El proceso de biosíntesis de proteínas es extremadamente importante para la célula. Dado que las proteínas son sustancias complejas que juegan un papel importante en los tejidos, son indispensables. Por este motivo, en la célula se realiza toda una cadena de procesos de biosíntesis de proteínas, que tiene lugar en varios orgánulos. Esto garantiza la reproducción celular y la posibilidad de existencia.
La esencia del proceso de biosíntesis de proteínas
El único sitio para la síntesis de proteínas es el retículo endoplásmico rugoso. Aquí se encuentra la mayor parte de los ribosomas, que son los responsables de la formación de la cadena polipeptídica. Sin embargo, antes de que comience la etapa de traducción (el proceso de síntesis de proteínas), se requiere la activación del gen, que almacena información sobre la estructura de la proteína. Después de eso, se requiere la copia de esta sección de ADN (o ARN, si se considera la biosíntesis bacteriana).
Después de copiar el ADN, se requiere el proceso de creación del ARN mensajero. En base a ello, se realizará la síntesis de la cadena proteica. Además, todas las etapas que ocurren con la participación de los ácidos nucleicos deben ocurrir en el núcleo celular. Sin embargo, aquí no es donde tiene lugar la síntesis de proteínas. Este eslugar donde se llevan a cabo los preparativos para la biosíntesis.
Biosíntesis de proteína ribosomal
El sitio principal donde se produce la síntesis de proteínas es el ribosoma, un orgánulo celular que consta de dos subunidades. Hay una gran cantidad de estructuras de este tipo en la célula, y se encuentran principalmente en las membranas del retículo endoplásmico rugoso. La biosíntesis en sí ocurre de la siguiente manera: el ARN mensajero formado en el núcleo celular sale a través de los poros nucleares hacia el citoplasma y se encuentra con el ribosoma. Luego, el ARNm se introduce en el espacio entre las subunidades del ribosoma, después de lo cual se fija el primer aminoácido.
Al lugar donde se produce la síntesis de proteínas, se suministran aminoácidos con la ayuda del ARN de transferencia. Una de esas moléculas puede traer un aminoácido a la vez. Se unen a su vez, dependiendo de la secuencia de codones del ARN mensajero. Además, la síntesis puede detenerse por un tiempo.
Al moverse a lo largo del ARNm, el ribosoma puede entrar en áreas (intrones) que no codifican aminoácidos. En estos lugares, el ribosoma simplemente se mueve a lo largo del ARNm, pero no se agregan aminoácidos a la cadena. Tan pronto como el ribosoma alcanza el exón, es decir, el sitio que codifica el ácido, se vuelve a unir al polipéptido.
Modificación postsintética de proteínas
Después de que el ribosoma alcanza el codón de terminación del ARN mensajero, se completa el proceso de síntesis directa. Sin embargo, la molécula resultante tiene una estructura primaria y aún no puede realizar las funciones reservadas para ella. Para funcionar completamente, la moléculadebe organizarse en una determinada estructura: secundaria, terciaria o incluso más compleja - cuaternaria.
Organización estructural de la proteína
Estructura secundaria - la primera etapa de la organización estructural. Para lograrlo, la cadena polipeptídica primaria debe enrollarse (formar hélices alfa) o plegarse (crear capas beta). Luego, para ocupar aún menos espacio a lo largo, la molécula se contrae aún más y se enrolla en una bola debido a los enlaces de hidrógeno, covalentes e iónicos, así como a las interacciones interatómicas. Así se obtiene la estructura globular de la proteína.
Estructura proteica cuaternaria
La estructura cuaternaria es la más compleja de todas. Consta de varias secciones con una estructura globular, conectadas por filamentos fibrilares del polipéptido. Además, la estructura terciaria y cuaternaria puede contener un carbohidrato o un residuo lipídico, lo que amplía el espectro de funciones de las proteínas. En particular, las glicoproteínas, compuestos complejos de proteínas y carbohidratos, son inmunoglobulinas y realizan una función protectora. Además, las glicoproteínas se encuentran en las membranas celulares y funcionan como receptores. Sin embargo, la molécula no se modifica donde se produce la síntesis de proteínas, sino en el retículo endoplásmico liso. Aquí existe la posibilidad de unir lípidos, metales y carbohidratos a dominios proteicos.
