Сінтэз бялкоў у клетцы, паслядоўнасць працэсаў біясінтэзу. Сінтэз бялкоў на Рыбасомы.

Жыццё з'яўляецца працэсам існавання бялковых малекул. Менавіта так пра яе выяўляюцца многія навукоўцы, якія перакананыя, што бялок з'яўляецца асновай усяго жывога. Гэтыя меркаванні абсалютна правільныя, таму як у дадзеных рэчываў у клетцы найбольшая колькасць асноўных функцый. Усе іншыя арганічныя злучэнні гуляюць ролю энергетычных субстратаў, а энергія зноў патрэбна для сінтэзу бялковых малекул.

Здольнасць арганізма сінтэзаваць бялок

Не ўсе існуючыя арганізмы здольныя ажыццяўляць сінтэз бялкоў у клетцы. Вірусы і некаторыя віды бактэрый не могуць утвараць вавёркі, а таму з'яўляюцца паразітамі і атрымліваюць патрэбныя рэчывы ад клеткі-гаспадара. Астатнія арганізмы, уключаючы будовы пракарыятычнай клеткі, здольныя сінтэзаваць вавёркі. Усе клеткі чалавека, жывёл, раслін, грыбоў, амаль усе бактэрыі і пратысты жывуць за кошт здольнасці бялковага біясінтэзу. Гэта патрабуецца для рэалізацыі структураўтваральнай, ахоўнай, рэцэптарнай, транспартнай і іншых функцый.

Этапная характарыстыка біясінтэзу бялкоў

Структура бялку закадавана ў нуклеінавых кіслаце (ДНК або РНК) у выглядзе кодонов. Гэта спадчынная інфармацыя, якая прайграваецца кожны раз, калі клетцы патрабуецца новае бялковае рэчыва. Пачаткам біясінтэзу з'яўляецца перадача інфармацыі ў ядро аб неабходнасці сінтэзаваць новы бялок з ужо зададзенымі ўласцівасцямі.

У адказ на гэта деспирализуется ўчастак нуклеінавых кіслаты, дзе закадавана яго структура. Гэта месца дублюецца інфармацыйнай РНК і перадаецца на Рыбасомы. Яны адказваюць за пабудову полипептидной ланцугі на падставе матрыцы - інфармацыйнай РНК. Коратка ўсе этапы біясінтэзу прадстаўлены наступным чынам:

• транскрыпцыя (этап падваення ўчастка ДНК з закадаванай структурай бялку);
• працэсінг (этап адукацыі інфармацыйнай РНК);
• трансляцыя (сінтэз бялкоў у клетцы на падставе інфармацыйнай РНК);
• посттрансляционная мадыфікацыя ( "паспяванне" поліпептыд, фарміраванне яго аб'ёмнай структуры).

Транскрыпцыя нуклеінавых кіслаты

Увесь сінтэз бялкоў у клетцы ажыццяўляюць Рыбасомы, а інфармацыя аб малекулах змяшчаецца ў нуклеінавых кіслаце (РНК або ДНК). Яна размяшчаецца ў генах: кожны ген - гэта пэўны бялок. У генах закладзена інфармацыя аб амінакіслотны паслядоўнасці новага бялку. У выпадку з ДНК канфіскацыя генетычнага кода вядзецца такім чынам:

• пачынаецца вызваленне ўчастка нуклеінавых кіслаты ад гистонов, адбываецца деспирализация;
• ДНК-полимераза падвойвае ўчастак ДНК, у якім захоўваецца ген бялку;
• падвоены ўчастак уяўляе сабой папярэдніка інфармацыйнай РНК, які апрацоўваецца ферментамі для выдалення некодирующих уставак (на яго падставе вядзецца сінтэз иРНК).

На падставе проинформационной РНК адбываецца сінтэз иРНК. Яна ўжо з'яўляецца матрыцай, пасля гэтага сінтэз бялкоў у клетцы адбываецца на Рыбасомы (у шурпатым Эндаплазматычная ретикулуме).

Рибосомальный сінтэз бялку

Інфармацыйная РНК мае два канцы, якія афармляюцца як 3`- 5`. Счытванне і сінтэз бялкоў на рыбасома пачынаецца з 5`конца і працягваецца да інтроны - участка, які не кадуе ніякую з амінакіслот. Гэта адбываецца наступным чынам:

• інфармацыйная РНК "нанізваюцца" на рыбасом, далучае першую амінакіслату;
• рыбасома ссоўваецца па інфармацыйнай РНК на адзін кодон;
• транспартная РНК прадастаўляе патрэбную (закадаваную дадзеных кодоном иРНК) альфа-амінакіслату;
• амінакіслата далучаецца да стартавай амінакіслот з фарміраваннем дипептида;
• затым иРНК зноў ссоўваецца на адзін кодон, падносіцца альфа-амінакіслата і далучаецца да расце ланцужку пептыда.

Як толькі рыбасома дасягае інтроны (некодирующей ўстаўкі), інфармацыйная РНК проста прасоўваецца далей. Затым, па меры прасоўвання інфармацыйнай РНК, рыбасома зноў дасягае Экзон - участка, нуклеотидная паслядоўнасць якога адпавядае пэўнай амінакіслот.

З гэтага месца зноў пачынаецца далучэнне мономеров бялку да ланцужку. Працэс працягваецца да моманту з'яўлення чарговага інтроны або да стоп-кодона. Апошні спыняе сінтэз полипептидной ланцужкі, пасля чаго першасная структура бялку лічыцца завершанай і пачынаецца этап постсинтетической (посттрансляционной) мадыфікацыі малекулы.

Посттрансляционная мадыфікацыя

Пасля трансляцыі сінтэз бялкоў адбываецца ў цыстэрнах гладкай Эндаплазматычная сеткі. Апошняя змяшчае невялікая колькасць рыбасом. У некаторых клетках яны могуць наогул адсутнічаць у РЭС. Такія ўчасткі патрэбныя для адукацыі спачатку другаснай, затым ужо троеснай або, калі гэта запраграмавана, чацвярцічнай структуры.

Увесь сінтэз бялкоў у клетцы адбываецца з выдаткам велізарнай колькасці энергіі АТФ. Таму ўсе астатнія біялагічныя працэсы патрэбныя для падтрымання бялковай біясінтэзу. У дадатак некаторая частка энергіі патрэбна для пераносу бялкоў у клетцы актыўным транспартам.

Многія з бялкоў пераносяцца з адной лакацыі клеткі ў другую для мадыфікацыі. У прыватнасці, посттрансляционный сінтэз бялкоў адбываецца ў комплексе Гольджы, дзе да поліпептыд пэўнай структуры далучаецца вугляводны або ліпідны дамен.