กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเซลล์ เนื่องจากโปรตีนเป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งมีบทบาทสำคัญในเนื้อเยื่อ จึงขาดไม่ได้ ด้วยเหตุผลนี้ กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนทั้งสายโซ่ถูกรับรู้ในเซลล์ ซึ่งเกิดขึ้นในหลายออร์แกเนลล์ สิ่งนี้รับประกันการสืบพันธุ์ของเซลล์และความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่
สาระสำคัญของกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน
ที่เดียวสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนคือเอนโดพลาสมิกเรติเคิลแบบหยาบ ที่นี่เป็นที่ตั้งของไรโบโซมจำนวนมากซึ่งมีหน้าที่ในการสร้างสายโซ่โพลีเปปไทด์ อย่างไรก็ตาม ก่อนขั้นตอนการแปล (กระบวนการสังเคราะห์โปรตีน) จะเริ่มต้นขึ้น จำเป็นต้องมีการกระตุ้นยีนซึ่งเก็บข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างโปรตีน หลังจากนั้น จำเป็นต้องคัดลอก DNA ส่วนนี้ (หรือ RNA หากพิจารณาจากการสังเคราะห์ทางชีวภาพ)
หลังจากคัดลอก DNA แล้ว จำเป็นต้องมีกระบวนการสร้าง Messenger RNA ขึ้นอยู่กับมัน การสังเคราะห์สายโซ่โปรตีนจะดำเนินการ นอกจากนี้ ทุกขั้นตอนที่เกิดขึ้นกับการมีส่วนร่วมของกรดนิวคลีอิกจะต้องเกิดขึ้นในนิวเคลียสของเซลล์ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่จุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์โปรตีน นี่คือสถานที่เตรียมการสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพ
การสังเคราะห์โปรตีนไรโบโซม
ไซต์หลักที่เกิดการสังเคราะห์โปรตีนคือไรโบโซม ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่ประกอบด้วยสองหน่วยย่อย มีโครงสร้างดังกล่าวจำนวนมากในเซลล์และส่วนใหญ่จะอยู่บนเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติเคิลแบบหยาบ การสังเคราะห์ทางชีวภาพเกิดขึ้นดังนี้ RNA ของผู้ส่งสารที่ก่อตัวในนิวเคลียสของเซลล์จะออกจากรูพรุนของนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึมและไปพบกับไรโบโซม จากนั้น mRNA จะถูกผลักเข้าไปในช่องว่างระหว่างหน่วยย่อยของไรโบโซม หลังจากนั้นกรดอะมิโนตัวแรกจะได้รับการแก้ไข
ในสถานที่ที่มีการสังเคราะห์โปรตีน กรดอะมิโนจะได้รับความช่วยเหลือจากการถ่ายโอน RNA โมเลกุลดังกล่าวสามารถนำมาซึ่งกรดอะมิโนได้ครั้งละหนึ่งตัว พวกเขาเข้าร่วมโดยขึ้นอยู่กับลำดับ codon ของผู้ส่งสาร RNA นอกจากนี้ การสังเคราะห์อาจหยุดลงชั่วขณะ
เมื่อเคลื่อนที่ไปตาม mRNA ไรโบโซมสามารถเข้าไปในบริเวณ (อินตรอน) ที่ไม่มีรหัสสำหรับกรดอะมิโนได้ ในสถานที่เหล่านี้ ไรโบโซมจะเคลื่อนที่ไปตาม mRNA แต่ไม่มีการเติมกรดอะมิโนลงในสายโซ่ ทันทีที่ไรโบโซมไปถึงเอ็กซอน นั่นคือไซต์ที่เข้ารหัสกรด จากนั้นจะประกอบเข้ากับโพลีเปปไทด์อีกครั้ง
การดัดแปลงโปรตีนหลังสังเคราะห์
หลังจากไรโบโซมถึงโคดอนหยุดของ RNA ของผู้ส่งสาร กระบวนการสังเคราะห์โดยตรงจะเสร็จสิ้น อย่างไรก็ตาม โมเลกุลที่ได้นั้นมีโครงสร้างหลักและยังไม่สามารถทำหน้าที่ที่สงวนไว้สำหรับโมเลกุลนั้นได้ เพื่อทำหน้าที่อย่างเต็มที่ โมเลกุลควรจัดเป็นโครงสร้างบางอย่าง: มัธยมศึกษา ตติยภูมิ หรือซับซ้อนยิ่งขึ้น - ควอเทอร์นารี
การจัดโครงสร้างโปรตีน
โครงสร้างรอง - ขั้นตอนแรกของการจัดโครงสร้าง เพื่อให้บรรลุตามนั้น สายโซ่โพลีเปปไทด์หลักจะต้องม้วนเป็นเกลียว (แบบเกลียวอัลฟ่า) หรือพับ (สร้างชั้นเบต้า) จากนั้น เพื่อที่จะใช้พื้นที่น้อยลงตลอดความยาว โมเลกุลจะหดตัวมากขึ้นและขดเป็นลูกบอลอันเนื่องมาจากพันธะไฮโดรเจน โควาเลนต์ และไอออนิก ตลอดจนปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอม ดังนั้นจะได้โครงสร้างทรงกลมของโปรตีน
โครงสร้างโปรตีนสี่ส่วน
โครงสร้างควอเทอร์นารีซับซ้อนที่สุด ประกอบด้วยหลายส่วนที่มีโครงสร้างเป็นทรงกลมซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยเส้นใยไฟบริลลาร์ของโพลีเปปไทด์ นอกจากนี้ โครงสร้างระดับตติยภูมิและควอเทอร์นารีสามารถมีคาร์โบไฮเดรตหรือไขมันตกค้าง ซึ่งขยายสเปกตรัมของฟังก์ชันโปรตีน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไกลโคโปรตีน ซึ่งเป็นสารประกอบเชิงซ้อนของโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต เป็นอิมมูโนโกลบูลินและทำหน้าที่ป้องกัน นอกจากนี้ ไกลโคโปรตีนยังอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์และทำงานเป็นตัวรับ อย่างไรก็ตาม โมเลกุลนั้นไม่ได้ถูกดัดแปลงในที่ที่มีการสังเคราะห์โปรตีน แต่อยู่ในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบเรียบ ที่นี่มีความเป็นไปได้ที่จะติดไขมัน โลหะ และคาร์โบไฮเดรตเข้ากับโดเมนโปรตีน