Wo findet die Proteinsynthese statt? Das Wesen des Prozesses und der Ort der Proteinsynthese in der Zelle

Der Prozess der Proteinbiosynthese ist für die Zelle äußerst wichtig. Da Proteine komplexe Substanzen sind, die eine wichtige Rolle in Geweben spielen, sind sie unersetzlich. Aus diesem Grund wird eine ganze Kette von Prozessen der Proteinbiosynthese in der Zelle realisiert, die in mehreren Organellen auftritt. Dies gewährleistet die Käfigwiedergabe und die Möglichkeit der Existenz.

Das Wesen des Prozesses der Proteinbiosynthese

Der einzige Ort der Proteinsynthese ist ein grobes endoplasmatisches Retikulum. Hier ist der Großteil der Ribosomen, die für die Bildung der Polypeptidkette verantwortlich sind. Bevor jedoch die Translationsstufe (der Prozess der Proteinsynthese) beginnt, ist die Aktivierung eines Gens erforderlich, in dem Informationen über die Proteinstruktur gespeichert sind. Danach ist es erforderlich, diesen Teil der DNA (oder RNA, wenn bakterielle Biosynthese betrachtet wird) zu kopieren.

Nach dem Kopieren von DNA ist der Prozess der Erstellung einer Informations-RNA erforderlich. Auf ihrer Basis wird die Proteinkette synthetisiert. Und alle Schritte, die bei der Beteiligung von Nukleinsäuren auftreten, sollten im Zellkern auftreten. Dies ist jedoch nicht der Ort, an dem die Proteinsynthese auftritt. Hier befindet sich die Vorbereitung der Biosynthese.

Ribosomale Proteinbiosynthese

Der Hauptort, an dem die Proteinsynthese auftritt, ist das Ribosom, eine zelluläre Organelle, die aus zwei Untereinheiten besteht. Es gibt viele solcher Strukturen in der Zelle, und sie befinden sich hauptsächlich auf Membranen eines groben endoplasmatischen Retikulums. Die Biosynthese selbst erfolgt wie folgt: Die im Zellkern gebildete Informations-RNA tritt durch die Kernporen in das Zytoplasma ein und trifft auf das Ribosom. Dann wird die mRNA in die Lücke zwischen den Untereinheiten des Ribosoms gedrückt, wonach die erste Aminosäure fixiert ist.

An der Stelle, wo die Proteinsynthese auftritt, werden Aminosäuren durch Transport-RNA versorgt. Ein solches Molekül kann nur einmal eine Aminosäure produzieren. Sie verbinden sich wiederum, je nach der Reihenfolge der Codons der Informations-RNA. Auch die Synthese kann für eine Weile aufhören.

Beim Bewegen der mRNA kann das Ribosom in Regionen (Introns) eintreten, die keine Aminosäuren codieren. An diesen Orten bewegt sich das Ribosom einfach entlang der mRNA, aber keine Aminosäuren an der Kette anhaften. Sobald das Ribosom das Exon erreicht hat, dh die Stelle, die die Säure kodiert, dann tritt es wieder in das Polypeptid ein.

Post-Synthetische Modifikation von Proteinen

Nachdem das Ribosom das Stopcodon der Informations-RNA erreicht hat, ist der Prozess der direkten Synthese abgeschlossen. Allerdings hat das erhaltene Molekül eine Primärstruktur und kann noch nicht die dafür vorgesehenen Funktionen erfüllen. Um voll funktionsfähig zu sein, muss das Molekül in einer bestimmten Struktur organisiert werden: sekundär, tertiär oder noch komplexer – quaternär.

Strukturorganisation des Proteins

Sekundärstruktur ist die erste Stufe der strukturellen Organisation. Um dies zu erreichen, muss die primäre Polypeptidkette spiralförmig sein (Form einer Alpha-Helix) oder gebogen (Erstellen von Beta-Schichten). Um dann noch weniger Raum auf der Länge zu besetzen, wird das Molekül durch Wasserstoff, kovalente und ionische Bindungen sowie interatomare Wechselwirkungen weiter verschärft und zu einem Gewirr aufgerollt. So wird die globuläre Struktur des Proteins erhalten .

Quaternäre Proteinstruktur

Die quaternäre Struktur ist die komplizierteste von allen. Es besteht aus mehreren Abschnitten mit einer kugelförmigen Struktur, die durch fibrilläre Filamente des Polypeptids verbunden sind. Darüber hinaus kann die tertiäre und quaternäre Struktur einen Kohlenhydrat- oder Lipidrest enthalten, der den Bereich der Proteinfunktionen erweitert. Insbesondere sind Glykoproteine, komplexe Verbindungen von Protein und Kohlenhydrat Immunglobuline und führen eine Schutzfunktion aus. Auch Glykoproteine befinden sich auf Zellmembranen und arbeiten als Rezeptoren. Allerdings ist das Molekül nicht verändert, wo die Proteinsynthese auftritt, sondern in einem glatten endoplasmatischen Retikulum. Hier ist es möglich, Lipide, Metalle und Kohlenhydrate an Proteindomänen anzubringen.