Eiwitsynthese is een proces om lineaire aminozuren in het lichaam om te zetten in eiwitten. Dit proces bestaat uit de transcriptie, translatie en vouwing van eiwitten.
Eiwitsynthese is gemakkelijker bekend als het proces van vertering van voedsel. Elk levend wezen heeft voedsel nodig om te overleven, dat vervolgens wordt verteerd in het spijsverteringsstelsel en in het lichaam wordt omgezet in energie.
Eiwitten zijn complexe organische verbindingen met een hoog molecuulgewicht die polymeren zijn van aminozuurmonomeren die met elkaar zijn verbonden (animozuurketens) door peptidebindingen. Eiwitmoleculen bevatten koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof en soms zwavel en fosfor.
Eiwit speelt een zeer belangrijke rol omdat dit eiwit de basis vormt van een gebouw in het menselijk lichaam. Deze eiwitten moeten echter worden gevormd en de vorming of synthese van eiwitten vindt plaats door veel "partijen" te betrekken, waaronder DNA en RNA.
Het proces van eiwitsynthese is een proces om lineaire aminozuren om te zetten in eiwitten in het lichaam. Hier zijn de rollen van DNA en RNA belangrijk omdat ze betrokken zijn bij het proces van eiwitsynthese.
Het DNA-molecuul is de bron van de codering voor nucleïnezuren om de aminozuren te worden waaruit eiwitten bestaan - niet direct betrokken bij het proces. Terwijl RNA-moleculen het resultaat zijn van transcriptie van DNA-moleculen in een cel. Dit RNA-molecuul wordt vervolgens vertaald in aminozuren als bouwsteen voor eiwitten.
Drie belangrijke aspecten in het eiwitsyntheseproces, namelijk de locatie waar eiwitsynthese plaatsvindt in cellen; het mechanisme voor de overdracht van informatie of het resultaat van transformatie van DNA naar de plaats van eiwitsynthese; en het mechanisme van aminozuren waaruit de eiwitten in een cel bestaan, om zich te scheiden om specifieke eiwitten te vormen.
Het eiwitsyntheseproces vindt plaats in het ribosoom, een van de kleine en dichte organellen in de cel (ook de kern) door een niet-specifiek of geschikt eiwit te produceren uit het mRNA dat wordt getranslateerd. Het ribosoom zelf heeft een diameter van ongeveer 20 nm en bestaat voor 65% uit ribosomaal RNA (rRNA) en 35% ribosomaal eiwit (genaamd Ribonucleoproteïne of RNP).
Lees ook: Boekrecensies en voorbeelden schrijven (fictie- en non-fictieboeken)Eiwitsyntheseproces
Kortom, cellen als genetische informatie (genen) in DNA om eiwitten te maken. Het eiwitsyntheseproces is onderverdeeld in drie stappen, namelijk transcriptie, translatie en eiwitvouwing.
1. Transcriptie
Transcriptie is het proces waarbij RNA wordt gevormd uit een van de DNA-sjabloonbanden (DNA-sense). In dit stadium zal het 3 soorten RNA produceren, namelijk mRNA, tRNA en rRNA.
Het proces van eiwitsynthese vindt plaats in het cytoplasma, te beginnen met het proces van het openen van de dubbele ketens die eigendom zijn van DNA met behulp van het RNA-polymerase-enzym. In dit stadium is er een enkele ketting die dient als de detectieketen, terwijl een andere ketting die afkomstig is van het DNA-paar de antisenseketen wordt genoemd.
De transcriptiefase zelf is onderverdeeld in 3, namelijk de initiatie-, verlengings- en beëindigingsfase.
- Inwijding
RNA-polymerase bindt zich aan DNA-strengen, promoters genaamd, die zich aan het begin van een gen bevinden. Elk gen heeft zijn eigen promotor. Eenmaal gebonden, scheidt RNA-polymerase de dubbele strengen van DNA, waardoor een sjabloon of sjabloon voor de enkele streng gereed is voor transcriptie.
- Verlenging
Eén DNA-streng, de schimmelstreng, fungeert als een sjabloon voor gebruik door het RNA-polymerase-enzym. Tijdens het 'lezen' van deze print vormt het RNA-polymerase het RNA-molecuul uit de nucleotide, waardoor een ketting ontstaat die groeit van 5 ′ naar 3 ′. Transcriptie-RNA draagt dezelfde informatie van niet-sjabloon (coderende) DNA-strengen.
- Beëindiging
Deze sequentie geeft aan dat de RNA-transcriptie is voltooid. Na te zijn getranscribeerd, geeft RNA-polymerase de transcriptie van RNA vrij.
2. Vertaling
Vertaling is het proces van nucleotidesequenties in mRNA die worden vertaald in aminozuursequenties van de polypeptideketen. Tijdens dit proces 'leest' de cel de informatie over boodschapper-RNA (mRNA) en gebruikt het om een eiwit te maken.
Er zijn 20 soorten aminozuren nodig om eiwitten te vormen die zijn afgeleid van de vertaling van het mRNA-codon. In mRNA zijn de instructies voor het maken van polypeptiden RNA-nucleotiden (Adenine, Uracil, Cytosine, Guanine) die codons worden genoemd. Dan zal het een meer specifieke polypeptideketen produceren.
Het vertaalproces zelf is onderverdeeld in 3 fasen, namelijk:
- Initiële fase of inwijding
In dit stadium verzamelen de ribosomen zich rond het mRNA dat moet worden gelezen en het eerste tRNA dat het aminozuur methionine draagt (dat overeenkomt met het startcodon, AUG). Dit gedeelte is nodig zodat de vertaalfase kan worden gestart.
- Verlenging of verlenging van de ketting
Dit is het stadium waarin de aminozuurketen wordt verlengd. Hier wordt het mRNA één codon per keer gelezen, en het aminozuur dat overeenkomt met het codon wordt toegevoegd aan de eiwitketen. Tijdens verlenging beweegt tRNA langs de A-, P- en E-plaatsen van het ribosoom. Dit proces wordt keer op keer herhaald terwijl nieuwe codons worden gelezen en nieuwe aminozuren aan de keten worden toegevoegd.
- Beëindiging
Dit is het stadium waarin de polypeptideketen wordt vrijgegeven. Dit proces begint wanneer een stopcodon (UAG, UAA of UGA) het ribosoom binnenkomt, de polypeptideketen van het tRNA scheidt en het ribosoom verlaat.
3. vouwen Protei n
De nieuw gesynthetiseerde polypeptideketen functioneert pas als deze bepaalde structurele wijzigingen ondergaat, zoals de toevoeging van koolhydraten in de staart (glycosylering), lipiden, prothetische groepen, enz. Om functioneel te zijn, wordt het gedaan met posttranslationele modificatie en eiwitvouwing.
Eiwitvouwing is verdeeld in vier niveaus, namelijk het primaire niveau (lineaire polypeptideketens); gemiddeld niveau (α-helix en β-geplooide plaat); tertiair niveau (vezelige en ronde vorm); en quartair niveau (eiwitcomplex met twee of meer subeenheden.
Voordelen van eiwitsynthese
Cellen synthetiseren eiwitten door het hele lichaam. Deze eiwitten zijn:
- Structureel eiwit is de aanwezigheid van een eiwit dat celstructuren, organelmembranen, plasmamembraaneiwitten, microtubuli, microfilamenten, centriolen en nog veel meer vormt.
- Geheime eiwitten uit cellen zoals antilichamen en hormonen.
Verschillende cellen hebben verschillende eiwitten die de fysische en chemische eigenschappen van cellen bepalen en de ene cel van de andere onderscheiden. Veel spiercellen bevatten bijvoorbeeld actine en myosine in afwezigheid van zenuwcellen.
