Протеините са до голяма степен отговорни за структурата и функцията на организма. Както знаем, ДНК кодира инструкции как да се получат определени протеини. РНК веригата служи като шаблон за инструкция за създаване на протеина в рибозома. Синтезът на протеин в рибозомата може да се осъществи в цитоплазмата или в органела, наречена ендоплазмен ретикулум.
В организмите с организирано ядро, известни като еукариоти, ендоплазменият ретикулум и рибозомите играят важна роля в синтеза на протеини. По-конкретно, грапавият ендоплазмен ретикулум, а не гладкият ендоплазмен ретикулум, е този, който участва в хронологията на протеиновия синтез.
Точката на свързване между рибозома и ER е сложна пора, известна като транслокон. Работата на транслокона е да грабне рибозомите и да позволи на новоотсечените протеини да влязат в ER.
Определение на ендоплазмения ретикулум
ER е набор от тръби и торбички, наречени цистерни, затворени в мрежа от мембрани. ER се простира от външната повърхност на ядрената мембрана в клетъчното тяло. Грубият ER е приемник за рибозоми, които непрекъснато се прикрепват към и се отделят от ER повърхността. По същество ендоплазменият ретикулум и рибозомите работят заедно, за да синтезират протеини и да ги транспортират до крайната им цел.
Основната функция на грубата ER е да помага да се образуват и съхраняват протеини, докато гладката ER съхранява липиди, вид мазнини. Цялата причина, поради която се нарича "груб", е, че прикрепените към него рибозоми му придават "неравен" или "груб" вид.
Прочетете повече за структурата и функцията на ендоплазмения ретикулум (с диаграма).
Много от протеините, създадени от прикрепените рибозоми, преминават в грубата ER и след това пътуват до други части от клетката за използване, съхранение или транспортиране от клетката до друга част на организъм.
Рибозомата
Рибозомите са съставени от рибозомна РНК и протеини. Те се произвеждат в клетъчното ядро в два вида субединици, голямата и малката. Субединиците се прехвърлят в клетъчното тяло, където те плават свободно в цитоплазмата или се прикрепват към грубата ER.
Рибозомите четат вериги на пратеник РНК (тРНК) и свързват съвпадащи единици на трансфер РНК (тРНК) към текущо прочетената част. Рибозомата и свързаните с нея ензими прехвърлят аминокиселина от трансферната РНК до удължаваща се дължина на протеина в процес, наречен транслация.
Прочетете повече за структурата и функцията на рибозомите в еукариотите и прокариотите.
Транслоконът
Транслоконите са малки докинг станции на грубата повърхност на ER, които се фиксират върху рибозомите. Когато рибозомата започне да произвежда протеини, транслоконът се отваря достатъчно, за да може новосъздаденият протеин да се подаде в порите на ендоплазмения ретикулум. Новият протеин преминава в порите в линейна или спираловидна форма, тъй като пората е твърде малка, за да позволи нагънат протеин да премине вътре. Пората на транслокона се отваря само ако разпознае специална последователност от аминокиселини, които рибозомите използват за стартиране на новосъздаден протеин.
Съдбата на протеина
Транслоконът контролира дали новият протеин ще бъде включен в плазмената мембрана или ще се съхранява в разтворима форма в ER. Протеините, които влизат в тесните граници на ER мембраните, се огъват и сгъват в характерните си крайни форми. Тези форми се дължат отчасти на атомни връзки между различни части на протеиновата молекула.
ER извършва "контрол на качеството", като транспортира ненормални или деформирани протеини обратно в клетъчното тяло, където те се рециклират. Съхранените протеини преминават в друга клетъчна органела, наречена апарат на Голджи, и в крайна сметка излизат от клетката чрез везикул. Когато рибозомата завърши синтезирането на протеин, транслоконът изхвърля рибозомата и запушва порите, докато трябва да се синтезира друг протеин.
