Sintesis protein adalah proses untuk menukar asid amino linear menjadi protein dalam badan. Proses ini terdiri daripada transkripsi, terjemahan, dan lipatan protein.
Sintesis protein lebih senang dikenali sebagai proses pencernaan makanan. Setiap makhluk hidup memerlukan makanan untuk kelangsungan hidup, yang kemudian akan dicerna dalam sistem pencernaan yang akan diproses menjadi tenaga dalam tubuh.
Protein adalah sebatian organik kompleks dengan berat molekul tinggi yang merupakan polimer monomer asid amino yang saling berkaitan (rantai asid animo) oleh ikatan peptida. Molekul protein mengandungi karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang-kadang sulfur dan fosforus.
Protein mempunyai peranan yang sangat penting kerana protein ini adalah asas kepada bangunan dalam tubuh manusia. Walau bagaimanapun, protein ini perlu dibentuk, dan pembentukan atau sintesis protein berlaku dengan melibatkan banyak "pihak", termasuk DNA dan RNA.
Sintesis protein adalah proses untuk menukar asid amino linear menjadi protein dalam badan. Di sini, peranan DNA dan RNA penting kerana mereka terlibat dalam proses sintesis protein.
Molekul DNA adalah sumber pengekodan asid nukleik untuk menjadi asid amino yang membentuk protein - tidak terlibat secara langsung dalam proses tersebut. Sementara itu, molekul RNA adalah hasil transkripsi molekul DNA dalam sel. Molekul RNA ini kemudiannya diterjemahkan ke dalam asid amino sebagai penyusun protein.
Tiga aspek penting dalam proses sintesis protein, iaitu lokasi di mana sintesis protein berlaku dalam sel; mekanisme untuk memindahkan maklumat atau hasil transformasi dari DNA ke lokasi sintesis protein; dan mekanisme asid amino yang membentuk protein dalam sel untuk dipisahkan untuk membentuk protein tertentu.
Proses sintesis protein berlaku di ribosom, salah satu organel kecil dan padat di dalam sel (juga inti) dengan menghasilkan protein yang tidak spesifik atau sesuai dari mRNA yang diterjemahkan. Ribosom itu sendiri mempunyai diameter sekitar 20 nm dan terdiri daripada 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonucleoprotein atau RNP).
Baca juga: Cara Menulis Ulasan dan Contoh Buku (Buku Fiksyen dan Bukan Fiksyen)Proses Sintesis Protein
Pada dasarnya, sel sebagai maklumat genetik (gen) yang terkandung dalam DNA untuk membuat protein. Proses sintesis protein terbahagi kepada tiga langkah, iaitu transkripsi, terjemahan dan lipatan protein.
1. Transkripsi
Transkripsi adalah proses pembentukan RNA dari salah satu jalur templat DNA (DNA sense). Pada tahap ini, 3 jenis RNA akan dihasilkan, iaitu mRNA, tRNA dan rRNA.
Proses sintesis protein berlaku di sitoplasma, bermula dengan proses membuka rantai berganda yang dimiliki oleh DNA dengan bantuan enzim RNA polimerase. Pada tahap ini, terdapat rantai tunggal yang berfungsi sebagai rantai akal, sementara rantai lain yang berasal dari pasangan DNA disebut rantai anti-rasa.
Tahap transkripsi itu sendiri terbahagi kepada 3, iaitu tahap permulaan, pemanjangan dan penamatan.
- Permulaan
RNA polimerase mengikat pada helai DNA, yang disebut promoter, yang dijumpai di awal permulaan gen. Setiap gen mempunyai penyokongnya sendiri. Setelah terikat, polimerase RNA memisahkan helai ganda DNA, menyediakan templat atau templat untuk helai tunggal yang siap untuk transkripsi.
- Pemanjangan
Satu helai DNA, helai acuan, bertindak sebagai templat untuk digunakan oleh enzim polimerase RNA. Semasa 'membaca' cetakan ini, polimerase RNA membentuk molekul RNA keluar dari nukleotida, mewujudkan rantai yang tumbuh dari 5 ′ hingga 3 ′. RNA transkripsi membawa maklumat yang sama dari helai DNA bukan templat (pengekodan).
- Penamatan
Urutan ini memberi isyarat bahawa transkripsi RNA telah selesai. Setelah ditranskrip, RNA polymerase melepaskan transkripsi RNA.
2. Terjemahan
Terjemahan adalah proses urutan nukleotida dalam mRNA yang diterjemahkan ke dalam urutan asid amino dari rantai polipeptida. Semasa proses ini, sel-sel "membaca" maklumat mengenai messenger RNA (mRNA) dan menggunakannya untuk membuat protein.
Terdapat 20 jenis asid amino yang diperlukan untuk membentuk protein yang berasal dari terjemahan kodon mRNA. Dalam mRNA, petunjuk untuk membuat polipeptida adalah nukleotida RNA (Adenine, Uracil, Cytosine, Guanine) yang disebut kodon. Kemudian ia akan menghasilkan rantai polipeptida yang lebih spesifik.
Proses terjemahan itu sendiri terbahagi kepada 3 peringkat, iaitu:
- Peringkat Permulaan atau Permulaan
Pada tahap ini ribosom berkumpul di sekitar mRNA untuk dibaca dan tRNA pertama membawa metionin asid amino (yang sepadan dengan kodon permulaan, AUG). Bahagian ini diperlukan agar fasa terjemahan dapat dimulakan.
- Pemanjangan atau Memanjangkan Rantai
Ini adalah tahap di mana rantai asid amino diperluas. Di sini mRNA dibaca satu kodon pada satu masa, dan asid amino yang sesuai dengan kodon ditambahkan ke rantai protein. Semasa pemanjangan, tRNA bergerak melewati tapak A, P, dan E ribosom. Proses ini diulang berulang kali apabila kodon baru dibaca dan asid amino baru ditambahkan ke rantai.
- Penamatan
Ini adalah tahap di mana rantai polipeptida dilepaskan. Proses ini bermula apabila kodon berhenti (UAG, UAA atau UGA) memasuki ribosom, memisahkan rantai polipeptida dari tRNA dan meninggalkan ribosom.
3. melipat Protei n
Rantai polipeptida yang baru disintesis tidak berfungsi sehingga mengalami modifikasi struktur tertentu seperti penambahan karbohidrat ekor (glikosilasi), lipid, kumpulan prostetik, dll. Untuk berfungsi, ia dilakukan dengan pengubahsuaian pasca terjemahan dan lipatan protein.
Lipatan protein terbahagi kepada empat tahap, iaitu tahap primer (rantai polipeptida linier); tahap pertengahan (α-helix dan β-lipit lembaran); tahap tersier (bentuk berserabut dan bulat); dan tahap Quaternary (kompleks protein dengan dua atau lebih subunit.
Kebaikan Sintesis Protein
Sel mensintesis protein ke seluruh badan. Protein ini adalah:
- Structural Protein, adalah adanya protein yang membentuk struktur sel, membran organel, protein membran plasma, mikrotubulus, mikrofilamen, sentriol dan banyak lagi.
- Protein rahsia dari sel seperti antibodi dan hormon.
Sel yang berbeza mempunyai protein yang berbeza yang menentukan sifat fizikal dan kimia sel dan membezakan satu sel dari sel yang lain. Sebagai contoh, banyak sel otot mengandungi aktin dan myosin sekiranya ketiadaan sel saraf.