البروتينات مسؤولة إلى حد كبير عن بنية الكائن الحي ووظيفته. كما نعلم ، يشفر الحمض النووي للحصول على إرشادات حول كيفية صنع بروتينات معينة. يعمل خيط RNA كقالب تعليمات لتكوين البروتين في الريبوسوم. يمكن أن يحدث تخليق البروتين في الريبوسوم في السيتوبلازم أو في عضية تسمى الشبكة الإندوبلازمية.
في الكائنات الحية ذات النواة المنظمة ، والمعروفة باسم حقيقيات النوى ، تلعب الشبكة الإندوبلازمية والريبوزومات أدوارًا مهمة في تخليق البروتينات. على وجه التحديد ، إنها الشبكة الإندوبلازمية الخشنة ، وليس الشبكة الإندوبلازمية الملساء ، التي لها دور في الجدول الزمني لتخليق البروتين.
نقطة التعلق بين الريبوسوم و ER هي مسام متطورة تعرف باسم الترانكون. إن مهمة الترانكون هو انتزاع الريبوسومات والسماح للبروتينات الجديدة بدخول ER.
تعريف الشبكة الإندوبلازمية
ER عبارة عن مجموعة من الأنابيب والأكياس ، تسمى الصهاريج ، محاطة بشبكة من الأغشية. يمتد ER من السطح الخارجي للغشاء النووي إلى جسم الخلية. Rough ER هو مضيف للريبوسومات التي ترتبط باستمرار بسطح ER وتنفصل عنه. بشكل أساسي ، تعمل الشبكة الإندوبلازمية والريبوزومات معًا من أجل تصنيع البروتينات ونقلها إلى وجهتها النهائية.
تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ ER الخام في المساعدة في تكوين البروتينات وتخزينها ، بينما تخزن ER السلس الدهون ، وهي نوع من الدهون. السبب الكامل وراء تسميته "خشن" هو أن الريبوسومات المرتبطة به تمنحه مظهرًا "وعرًا" أو "خشنًا".
اقرأ المزيد عن هيكل ووظيفة الشبكة الإندوبلازمية (مع رسم بياني).
تمر العديد من البروتينات التي تم إنشاؤها بواسطة الريبوسومات المرفقة إلى ER الخام ثم تنتقل إلى أخرى أجزاء من الخلية للاستخدام أو التخزين أو النقل خارج الخلية إلى جزء آخر من الكائن الحي.
الريبوسوم
تتكون الريبوسومات من RNA الريبوسوم والبروتينات. يتم تصنيعها في نواة الخلية في نوعين من الوحدات الفرعية ، الكبيرة والصغيرة. تنتقل الوحدات الفرعية إلى جسم الخلية ، حيث تطفو بحرية في السيتوبلازم أو تلتصق بـ ER الخام.
تقرأ الريبوسومات خيوط الرنا المرسال (mRNA) وتربط وحدات مطابقة نقل الحمض النووي الريبي (tRNA) بالجزء المقروء حاليًا. ينقل الريبوسوم والإنزيمات المرتبطة به حمضًا أمينيًا من RNA الناقل إلى طول مطول من البروتين في عملية تسمى الترجمة.
اقرأ المزيد عن بنية ووظيفة الريبوسومات في حقيقيات النوى وبدائيات النوى.
المترجم
تعتبر الترانسمونات عبارة عن محطات إرساء صغيرة على سطح ER الخام الذي يقفل على الريبوسومات. عندما يبدأ الريبوسوم في صنع البروتينات ، يفتح المحول المنقوش بما يكفي ليغذي البروتين الذي تم إنشاؤه حديثًا في مسام الشبكة الإندوبلازمية. يمر البروتين الجديد إلى المسام بشكل خطي أو حلزوني ، لأن المسام أصغر من أن يسمح للبروتين المطوي بالمرور بداخله. لا يتم فتح المسام المنقولة إلا إذا تعرفت على تسلسل خاص من الأحماض الأمينية التي تستخدمها الريبوسومات لبدء بروتين تم إنشاؤه حديثًا.
مصير البروتين
يتحكم الترانكون في ما إذا كان سيتم دمج البروتين الجديد في غشاء البلازما أو سيتم تخزينه في شكل قابل للذوبان داخل ER. تنثني البروتينات التي تدخل الحدود الضيقة لأغشية ER وتنثني في أشكالها النهائية المميزة. تنتج هذه الأشكال جزئيًا عن روابط ذرية بين أجزاء مختلفة من جزيء البروتين.
يقوم ER بإجراء "مراقبة الجودة" عن طريق نقل البروتينات غير الطبيعية أو المشوهة مرة أخرى إلى جسم الخلية حيث يتم إعادة تدويرها. تنتقل البروتينات المخزنة إلى عضية خلوية أخرى ، تسمى جهاز جولجي ، وتخرج في النهاية من الخلية عبر حويصلة. عندما ينتهي الريبوسوم من تخليق البروتين ، يقذف الترانكونون الريبوسوم ويسد المسام حتى يحتاج بروتين آخر إلى تصنيعه.