محتويات
يتركب البروتين من سلسلة من الأحماض الأمينية يتم تصنيعها في
الريبوسومات .
وهو موقع تصنيع الأحماض الأمينية التي تكون البروتين ، حيث تنتقل جزيئات RNAm من النواة إلى السيتوبلازم وتُترجم إلى بروتينات في السيتوبلازم ، والريبوسومات هي معقدات بروتين RNA وليست عضيات خلوية محددة ، وبعد مغادرة النواة تصل بعض جزيئات RNAm إلى مواقع محددة من الخلية قبل أن تتم ترجمتها.
ما هي الريبوسومات
يتشابه هيكل الريبوسومات في كل من خلايا بدائيات النوى وحقيقيات النوى ، يتم تنظيم الريبوسومات في وحدة فرعية كبيرة ووحدة فرعية صغيرة ، وتتكون الريبوسومات في بدائيات النوى من حوالي 50 نوعًا مختلفًا من البروتين حيث تتكون حقيقيات النوى من أكثر من 80 نوعًا مختلفًا من البروتينات أيضاً تتكون الوحدة الفرعية الكبيرة من اثنين RNA ريبوسومين مختلفين في بدائيات النوى وثلاثة رنا في حقيقيات النوى ، تتكون الوحدة الفرعية الصغيرة من RNA ريبوسومي واحد .
يتم قياس حجم الوحدة الفرعية للريبوسومات ومكونات الحمض النووي الريبي الريبوسومي بواسطة معامل الترسيب ، S الذي يرمز إلى وحدات Svedberg ، تعتمد وحدة سفيدبرج على الكتلة الجزيئية النسبية والشكل.
ما هو تركيب أو تخليق البروتين
تخليق البروتين هو مجموعة من الأحداث التي تؤدي إلى تخليق جزيئات البروتين ، تتضمن هذه المجموعة من الأحداث جمع الأحماض الأمينية والتوليف والنسخ والترجمة والأحداث اللاحقة للترجمة في تركيب الأحماض الأمينية ، هناك مجموعة من العمليات البيوكيميائية التي تصنع الأحماض الأمينية من جزيئات مثل الجلوكوز ،لا يمكن تصنيع جميع الأحماض الأمينية من قبل الجسم ، ويتم الحصول على بعضها من الطعام وتصنع البروتينات في الخلايا من خلال عمليات النسخ والترجمة.
وبشكل عام تتضمن عملية النسخ إنشاء mRNA من قالب DNA ، تتبع الترجمة النسخ حيث يتم إرفاق الأحماض الأمينية بترتيب معين بمساعدة الشفرة الوراثية ، بعد الترجمة تتم معالجة البروتين الذي تم إنشاؤه حديثًا عن طريق تحلل البروتين ، وتعديل ما بعد الترجمة ، يليه أيضًا طي البروتين.
أين تحدث عملية تخليق البروتين
تخليق البروتين هو عبارة عن إنشاء البروتينات بداخل الخلية ، وتحدث هذه العملية بالكامل في السيتوبلازم في حالة بدائيات النوى ، وفي حقيقيات النواة تحدث بداخل النواة لتوليد نسخة ، أو mRNA ، التي يتم تصنيعها من منطقة الترميز في قالب الحمض النووي ، يخرج النص من النواة ويقترب من الريبوسومات لترجمته إلى بروتينات ، هذه العملية مدعومة بجزيئات الحمض النووي الريبي والأحماض الأمينية.[1]
كيف يتم تصنيع البروتينات في الخلية
يتم تصنيع البروتينات بناءً على الكود الجيني الذي يجلبه الرنا المرسال من الحمض النووي ، يتم تصنيع البروتينات في السيتوبلازم على الريبوسومات باستخدام mRNA و tRNA والأحماض الأمينية.
خطوات تخليق البروتين
تخليق البروتين أو ما يطلق عليه عملية الترجمة هو إنتاج بوليمر من سلسلة من الأحماض الأمينية التي تنتج بروتينًا فعالاً ، وهو أيضاً يعنى قراءة المعلومات من mRNA (messenger RNA) لتكوين سلسلة من الأحماض الأمينية.
وكما ذكرنا يتركب البروتين من سلسلة من الأحماض الأمينية يتم تصنيعها في الريبوسومات ، يتطلب تخليق البروتين tRNA نقل الحمض النووي الريبي الذي له دور في نقل جزيء الأحماض الأمينية إلى سلسلة النمو ،حيث يوجد بالحمض الريبي النووي النقال مجموعة من أكواد مضادة للكودونات الموجودة على جزيء RNA m والتي لها دور في التعرف على مكان الحمض الأميني الفردي ، ويتم تخليق البروتين على أربع خطوات أساسية وهما كتالي:
- تنشيط الأحماض الأميني
- نقل الأحماض الأمينية إلى الحمض الريبي النووي النقال
- بدء سلسلة عديد الببتيد
- إنهاء السلسلة
الخطوة الأولى: تنشيط الأحماض الأمينية
تنشيط الأحماض الأمينية يتعامل مع شحن الحمض الريبي النووي النقال ويتطلب إنزيم aminoacyl RNA synthetase ، ويساعد في تكوين مركب aminoacyl – AMP – إنزيم ، ومن خلال هذه الخطوة يتم إنتاج الطاقة المطلوبة من ثلاثي فوسفات الأدينوسين (ATP)
الخطوة الثانية: نقل الأحماض الأمينية إلى الحمض الريبي النووي النقال
حيث يتم شحن مركب aminoacyl – AMP – enzyme بالكامل عن طريق التفاعل مع الحمض الريبي النووي النقال المحدد ، ثم يتم نقل الأحماض الأمينية إلى أحماض أخرى محددة وبسبب هذه الخطوة ، يترك إنزيم aminoacyl tRNA synthetase وجزيء AMP تنشيط الحمض النووي الريبي ،وبتالي يلعب إنزيم aminoacyl tRNA synthetase دورًا أساسي في تنشيط الربط التساهمي بين حمض أميني و tRNA الخاص به.
الخطوة الثالثة: بدء سلسلة عديد الببتيد
يتتحرم الحمض الريبي النووي النقال المنشط المشحون حتى يصل إلى الوحدة الفرعية الأكبر للريبوسوم والتي تعلق بالفعل بحبل RNAm يرتبط شريط mRNA بالوحدة الفرعية SOS من الريبوسومات من النوع 70S.
يقرأ الريبوسوم الكودون الموجود على RNAm ويحتوي الحمض النووي الريبي على مضاد الكودون المكمل للكودون المحدد على RNAm.
بعد التعرف المحدد ، يدخل جزيء tRNA المشحون إلى موقع A (موقع aminoacyl) للريبوسوم ، والجدير بالذكر إن كودون البدء لكل سلسلة بولي ببتيد في بدائيات النوى يكون دائمًا للحمض الأميني ميثيونين الذي تم ترميزه بواسطة كودون AUG أو GUG (للحمض الأميني).
أيضاً فإن دخول الحمض النووي الريبي المشحون الجديد المتتالي مع حمض أميني آخر ينقل الحمض النووي الريبي المشحون سابقًا في الموقع A للإنتقال إلى موقع P أو ما يطلق عليه موقع الببتيدل.
أيضاً من المهم أن نعرف أن هناك تكوين ببتيد بين كل من الأحماض الأمينية في موقع P و A ، ولتكوين سلسلة الببتيد يتم إزالة الحمض الأميني في موقع P من الحمض الريبي النووي النقال ، بعد ذلك يدخل الحمض الريبي النووي النقال في الموقع P في الموقع الخروج للريبوسوم ليخرج جزيء الريبوسوم وينشأ مساحة لدخول جزيء الحمض الريبي النووي النقال المشحون الجديد في الموقع A ، ويتم تتكرر هذه الخطوة المستمرة حتى يتم بناء سلسلة الببتيد ويظهر شريط RNAm حتى تصل إلى كودون الإنهاء.
الخطوة الرابعة: إنهاء السلسلة
بمجرد وصول الريبوسوم إلى أحد أكواد الإنهاء الثلاثة ، UAG (Amber) ، و UAA (Ocher) ، و UGA (Opal) ، فإنه يسقط من mRNA ، لذلك يطلق عليها أكواد الإيقاف ، وهذا يعني أنه تم إيقاف الترجمة.[1][2]
من ضمن أهمية البروتينات تعمل كانزيم
إجابة صحيحة حيث تعمل البروتينات كانزيم ومن خلال ربط جزيء خارج الخلية مما يؤدي إلى تنشيط العملية داخل الخلايا ، أيضًا تتصرف مثل الإنزيمات لأن لديهم مواقع محددة للركائز ، تعزز بروتينات المستقبلات التواصل بين البيئة خارج الخلية والخلية.
