Ejercicio resuelto de Síntesis de proteínas · Biología · 2024

La hormona insulina se secreta en respuesta a los niveles de glucosa en sangre y regula el metabolismo de la glucosa en el cuerpo. Un ejemplo de expresión proteica es la síntesis de la insulina en las células beta del páncreas. En este proceso, el gen de la insulina presente en el ADN de las células beta-pancreáticas es transcrito en ARN mensajero (ARNm). [1,5 puntos]

a) Nombre y describa brevemente el proceso siguiente a la transcripción para dar lugar a la insulina.

b) Las proteínas pueden presentar diversas estructuras. ¿Qué tipo de interacciones se producen para dar lugar a la estructura secundaria?

c) Explique la relación funcional entre el retículo endoplasmático rugoso, aparato de Golgi y lisosomas.

$\textbf{a) Nombre y describa brevemente el proceso siguiente a la transcripción para dar lugar a la insulina.}$

Tras la transcripción, y una vez madurado el ARNm, tiene lugar la traducción o síntesis proteica, que se realiza en los ribosomas.

En ella el ARNm se lee codón a codón desde el extremo $5'$: cada ARNt aporta el aminoácido que corresponde a su anticodón y los aminoácidos se van uniendo por enlaces peptídicos. Se distinguen tres fases: iniciación, elongación y terminación.

En el caso de la insulina, el ribosoma que la sintetiza está adherido al retículo endoplasmático rugoso, y la proteína obtenida (preproinsulina) sufre después modificaciones postraduccionales en el retículo y en el aparato de Golgi hasta dar la insulina madura.

$\textbf{b) Las proteínas pueden presentar diversas estructuras. ¿Qué tipo de interacciones se producen para dar lugar a la estructura secundaria?}$

La estructura secundaria se mantiene mediante puentes de hidrógeno entre el grupo carbonilo ($-\text{CO}$) de un enlace peptídico y el grupo amino ($-\text{NH}$) de otro, es decir, entre átomos del esqueleto de la cadena y no entre los radicales.

Son enlaces débiles, pero al repetirse a lo largo de toda la cadena estabilizan disposiciones regulares como la $\alpha$-hélice y la lámina $\beta$ plegada.

$\textbf{c) Explique la relación funcional entre el retículo endoplasmático rugoso, aparato de Golgi y lisosomas.}$

Los tres forman el sistema de endomembranas y trabajan de forma secuencial. En el retículo endoplasmático rugoso se sintetizan las proteínas de secreción, de membrana y las hidrolasas, que se vierten a su interior y comienzan a glucosilarse.

Desde allí viajan en vesículas de transición hasta la cara cis del aparato de Golgi, que las madura, las glucosila definitivamente y las clasifica.

De la cara trans del Golgi salen las vesículas de secreción y también los lisosomas primarios, cargados con las enzimas hidrolíticas que llevarán a cabo la digestión celular.