Las plantas producen proteínas casi de la misma manera que todos los organismos eucariotas. Los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas y los ribosomas añaden aminoácidos después de los aminoácidos a una cadena de péptidos que se alarga. El orden de los aminoácidos en la cadena está determinado por la proteína de ARN mensajero, que, a su vez, es una copia de ARN de un gen particular en el ADN. A menudo, la cadena peptídica necesita algunos cambios (por ejemplo, la adición de fosfato u otros grupos químicos) antes de que pueda funcionar como una proteína. Además, la proteína puede necesitar un entorno particular para plegarse correctamente. Pero estas cosas no son específicas de las plantas, tenemos el mismo tipo de cosas en nuestras células.
Las plantas pueden hacer todos los bloques de construcción, aminoácidos, por sí mismos. En esto, las plantas son mejores que nosotros, ya que no podemos fabricar los llamados aminoácidos esenciales. Estos aminoácidos son producidos por los cloroplastos en las plantas. Toda la síntesis de aminoácidos es a través de cadenas complicadas de reacciones enzimáticas. Por ejemplo, los aminoácidos aromáticos (histidina, tirosina, triptófano, fenilalanina) se preparan en el cloroplasto mediante un paso catalizado por la enzima EPSP sintasa. Esta enzima es inhibida por el glifosato y, por lo tanto, las plantas mueren si se rocían con este herbicida, pero no notamos nada porque no tenemos la enzima.
La síntesis de proteínas en las plantas tiene características más especiales porque las plantas tienen cloroplastos. Tenemos dos genomas (el genoma nuclear principal y el mitocondrial pequeño) pero las plantas tienen tres (genoma nuclear, mitocondrial y cloroplástico). El genoma nuclear es en todos los casos mucho más grande que los otros dos, que por lo general alberga al menos 20 000 genes, a menudo mucho más. El mitocondrial es muy pequeño (el nuestro solo codifica 13 proteínas, y los genomas mitocondriales de las plantas son esencialmente similares en tamaño). Los genomas de cloroplastos tienen más de cien genes, dependiendo de la planta.
Tanto las mitocondrias como los cloroplastos tienen sus propios ribosomas para la síntesis de proteínas. Los ribosomas del cloroplasto son muy similares a los ribosomas bacterianos estándar y, de hecho, la síntesis de proteínas en los cloroplastos se puede inhibir con antibióticos (p. Ej., Cloranfenicol y lincomicina) que inhiben la síntesis de proteínas bacterianas. Los cloroplastos hacen que las proteínas sean esenciales para la fotosíntesis. El ejemplo más conocido es la proteína D1 que funciona en el corazón del fotosistema II que evoluciona con oxígeno.
