikében zajlik, azáltal, hogy a lefordított mRNS-ből nem specifikus vagy megfelelő fehérjéket állít elő. Maga a riboszóma átmérője körülbelül 20 nm, és 65% riboszomális RNS-ből (rRNS) és 35% riboszomális fehérjéből áll (Ribonukleoproteinnek vagy RNP-nek nevezik).
Olvassa el még: Hogyan írhatunk könyvismertetőket és példákat (szépirodalmi és nem szépirodalmi könyvek)Fehérje szintézis folyamata
Alapvetően a sejtek, mint genetikai információk (gének), amelyeket a DNS tartalmaz fehérjék előállításához. A fehérjeszintézis folyamata három szakaszra oszlik, nevezetesen a transzkripcióra, a transzlációra és a fehérje hajtogatására.
1. Átírás
A transzkripció az RNS képződésének folyamata az egyik DNS templát sávból (DNS sense). Ebben a szakaszban 3 típusú RNS-t fog termelni, nevezetesen mRNS-t, tRNS-t és rRNS-t.
A fehérjeszintézis folyamata a citoplazmában zajlik, kezdve a DNS tulajdonában lévő kettős láncok megnyitásának folyamatával az RNS polimeráz enzim segítségével. Ebben a szakaszban egyetlen lánc létezik, amely érzékláncként szolgál, míg egy másik, a DNS-párból származó láncot anti-sens láncnak nevezünk.
Maga a transzkripciós szakasz 3-ra oszlik, nevezetesen az iniciációs, megnyúlási és befejezési szakaszokra.
- Megindítás, inicializálás
Az RNS-polimeráz kötődik a promótereknek nevezett DNS-szálakhoz, amelyek egy gén kezdete közelében találhatók. Minden génnek megvan a maga promotere. Miután megkötődött, az RNS-polimeráz elválasztja a DNS kettős szálát, sablont vagy templátot biztosít az átírásra kész egyes szálak számára.
- Megnyúlás
Az egyik DNS-szál, a penészszál templátként működik az RNS-polimeráz enzim számára. Miközben ezt az öntőformát "olvassa", az RNS polimeráz az RNS molekulát képezi a nukleotidból, létrehozva egy láncot, amely 5 "-ről 3" -ra nő. A transzkripciós RNS ugyanazt az információt hordozza a nem templátos (kódoló) DNS szálakból.
- Megszüntetés
Ez a szekvencia jelzi, hogy az RNS transzkripció befejeződött. Átírása után az RNS polimeráz felszabadítja az RNS transzkripcióját.
2. Fordítás
A transzláció az mRNS-ben lévő nukleotidszekvenciák folyamata, amelyek a polipeptidláncból aminosav-szekvenciákká alakulnak át. E folyamat során a sejt "elolvassa" az üzenetküldő RNS-re (mRNS) vonatkozó információkat, és felhasználja őket fehérje előállításához.
Az mRNS kodon transzlációjából származó fehérjék kialakításához 20 aminosavtípus szükséges. Az mRNS-ben a polipeptidek előállítására vonatkozó utasítások az RNS nukleotidok (Adenin, Uracil, Citozin, Guanin), amelyeket kodonoknak neveznek. Ezután egy specifikusabb polipeptidláncot állít elő.
Maga a fordítási folyamat 3 szakaszra oszlik, nevezetesen:
- Kezdeti szakasz vagy beavatás
Ebben a szakaszban a riboszóma összeáll az olvasandó mRNS és az első tRNS körül, amely a metionin aminosavat hordozza (amely megfelel a kezdő kodonnak, az AUG-nak). Erre a szakaszra azért van szükség, hogy a fordítási szakasz elkezdődhessen.
- A lánc meghosszabbítása vagy meghosszabbítása
Ez az a szakasz, ahol az aminosavlánc meghosszabbodik. Itt az mRNS-t egy-egy kodon után olvassuk, és a kodonnak megfelelő aminosavat hozzáadjuk a fehérje lánchoz. A megnyúlás során a tRNS elmozdul a riboszóma A, P és E helyén. Ezt a folyamatot újra és újra megismételjük, amikor új kodonokat olvasunk és új aminosavakat adunk a lánchoz.
- Megszüntetés
Ebben a szakaszban szabadul fel a polipeptidlánc. Ez a folyamat akkor kezdődik, amikor egy stopkodon (UAG, UAA vagy UGA) belép a riboszómába, elválasztva a polipeptidláncot a tRNS-től és elhagyva a riboszómát.
3. Protei Foldsn
Az újonnan szintetizált polipeptidlánc addig nem működik, amíg bizonyos strukturális módosításokon átesik, például farok szénhidrátok hozzáadása (glikozilezés), lipidek, protetikai csoportok stb. A funkcionális működés érdekében poszt-transzlációs módosítással és fehérje hajtogatással történik.
A fehérje hajtogatása négy szintre oszlik, nevezetesen az elsődleges szintre (lineáris polipeptidláncok); közepes szint (α-spirál és β-redős lap); harmadlagos szint (rostos és kör alakú); és kvaterner szint (fehérje komplex két vagy több alegységgel.
A fehérjeszintézis előnyei
A sejtek a fehérjét szintetizálják az egész testben. Ezek a fehérjék:
- Strukturális fehérje: olyan fehérje jelenléte, amely sejtstruktúrákat, organellamembránokat, plazmamembránfehérjéket, mikrotubulusokat, mikrofilamentumokat, centriolákat és még sok mást alkot.
- A sejtekből származó titkos fehérjék, például antitestek és hormonok.
A különböző sejtek különböző fehérjékkel rendelkeznek, amelyek meghatározzák a sejtek fizikai és kémiai tulajdonságait, és megkülönböztetik az egyik sejtet a másiktól. Például sok izomsejt tartalmaz aktint és miozint idegsejtek hiányában.
