Le processus de biosynthèse des protéines est extrêmement important pour la cellule. Les protéines étant des substances complexes qui jouent un rôle majeur dans les tissus, elles sont indispensables. Pour cette raison, toute une chaîne de processus de biosynthèse des protéines est réalisée dans la cellule, qui se déroule dans plusieurs organites. Cela garantit la reproduction cellulaire et la possibilité d'existence.
L'essence du processus de biosynthèse des protéines
Le seul site de synthèse des protéines est le réticulum endoplasmique rugueux. Ici se trouve la majeure partie des ribosomes, qui sont responsables de la formation de la chaîne polypeptidique. Cependant, avant le début de l'étape de traduction (le processus de synthèse des protéines), l'activation du gène, qui stocke des informations sur la structure de la protéine, est nécessaire. Après cela, la copie de cette section d'ADN (ou d'ARN, si la biosynthèse bactérienne est envisagée) est requise.
Après avoir copié l'ADN, le processus de création de l'ARN messager est nécessaire. Sur cette base, la synthèse de la chaîne protéique sera effectuée. De plus, toutes les étapes qui se produisent avec l'implication d'acides nucléiques doivent se produire dans le noyau cellulaire. Cependant, ce n'est pas là que se déroule la synthèse des protéines. C'estlieu où sont effectuées les préparations pour la biosynthèse.
Biosynthèse des protéines ribosomiques
Le principal site de synthèse des protéines est le ribosome, un organite cellulaire composé de deux sous-unités. Il existe un grand nombre de ces structures dans la cellule, et elles sont principalement situées sur les membranes du réticulum endoplasmique rugueux. La biosynthèse elle-même se déroule comme suit: l'ARN messager formé dans le noyau cellulaire sort par les pores nucléaires dans le cytoplasme et rencontre le ribosome. Ensuite, l'ARNm est poussé dans l'espace entre les sous-unités du ribosome, après quoi le premier acide aminé est fixé.
À l'endroit où se produit la synthèse des protéines, les acides aminés sont fournis à l'aide d'ARN de transfert. Une telle molécule peut apporter un acide aminé à la fois. Ils se rejoignent à leur tour, en fonction de la séquence de codons de l'ARN messager. De plus, la synthèse peut s'arrêter pendant un moment.
Lorsqu'il se déplace le long de l'ARNm, le ribosome peut pénétrer dans des zones (introns) qui ne codent pas pour les acides aminés. À ces endroits, le ribosome se déplace simplement le long de l'ARNm, mais aucun acide aminé n'est ajouté à la chaîne. Dès que le ribosome atteint l'exon, c'est-à-dire le site qui code pour l'acide, il se rattache au polypeptide.
Modification post-synthétique des protéines
Une fois que le ribosome atteint le codon d'arrêt de l'ARN messager, le processus de synthèse directe est terminé. Cependant, la molécule résultante a une structure primaire et ne peut pas encore remplir les fonctions qui lui sont réservées. Pour fonctionner pleinement, la moléculedoit être organisé selon une certaine structure: secondaire, tertiaire ou encore plus complexe - quaternaire.
Organisation structurelle des protéines
Structure secondaire - la première étape de l'organisation structurelle. Pour y parvenir, la chaîne polypeptidique primaire doit s'enrouler (former des hélices alpha) ou se replier (créer des couches bêta). Ensuite, afin de prendre encore moins de place sur la longueur, la molécule est encore plus contractée et enroulée en boule grâce aux liaisons hydrogène, covalentes et ioniques, ainsi qu'aux interactions interatomiques. Ainsi, la structure globulaire de la protéine est obtenue.
Structure protéique quaternaire
La structure quaternaire est la plus complexe de toutes. Il se compose de plusieurs sections à structure globulaire, reliées par des filaments fibrillaires du polypeptide. De plus, la structure tertiaire et quaternaire peut contenir un résidu glucidique ou lipidique, ce qui élargit le spectre des fonctions protéiques. En particulier, les glycoprotéines, composés complexes de protéines et de glucides, sont des immunoglobulines et remplissent une fonction protectrice. De plus, les glycoprotéines sont situées sur les membranes cellulaires et fonctionnent comme des récepteurs. Cependant, la molécule n'est pas modifiée là où se produit la synthèse des protéines, mais dans le réticulum endoplasmique lisse. Ici, il y a la possibilité d'attacher des lipides, des métaux et des glucides aux domaines protéiques.
