Ribosomas - šūnas olbaltumvielu veidotāji

Šis ir ribosomas 3D datorgrafiskais modelis. Ribosomas sastāv no olbaltumvielām un RNS. Tās sastāv no apakšvienībām, kas sader kopā un darbojas kā viena, lai proteīnu sintēzes (translācijas) laikā pārvērstu mRNS (ziņnesis RNS) polipeptīdu ķēdē. Kredīts: Callista Images/Cultura/Getty Images

Ir divi galvenie šūnu veidi: prokariotu un eikariotu šūnas . Ribosomas ir šūnu organoīdi kas sastāv no RNS un olbaltumvielas . Viņi ir atbildīgi par šūnas proteīnu savākšanu. Atkarībā no konkrētas šūnas olbaltumvielu ražošanas līmeņa ribosomu skaits var sasniegt miljonus.

Galvenās atziņas: Ribosomas

• Ribosomas ir šūnu organellas, kas darbojas proteīnu sintēzē. Ribosomas augu un dzīvnieku šūnās ir lielākas nekā baktērijās.
• Ribosomas sastāv no RNS un olbaltumvielām, kas veido ribosomu apakšvienības: lielas ribosomas apakšvienības un mazas apakšvienības. Šīs divas apakšvienības tiek ražotas kodolā un apvienojas citoplazmā proteīnu sintēzes laikā.
• Brīvās ribosomas ir suspendētas citozolā, bet saistītās ribosomas ir pievienotas endoplazmatiskajam tīklam.
• Mitohondriji un hloroplasti spēj ražot paši savas ribosomas.

Atšķirīgās īpašības

Ribosomas struktūra. Ribosomas mijiedarbība ar mRNS. ttsz/iStock/Getty Images Plus

Ribosomas parasti sastāv no divām apakšvienībām: a liela apakšvienība un a mazā apakšvienība . Eikarotiskās ribosomas (80S), piemēram, tās, kas atrodas augu šūnas un dzīvnieku šūnas ir lielākas nekā prokariotu ribosomas (70S), piemēram, baktērijās. Ribosomu apakšvienības tiek sintezētas kodols un šķērsojiet kodola membrānu uz citoplazma caur kodola porām.

Abas ribosomu apakšvienības savienojas kopā, kad ribosoma pievienojas ziņojuma RNS (mRNS) laikā. proteīnu sintēze . Ribosomas kopā ar citu RNS molekulu, pārnes RNS (tRNS), palīdz tulkot proteīnu kodējošo gēni mRNS pārvēršas olbaltumvielās. Ribosomu saite aminoskābes kopā, veidojot polipeptīdu ķēdes, kuras tiek tālāk modificētas, pirms kļūst funkcionālas olbaltumvielas .

Atrašanās vieta šūnā

Ribosomas var atrasties pievienotas endoplazmatiskajam tīklam vai brīvas citoplazmā. ttsz/iStock/Getty Images Plus

Eikariotu šūnā ir divas vietas, kur ribosomas parasti atrodas: suspendētas citozolā un saistītas ar Endoplazmatiskais tīkls . Šīs ribosomas sauc brīvas ribosomas un saistītās ribosomas attiecīgi. Abos gadījumos proteīnu sintēzes laikā ribosomas parasti veido agregātus, ko sauc par polisomām vai poliribosomām. Poliribosomas ir ribosomu kopas, kas pievienojas mRNS molekulai laikā proteīnu sintēze . Tas ļauj no vienas mRNS molekulas vienlaikus sintezēt vairākas proteīna kopijas.

Brīvās ribosomas parasti veido olbaltumvielas, kas darbosies citozolā (šķidruma sastāvdaļa citoplazma ), savukārt saistītās ribosomas parasti veido olbaltumvielas, kas tiek eksportētas no šūna vai iekļauts šūnā membrānas . Interesanti, ka brīvās ribosomas un saistītās ribosomas ir savstarpēji aizvietojamas, un šūna var mainīt to skaitu atbilstoši vielmaiņas vajadzībām.

Organellas piemēram, mitohondriji un hloroplasti eikariotu organismos ir savas ribosomas. Ribosomas šajās organellās vairāk līdzinās ribosomām, kas atrodamas baktērijas attiecībā uz izmēru. Apakšvienības, kas satur ribosomas mitohondrijos un hloroplastos, ir mazākas (30S līdz 50S) nekā ribosomu apakšvienības, kas atrodamas visā pārējā šūnā (40S līdz 60S).

Ribosomas un proteīnu komplekts

Ribosomas mijiedarbojas ar mRNS, lai ražotu proteīnus procesā, ko sauc par translāciju. ttsz/iStock/Getty Images Plus

Olbaltumvielu sintēze notiek ar procesiem, transkripcija un tulkojums . Transkripcijā, ģenētiskais kods ietverts DNS tiek pārrakstīts uz an RNS koda versija, kas pazīstama kā Messenger RNS (mRNS). MRNS transkripts tiek transportēts no kodola uz citoplazmu, kur tas tiek translēts. Tulkojumā augošs aminoskābe tiek ražota ķēde, ko sauc arī par polipeptīdu ķēdi. Ribosomas palīdz tulkot mRNS, saistoties ar molekulu un savienojot aminoskābes kopā, veidojot polipeptīdu ķēdi. Polipeptīdu ķēde galu galā kļūst par pilnībā funkcionējošu olbaltumvielas . Olbaltumvielas ir ļoti svarīgas bioloģiskie polimēri mūsu šūnās, jo tās ir iesaistītas praktiski visās šūna funkcijas.

Pastāv dažas atšķirības starp olbaltumvielu sintēzi eikariotos un prokariotos. Tā kā eikariotu ribosomas ir lielākas nekā prokariotu ribosomas, tām ir nepieciešams vairāk olbaltumvielu komponentu. Citas atšķirības ietver dažādas iniciatoru aminoskābju sekvences, lai sāktu proteīnu sintēzi, kā arī dažādi pagarinājuma un beigu faktori.

Eikariotu šūnu struktūras

Šī ir dzīvnieka šūnas diagramma. colematt/iStock/Getty Images Plus

Ribosomas ir tikai viena šūnas veids organelle. Tipiskā dzīvnieku eikariotu šūnā var atrast arī šādas šūnu struktūras:

• Centrioles - palīdzēt organizēt mikrotubulu montāžu
• Hromosomas - mājas šūnu DNS.
• Sīlija un Flagella - palīdzība šūnu kustībā
• Šūnu membrānu - aizsargā šūnas iekšējās daļas integritāti
• Endoplazmatiskais tīkls - sintezē ogļhidrāti un lipīdi .
• Golgi komplekss - ražo, uzglabā un piegādā noteiktus mobilo sakaru produktus
• Lizosomas - sagremo šūnu makromolekulas
• Mitohondriji - nodrošina šūnu enerģiju
• Kodols - kontrolē šūnu augšanu un vairošanos.
• Peroksisomas - detoksicēt alkoholu, veidot žultsskābi un izmantot skābekli tauku sadalīšanai.

Avoti

• Bergs, Džeremijs M. 'Eukariotu proteīnu sintēze atšķiras no prokariotu proteīnu sintēzes galvenokārt ar tulkošanas ierosināšanu.' Bioķīmija. 5. izdevums ., ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 2002, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/#_ncbi_dlg_citbx_NBK22531.
• Vilsons, Daniels N un Džeimijs H Dudna Keita. 'Eukariotu ribosomas struktūra un funkcija.' Cold Spring Harbor perspektīvas bioloģijā sēj. 4,5 a011536. doi:10.1101/cshperspect.a011536