חלבונים אחראים במידה רבה על המבנה והתפקוד של האורגניזם. כידוע, ה- DNA מקודד להוראות לייצור חלבונים מסוימים. גדיל RNA משמש כתבנית הוראות ליצירת החלבון בריבוזום. סינתזת החלבון בריבוזום יכולה להתרחש בציטופלזמה או באברון הנקרא הרטיקולום האנדופלזמי.
באורגניזמים עם גרעין מאורגן, המכונה eukaryotes, הרטיקולום האנדופלזמי והריבוזומים ממלאים תפקידים חשובים בסינתזה של חלבונים. באופן ספציפי, זה הרטיקולום האנדופלזמי המחוספס, ולא הרטיקולום האנדופלזמי החלק, שיש לו חלק בציר הזמן של סינתזת החלבון.
נקודת ההתקשרות בין ריבוזום למיון היא נקבובית מתוחכמת המכונה טרנסלוקון. תפקידו של הטרנסלוקון לתפוס ריבוזומים ולאפשר לחלבונים שהוטבעו לאחרונה להיכנס למיון.
הגדרת רשתית אנדופלזמית
ה- ER הוא קבוצה של צינורות ושקיות, הנקראים cisternae, סגורים ברשת ממברנות. ה- ER משתרע מהמשטח החיצוני של הקרום הגרעיני לגוף התא. ER מחוספס הוא מארח לריבוזומים המתחברים כל הזמן למשטח ה- ER ומתנתקים ממנו. בעיקרו של דבר, הרטיקולום האנדופלזמי והריבוזומים פועלים יחד במטרה לסנתז חלבונים ולהעבירם ליעדם הסופי.
הפונקציה העיקרית של ה- ER הגס היא לסייע ביצירת חלבונים ואחסנתם, ואילו ה- ER החלק מחסן שומנים, סוג של שומן. כל הסיבה לכך שהוא נקרא "מחוספס" היא מכיוון שהריבוזומים הנצמדים אליו מעניקים לו מראה "מהמורות" או "מחוספס".
קרא עוד על המבנה והתפקוד אודות הרטיקולום האנדופלזמי (עם תרשים).
רבים מהחלבונים שנוצרו על ידי ריבוזומים מחוברים עוברים למיון הגס ואז עוברים לאחרים חלקי התא לשימוש או לאחסון או להובלה מחוץ לתא לחלק אחר של התא אורגניזם.
הריבוזום
הריבוזומים מורכבים מ- RNA ריבוזומלי וחלבונים. הם מיוצרים בגרעין התא בשני סוגים של יחידות משנה, הגדולות והקטנות. יחידות המשנה עוברות לגוף התא, שם הן צפות חופשיות בציטופלזמה או מתחברות למיון הגס.
ריבוזומים קוראים קווצות של RNA שליח (mRNA) וקושרים יחידות תואמות של RNA העברה (tRNA) לחלק הנקרא כעת. הריבוזום והאנזימים הקשורים אליו מעבירים חומצת אמינו מה- RNA המעבר לאורך מאריך של חלבון בתהליך הנקרא תרגום.
קרא עוד על המבנה והתפקוד של הריבוזומים באיקריוטים ובפרוקריוטים.
התרגולון
הטרנסלקונים הם תחנות עגינה זעירות על משטח ה- ER המחוספס הננעלות על הריבוזומים. כאשר ריבוזום מתחיל לייצר חלבונים, הטרנסלוקון נפתח מספיק כדי שהחלבון החדש שנוצר יוכל להזין את הנקבוביות של הרטיקולום האנדופלזמי. החלבון החדש עובר לנקבוביות בצורה לינארית או סלילית, מכיוון שהנקבוביה קטנה מכדי לאפשר לחלבון מקופל לעבור פנימה. נקבובית הטרנסלוקון נפתחת רק אם היא מזהה רצף מיוחד של חומצות אמינו שהריבוזומים משתמשים בהן כדי להקים חלבון שזה עתה נוצר.
גורלו של החלבון
הטרנסלוקון שולט אם החלבון החדש ישולב בקרום הפלזמה או יישמר בצורה מסיסה בתוך ה- ER. החלבונים הנכנסים לתחום ההדוק של קרומי ה- ER מתכופפים ומתקפלים לצורותיהם הסופיות האופייניות. צורות אלה נובעות בחלקן מקשרים אטומיים בין חלקים שונים של מולקולת החלבון.
ה- ER מבצע "בקרת איכות" על ידי הובלת חלבונים לא תקינים או מעוצבים בחזרה לגוף התא שם הם ממוחזרים. חלבונים מאוחסנים עוברים לאברון תאים אחר, המכונה מנגנון גולגי, ולבסוף יוצאים מהתא דרך שלפוחית. כאשר הריבוזום מסיים לסנתז חלבון, הטרנסלוקון פולט את הריבוזום ומחבר את הנקבובית עד שיש צורך לסנתז חלבון אחר.