Quá trình sinh tổng hợp protein vô cùng quan trọng đối với tế bào. Vì protein là những chất phức tạp đóng vai trò quan trọng trong các mô nên chúng không thể thiếu được. Vì lý do này, một chuỗi toàn bộ quá trình sinh tổng hợp protein được thực hiện trong tế bào, diễn ra ở một số bào quan. Điều này đảm bảo sự tái tạo tế bào và khả năng tồn tại.
Thực chất của quá trình sinh tổng hợp protein
Nơi duy nhất để tổng hợp protein là lưới nội chất thô. Đây là vị trí của phần lớn các ribosome, chịu trách nhiệm hình thành chuỗi polypeptide. Tuy nhiên, trước khi giai đoạn dịch mã (quá trình tổng hợp protein) bắt đầu, cần phải có sự hoạt hóa gen, nơi lưu trữ thông tin về cấu trúc protein. Sau đó, việc sao chép đoạn DNA này (hoặc RNA, nếu được coi là quá trình sinh tổng hợp của vi khuẩn) là bắt buộc.
Sau khi sao chép DNA, quá trình tạo RNA thông tin là bắt buộc. Dựa vào đó, quá trình tổng hợp chuỗi protein sẽ được thực hiện. Hơn nữa, tất cả các giai đoạn xảy ra với sự tham gia của axit nucleic đều phải xảy ra trong nhân tế bào. Tuy nhiên, đây không phải là nơi diễn ra quá trình tổng hợp protein. Đây làvị trí nơi các bước chuẩn bị cho quá trình sinh tổng hợp được thực hiện.
Sinh tổng hợp protein ribosome
Vị trí chính diễn ra quá trình tổng hợp protein là ribosome, một bào quan của tế bào bao gồm hai tiểu đơn vị. Có rất nhiều cấu trúc như vậy trong tế bào, và chúng chủ yếu nằm trên màng của lưới nội chất thô. Quá trình sinh tổng hợp tự nó diễn ra như sau: RNA thông tin hình thành trong nhân tế bào thoát ra ngoài qua lỗ nhân vào tế bào chất và gặp ribosome. Sau đó, mRNA được đẩy vào khoảng trống giữa các tiểu đơn vị của ribosome, sau đó axit amin đầu tiên được cố định.
Đến nơi diễn ra quá trình tổng hợp protein, các axit amin được cung cấp với sự trợ giúp của RNA vận chuyển. Một phân tử như vậy có thể mang một axit amin tại một thời điểm. Chúng tham gia lần lượt, tùy thuộc vào trình tự codon của RNA thông tin. Ngoài ra, quá trình tổng hợp có thể dừng lại một lúc.
Khi di chuyển dọc theo mRNA, ribosome có thể đi vào các khu vực (intron) không mã cho các axit amin. Ở những nơi này, ribosome chỉ di chuyển dọc theo mRNA, nhưng không có axit amin nào được thêm vào chuỗi. Ngay sau khi ribosome tiếp cận exon, tức là vị trí mã hóa axit, sau đó nó sẽ gắn lại với polypeptide.
Sửa đổi tổng hợp protein
Sau khi ribosome đạt đến codon dừng của RNA thông tin, quá trình tổng hợp trực tiếp hoàn tất. Tuy nhiên, phân tử tạo thành có cấu trúc chính và chưa thể thực hiện các chức năng dành riêng cho nó. Để hoạt động đầy đủ, phân tửnên được tổ chức thành một cấu trúc nhất định: thứ cấp, bậc ba hoặc thậm chí phức tạp hơn - bậc bốn.
Tổ chức cấu trúc của protein
Cấu trúc thứ cấp - giai đoạn đầu tiên của tổ chức cấu trúc. Để đạt được nó, chuỗi polypeptide sơ cấp phải cuộn (tạo thành các vòng xoắn alpha) hoặc gấp lại (tạo ra các lớp beta). Sau đó, để chiếm ít không gian hơn theo chiều dài, phân tử thậm chí còn bị co lại nhiều hơn và cuộn lại thành một quả bóng do liên kết hydro, cộng hóa trị và ion, cũng như tương tác giữa các nguyên tử. Do đó, cấu trúc hình cầu của protein thu được.
Cấu trúc protein bậc bốn
Cấu trúc bậc bốn là cấu trúc phức tạp nhất. Nó bao gồm một số phần có cấu trúc hình cầu, được nối với nhau bằng các sợi hình sợi của polypeptit. Ngoài ra, cấu trúc bậc ba và bậc bốn có thể chứa dư lượng carbohydrate hoặc lipid, giúp mở rộng phạm vi chức năng của protein. Đặc biệt, glycoprotein, hợp chất phức tạp của protein và carbohydrate, là các globulin miễn dịch và thực hiện chức năng bảo vệ. Ngoài ra, glycoprotein nằm trên màng tế bào và hoạt động như các thụ thể. Tuy nhiên, phân tử bị biến đổi không phải ở nơi tổng hợp protein xảy ra, mà là ở lưới nội chất trơn. Ở đây có khả năng gắn lipid, kim loại và cacbohydrat vào các miền protein.
