Sintesi proteica

Sintesi proteica

Gli rRNA vanno nel citoplasma, e vengono reclutati dalla sede fisica della sintesi proteica, i ribosomi. Il reclutamento può avvenire in due condizioni:

• Quando i ribosomi sono liberi nel citoplasma.
• Quando i ribosomi sono legati al reticolo endoplasmatico (RER).

Reticolo endoplasmatico

Il reticolo è un sistema di vescicole appiattite, al cui interno ci sono delle cisterne tutte comunicanti tra loro. Il RER è formato da cisterne appiattite comunicanti tra loro ed è sede della sintesi proteica. Il REL è sede della sintesi dei fosfolipidi, e quindi di tutte le membrane.

I ribosomi associati al reticolo non fanno tutti la sintesi di tutte le proteine. Esistono infatti due vie di sintesi:

Via citoplasmatica

Avviene grazie ai ribosomi liberi nel citoplasma. Le proteine prodotte saranno destinate ai vari organuli all'interno della cellula: citoplasma, nucleo, mitocondri, perossisomi, cloroplasti (nella cellula vegetale).

I perossisomi sono piccole vescicole ricoperte da membrana che immagazzinano particolari enzimi che distruggono delle particolari molecole, chiamate radicali liberi. I radicali liberi sono prodotti di scarto che si formano durante la sintesi della molecola di ATP, e derivano dai processi di ionizzazione dell'acqua.

H₂O₂ --> Specie reattive dell'ossigeno o radicali liberi (H⁺ o OH^-)

I radicali liberi sono molto instabili e cercano di recuperare la loro stabilità andando a strappare un elettrone a un'altra molecola, dando così via una reazione a catena che andrà ad attaccare proteine, zuccheri, lipidi e acidi nucleici. Questa reazione romperà i legami chimici rendendo queste molecole inutilizzabili e non funzionali. Fortunatamente le nostre cellule sono in grado di eliminare i radicali liberi, questo grazie ai perossisomi. Senza i perossisomi si andrebbe in una condizione di stress ossidativo, ossia la presenza di troppi radicali liberi.

Via secretoria di sintesi

È tipica di tutte le proteine del reticolo, dell'apparato del Golgi, dei lisosomi, delle membrane (proteine di superficie) e delle vescicole di secrezione. Le proteine dell'apparato del Golgi permettono di aggiungere alle proteine dei carboidrati, per formare le glicoproteine o proteoglicani. Queste servono a tenere l'acqua all'interno della cellula, mantengono la pressione osmotica, permettono l'allungamento e favoriscono l'elasticità. Nell'acqua della cellula ci sono ioni che mantengono il pH della cellula.

Le vie di sintesi dipendono da dove la proteina dovrà lavorare nella cellula. Tutte le proteine sintetizzate nei ribosomi, che hanno bisogno di una modificazione per essere rese attive (che avverrà nel reticolo), saranno sintetizzate per via secretoria. Una volta modificate all'interno del reticolo entrano nell'apparato del Golgi per ulteriori modifiche. Le proteine vengono sempre sintetizzate nei ribosomi.

Struttura primaria della proteina

La prima cosa da fare è sintetizzare la struttura primaria della proteina, ossia il numero, tipo e ordine con cui gli amminoacidi si associano tra loro. Per fare questo, gli amminoacidi devono unirsi chimicamente tramite un legame peptidico.

Classificazione delle proteine

Le proteine si dividono in base:

• Al numero di amminoacidi.
• La sequenza degli amminoacidi.

La proteina più piccola è l'insulina, un ormone prodotto dal pancreas che ha lo scopo di trasportare lo zucchero dal sangue alle cellule. Viene prodotto quando c'è un eccesso di zucchero nel sangue, e serve a regolare la glicemia. L'insulina è una catena di 50 amminoacidi che viene sottoposta a modificazione post-traduzionali nel reticolo.

L'emoglobina invece, è una proteina composta da più catene polipeptidiche, che ha il compito di legare e trasportare O₂. È formata da quattro catene, per un totale di 580 amminoacidi. La più grande proteina dell'organismo è la titina, proteina muscolare presente all'interno del sarcomero per tutta la sua lunghezza. È composta da ben 26.926 amminoacidi.

Ovviamente più è complicata la struttura della proteina, più è complessa la proteina. Rompendo i legami di una proteina otteniamo gli amminoacidi. L'amminoacido è l'unità fondamentale della proteina. In natura esistono 60 amminoacidi, ma quelli utilizzati per le nostre proteine sono 20. Di questi 20, nove sono essenziali, ossia che non possono essere sintetizzati, ma devono essere introdotti con l'alimentazione. Gli amminoacidi sono composti principalmente da H, C, O, N, S.

Struttura degli amminoacidi

Tutti gli amminoacidi hanno uno scheletro comune:

• N₂H è il gruppo amminico.
• COOH è il gruppo carbossilico.
• Il gruppo R o radicale amminoacidico, è la parte variabile della struttura amminoacidica, ed è proprio questa a diversificare e differenziare i vari amminoacidi. Sono proprio i radicali che determinano la proprietà della proteina.

La metionina e la cisteina sono gli unici amminoacidi che contengono zolfo. La metionina è importante perché è sempre il primo amminoacido nella sintesi proteica.