El procés de biosíntesi de proteïnes és extremadament important per a la cèl·lula. Com que les proteïnes són substàncies complexes que tenen un paper important en els teixits, són indispensables. Per aquest motiu, a la cèl·lula es realitza tota una cadena de processos de biosíntesi de proteïnes, que té lloc en diversos orgànuls. Això garanteix la reproducció cel·lular i la possibilitat d'existir.
L'essència del procés de biosíntesi de proteïnes
L'únic lloc per a la síntesi de proteïnes és el reticle endoplasmàtic rugós. Aquí es localitza la major part dels ribosomes, que són els responsables de la formació de la cadena polipeptídica. Tanmateix, abans que comenci l'etapa de traducció (el procés de síntesi de proteïnes), és necessària l'activació del gen, que emmagatzema informació sobre l'estructura de la proteïna. Després d'això, cal copiar aquesta secció d'ADN (o ARN, si es considera la biosíntesi bacteriana).
Després de copiar l'ADN, cal el procés de creació d'ARN missatger. A partir d'ella es realitzarà la síntesi de la cadena proteica. A més, totes les etapes que es produeixen amb la implicació d'àcids nucleics s'han de produir al nucli cel·lular. Tanmateix, no és aquí on es produeix la síntesi de proteïnes. Això éslloc on es duen a terme els preparatius per a la biosíntesi.
Biosíntesi de proteïnes ribosòmiques
El lloc principal on es produeix la síntesi de proteïnes és el ribosoma, un orgànul cel·lular format per dues subunitats. Hi ha un gran nombre d'aquestes estructures a la cèl·lula i es troben principalment a les membranes del reticle endoplasmàtic rugós. La pròpia biosíntesi es produeix de la següent manera: l'ARN missatger format al nucli cel·lular surt pels porus nuclears al citoplasma i es troba amb el ribosoma. A continuació, l'ARNm s'empeny a l'espai entre les subunitats del ribosoma, després del qual es fixa el primer aminoàcid.
Al lloc on es produeix la síntesi de proteïnes, els aminoàcids es subministren amb l'ajuda de l'ARN de transferència. Una d'aquestes molècules pot aportar un aminoàcid alhora. S'uneixen al seu torn, depenent de la seqüència de codons de l'ARN missatger. A més, la síntesi pot aturar-se una estona.
Quan es mou al llarg de l'ARNm, el ribosoma pot entrar a zones (introns) que no codifiquen aminoàcids. En aquests llocs, el ribosoma simplement es mou al llarg de l'ARNm, però no s'afegeix cap aminoàcid a la cadena. Tan bon punt el ribosoma arriba a l'exó, és a dir, el lloc que codifica l'àcid, es torna a unir al polipèptid.
Modificació postsintètica de proteïnes
Després que el ribosoma arriba al codó de parada de l'ARN missatger, el procés de síntesi directa es completa. Tanmateix, la molècula resultant té una estructura primària i encara no pot realitzar les funcions que li estan reservades. Per tal de funcionar plenament, la molèculas'hauria d'organitzar en una estructura determinada: secundària, terciària o fins i tot més complexa - quaternària.
Organització estructural de la proteïna
Estructura secundària: la primera etapa de l'organització estructural. Per aconseguir-ho, la cadena polipeptídica primària s'ha d'enrotllar (formar hèlixs alfa) o plegar (crear capes beta). Aleshores, per ocupar encara menys espai al llarg de la longitud, la molècula es contrau encara més i s'enrotlla en una bola a causa dels enllaços d'hidrogen, covalents i iònics, així com de les interaccions interatòmiques. Així, s'obté l'estructura globular de la proteïna.
Estructura de proteïnes quadternàries
L'estructura quaternària és la més complexa de totes. Consta de diverses seccions amb una estructura globular, connectades per filaments fibril·lars del polipèptid. A més, l'estructura terciària i quaternària pot contenir un residu d'hidrats de carboni o de lípids, que amplia l'espectre de funcions proteiques. En particular, les glicoproteïnes, compostos complexos de proteïnes i hidrats de carboni, són immunoglobulines i fan una funció protectora. A més, les glicoproteïnes es troben a les membranes cel·lulars i funcionen com a receptors. Tanmateix, la molècula es modifica no on es produeix la síntesi de proteïnes, sinó al reticle endoplasmàtic llis. Aquí hi ha la possibilitat d'unir lípids, metalls i hidrats de carboni als dominis proteics.
