Proteíny sú vo veľkej miere zodpovedné za štruktúru a funkciu organizmu. Ako vieme, DNA kóduje pokyny na výrobu určitých proteínov. Vlákno RNA slúži ako inštruktážna šablóna na vytvorenie proteínu v ribozóme. Syntéza proteínov v ribozóme môže prebiehať v cytoplazme alebo na organele nazývanej endoplazmatické retikulum.
V organizmoch s organizovaným jadrom, známych ako eukaryoty, zohrávajú endoplazmatické retikulum a ribozómy dôležitú úlohu pri syntéze proteínov. Konkrétne je to hrubé endoplazmatické retikulum, nie hladké endoplazmatické retikulum, ktoré má časť v časovej osi syntézy proteínov.
Bodom pripojenia medzi ribozómom a ER je sofistikovaný pór známy ako translocon. Úlohou translokonu je chytiť ribozómy a umožniť novo razeným proteínom vstup do ER.
Definícia endoplazmatického retikula
ER je súprava rúrok a vakov, nazývaných cisterny, uzavretých v sieti membrán. ER siaha od vonkajšieho povrchu jadrovej membrány do tela bunky. Drsný ER je hostiteľom ribozómov, ktoré sa neustále pripájajú k povrchu ER a oddeľujú sa od neho. Endoplazmatické retikulum a ribozómy v podstate spolupracujú, aby syntetizovali proteíny a nechali ich transportovať do svojho konečného miesta určenia.
Hlavnou funkciou hrubého ER je pomáhať pri tvorbe a ukladaní bielkovín, zatiaľ čo hladký ER ukladá lipidy, druh tuku. Celý dôvod, prečo sa nazýva „drsný“, je ten, že ribozómy, ktoré sa k nemu pripájajú, mu dodávajú „hrboľatý“ alebo „drsný“ vzhľad.
Prečítajte si viac o štruktúre a funkcii endoplazmatického retikula (so schémou).
Mnoho proteínov vytvorených pripojenými ribozómami prechádza do hrubého ER a potom putuje do ďalších časti bunky na použitie, skladovanie alebo transport z bunky do inej časti bunky organizmus.
Ribozóm
Ribozómy sú zložené z ribozomálnej RNA a proteínov. Vyrábajú sa v bunkovom jadre v dvoch typoch podjednotiek, veľkej a malej. Podjednotky sa prenášajú do tela bunky, kde voľne plávajú v cytoplazme alebo sa pripájajú k drsnej ER.
Ribozómy čítajú vlákna messengerovej RNA (mRNA) a viažu zodpovedajúce jednotky prenosovej RNA (tRNA) na aktuálne načítanú časť. Ribozóm a súvisiace enzýmy prenášajú aminokyselinu z prenosovej RNA na predĺženú dĺžku proteínu v procese zvanom translácia.
Prečítajte si viac o štruktúre a funkcii ribozómov u eukaryotov a prokaryotov.
Translocon
Translokony sú malé dokovacie stanice na drsnom povrchu ER, ktoré sa zachytávajú na ribozómoch. Keď ribozóm začne vytvárať proteíny, translokon sa otvorí natoľko, aby sa novovytvorený proteín dostal do pórov endoplazmatického retikula. Nový proteín prechádza do pórov v lineárnej alebo skrutkovitej forme, pretože póry sú príliš malé na to, aby umožnili zloženému proteínu prejsť dovnútra. Translokónový pór sa otvorí, iba ak rozpozná špeciálnu sekvenciu aminokyselín, ktorú ribozómy používajú na založenie novovytvoreného proteínu.
Osud bielkovín
Translocon riadi, či bude nový proteín zabudovaný do plazmatickej membrány alebo či bude uložený v rozpustnej forme v ER. Proteíny, ktoré vstupujú do úzkych hraníc membrán ER, sa ohýbajú a skladajú do svojich charakteristických konečných tvarov. Tieto tvary čiastočne vznikajú z atómových väzieb medzi rôznymi časťami molekuly proteínu.
ER vykonáva „kontrolu kvality“ transportom abnormálnych alebo chybne tvarovaných proteínov späť do tela bunky, kde sú recyklované. Uložené proteíny putujú do inej bunkovej organely nazývanej Golgiho aparát a nakoniec z bunky odchádzajú cez vezikul. Keď ribozóm dokončí syntézu proteínu, translokon vysunie ribozóm a upchá póry, kým nebude potrebné syntetizovať ďalší proteín.