Де відбувається синтез білка? Суть процесу та місце синтезу білків у клітині

Процес білкового біосинтезу надзвичайно важливий для клітини. Оскільки білки є складними речовинами, які відіграють основну роль у тканинах, вони незамінні. З цієї причини в клітці реалізована цілий ланцюг процесів білкового біосинтезу, яка протікає в декількох органелах. Це гарантує клітці відтворення і можливість існування.

Сутність процесу біосинтезу білка

Єдине місце синтезу білків - це шорстка ендоплазматична мережа. Тут розташовується основна маса рибосом, які відповідальні за освіту поліпептидного ланцюжка. Однак до того як почнеться етап трансляції (процес синтезу білка), потрібна активація гена, в якому зберігається інформація про білковою структурою. Після цього потрібно копіювання даної ділянки ДНК (або РНК, якщо розглядається бактеріальний біосинтез).

Після копіювання ДНК потрібна процес створення інформаційної РНК. На її підставі буде виконуватися синтез білкової ланцюжка. Причому всі етапи, які протікають з залученням нуклеїнових кислот, повинні відбуватися в ядрі клітини. Однак це не місце, де відбувається синтез білка. Це локація, де здійснюється підготовка до біосинтезу.

Рибосомальних біосинтез білка

Основне місце, де відбувається синтез білка, - це рибосома, клітинна органела, що складається з двох субодиниць. Таких структур у клітці величезна кількість, і вони в основному розташовані на мембранах шорсткою ендоплазматичної мережі. Сам біосинтез відбувається так: утворена в ядрі клітини інформаційна РНК виходить крізь нуклеарні пори в цитоплазму і зустрічається з рибосомою. Потім іРНК проштовхується в проміжок між субодиницями рибосоми, після чого відбувається фіксація першої амінокислоти.

До місця, де відбувається синтез білка, амінокислоти подаються за допомогою транспортної РНК. Одна така молекула може одноразово приносити по одній амінокислоті. Вони приєднуються по черзі в залежності від послідовності кодонів інформаційної РНК. Також синтез може припинятися на деякий час.

При просуванні по іРНК рибосома може потрапляти на ділянки (інтрони), які не кодують амінокислоти. У цих місцях рибосома просто просувається по іРНК, але приєднання амінокислот до ланцюжку не відбувається. Як тільки рибосома досягає екзона, тобто ділянки, який кодує кислоту, тоді вона знову приєднується до поліпептид.

Постсинтетическом модифікація білків

Після досягнення рибосомою стоп-кодону інформаційної РНК процес безпосереднього синтезу завершується. Однак отримана молекула має первинну структуру і поки не може виконувати зарезервованих для неї функцій. Для того щоб повноцінно функціонувати, молекула повинна організуватися в певну структуру: вторинну, третинну або ще складнішу - четвертичную.

Структурна організація білка

Вторинна структура - перша стадія структурної організації. Для її досягнення первинна полипептидная ланцюжок повинна спирализованную (утворити альфа-спіралі) або загинатися (створити бета-шари). Потім, для того щоб займати ще менше місця по довжині, молекула ще більше стягується і змотується в клубок за рахунок водневих, ковалентних і іонних зв`язків, а також міжатомних взаємодій. Таким чином, виходить глобулярна структура білка.

Четвертичная білкова структура

Четвертичная структура найскладніша з усіх. Вона складається з декількох ділянок з глобулярним будовою, з`єднаних фібрилярні нитками поліпептиду. Вдобавок третинна і четвертинна структура можуть містити вуглеводний або ліпідний залишок, що розширює спектр функцій білка. Зокрема, глікопротеїди, комплексні сполуки білка і вуглеводу, є імуноглобулінами і виконують захисну функцію. Також глікопротеїди розташовуються на мембранах клітин і працюють рецепторами. Однак модифікується молекула не там, де відбувається синтез білка, а в гладкої ендоплазматичної мережі. Тут існує можливість приєднання ліпідів, металів і вуглеводів до доменів білків.