Značilnosti ribosomov, vrste, strukture, funkcije

The Ribosomi So najpogostejše celične organele in sodelujejo v sintezi beljakovin. Niso obdani z membrano in jih tvorita dve vrsti podenot: velika in majhna, kot splošno pravilo je velika podenota skoraj dvakratna deklica.

Prokariontska linija ima 70 -ih ribosomov, sestavljenih iz velike podenote 50 -ih in majhnih 30 -ih. Prav tako so ribosomi evkariontske rodu sestavljene iz velike podenote 60 -ih in majhnih 40 -ih.

Ribosom je analogen tovarni gibanja, ki lahko prebere messenger RNA, jo prevaja v aminokisline in se pridruži s peptidnimi vezmi.

Ribosomi so enakovredni skoraj 10% celotnih bakterijskih beljakovin in več kot 80% količine celotne RNA. V primeru evkariotov niso tako obilni glede na druge beljakovine, vendar je njihovo število večje.

Leta 1950 je raziskovalec George Palade prvič predstavil ribosome in to odkritje je prejelo Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino.

[TOC]

Splošne značilnosti

Majhna in velika podenota ribosoma

Komponente vseh celic

Ribosomi so bistveni sestavni deli vseh celic in so povezani s sintezo beljakovin. So zelo majhne velikosti, zato jih je mogoče vizualizirati le v luči elektronskega mikroskopa.

Najdemo jih v citoplazmi

Ribosomi so brez citoplazme celice, zasidrani do grobega endoplazemskega retikuluma - ribosomi dajo ta "naguban" videz - in v nekaterih organelih, kot so mitohondriji in kloroplasti.

Sinteza beljakovin

Ribosomi, pritrjeni na membrane.

Prosti ribosomi, ki niso povezani s nobeno strukturo v citoplazmi, sintetizirajo beljakovine, katerih cilj je notranjost celice. Končno ribosomi mitohondrijev sintetizirajo beljakovine z uporabo mitohondrijev.

Podobno se lahko več ribosomov pridruži in tvori "poliribosome", ki tvorijo verigo, povezano z melsorskim RNA, sintetizira isto beljakovino, večkrat in hkrati.

Pododstavek

Vse so sestavljene iz dveh podenot: velike ali starejše in eno majhno ali manjše.

Nekateri avtorji menijo, da so ribosomi ne -membranske organele, saj nimajo teh lipidnih struktur, čeprav jih drugi raziskovalci ne štejejo za organele.

Struktura

Ribosome podenote. Vir: Alejandro Porto/CC by-S (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/3.0

Ribosomi so majhne celične strukture (od 29 do 32 nm, odvisno od organizma), zaobljene in goste, sestavljene iz ribosomskih RNA in molekul beljakovin, ki so med seboj povezane.

Najbolj preučeni ribosomi so tisti iz eubakterij, lokov in evkariotov. V prvi liniji so ribosomi preprostejši in še več. Eucarious Ribosomi so medtem bolj zapleteni in večji. V lokih so ribosomi v določenih vidikih bolj podobni obema skupinama.

Ribosomi vretenčarjev in angiospermov (cvetnih rastlin) so še posebej zapleteni.

Vsaka ribosomska podenota tvori predvsem ribosomska RNA in široko paleto beljakovin. Velika podenota je lahko oblikovana iz majhnih molekul RNA, poleg ribosomalne RNA.

Beljakovine so povezane z ribosomsko RNA v določenih regijah po naročilu. Znotraj ribosomov je mogoče razlikovati več aktivnih mest, na primer katalitična območja.

Ribosomalna RNA ima ključnega pomena za celico in to je razvidno v njegovem zaporedju, ki je med evolucijo praktično nepremagljivo, kar odraža visoke selektivne pritiske proti kakršnim koli spremembam.

Vam lahko služi: cnidociti: značilnosti, struktura, funkcije, vrste

Funkcije ribosomov

Ribosomi so odgovorni za posredovanje procesa sinteze beljakovin v celicah vseh organizmov, saj so univerzalni biološki stroji.

Ribosomi - skupaj s prenosno RNA in messenger RNA - uspejo dekodirati sporočilo DNK in ga razlagati v zaporedju aminokislin, ki bodo tvorili vse beljakovine organizma, v procesu, imenovanem prevod.

V luči biologije se beseda prevod nanaša na spremembo "jezika" nukleotidnih trojčkov na aminokisline.

Te strukture so osrednji del prevoda, kjer se pojavlja večina reakcij, na primer tvorba peptidnih povezav in sproščanje novega proteina.

Prevajanje beljakovin

Prevod ribosoma polipeptida RNM. Vir: SV: Användare: Elinnea/CC by-S (http: // createCommons.Org/licence/by-sa/3.0/)

Postopek tvorbe beljakovin se začne z združenjem med selsko RNA in ribosomom. Messenger se skozi to strukturo premika na določenem koncu, imenovanem "verižni pobudnik kodona".

Ko messenger RNA prehaja skozi ribosom.

To sporočilo je kodirano v nukleotidnih trojčkih, v katerih vsaka tri podlage označujejo določeno aminokislino. Na primer, če messenger RNA nosi zaporedje: AUG AUU CUU UUG GCC, bo oblikovani peptid sestavljen iz aminokislin: metionina, izolevcina, levkina, levkina in alanina.

Ta primer prikazuje "degeneracijo" genetske kode, saj je v tem primeru več kot en kodon - v tem primeru CUU in UUG - kodira za isto vrsto aminokisline. Ko ribosome zazna zaustavitev trske v messenger RNA, se prevod konča.

Ribosome ima spletno mesto A in spletno mesto P. Na mestu P drži peptidil-arnt in na mestu A vstopi v aminoacil-arnt.

Prenos RNA

Prenosne RNK so odgovorne za prevoz aminokislin do ribosoma in imajo komplementarno zaporedje v trojk. Obstaja prenosna RNA za vsako od 20 aminokislin, ki sestavljajo beljakovine.

Kemični koraki sinteze beljakovin

Postopek se začne z aktiviranjem vsake aminokisline z zvezo ATP v adenozin monofosfatnem kompleksu in sprošča visoko energijsko fosfate.

Prejšnji korak povzroči aminokislino z odvečno energijo in zveza se pojavi s svojo prenosno RNA, da tvori kompleks aminokisline-ARNT. Tu se pojavi sproščanje adenozin monofosfata.

V ribosomi prenos RNA najde messenger RNA. Na tej stopnji je zaporedje prenosne ali antikodonske hibridne RNA s kodonom ali trojčkom messenger RNA. To vodi v poravnavo aminokisline z ustreznim zaporedjem.

Encim peptidil transferaze je odgovoren za kataliziranje tvorbe peptidnih povezav, ki se vežejo na aminokisline. Ta postopek porabi velike količine energije, saj zahteva nastanek štirih visokih energijskih vezi za vsako aminokislino, ki se veže na verigo.

Reakcija odpravi hidroksilni radikal na koncu aminokisline in izloči vodik na koncu NH₂ druge aminokisline.  Reaktivna območja obeh aminokislin se vežejo in ustvarijo peptidno povezavo.

Vam lahko služi: levkociti (bele krvne celice): značilnosti, funkcije, vrste

Ribosomi in antibiotiki

Ker je sinteza beljakovin nepogrešljiv dogodek za bakterije, imajo nekateri antibiotiki kot beli ribosomi in različne faze procesa prevajanja.

Na primer, streptomicin se veže na majhno podenoto, da moti postopek prevajanja, kar povzroči napake pri branju messenger RNA.

Tudi drugi antibiotiki, kot so neomicini in gentamicini.

Vrste ribosomov

Ribosomi v prokariotih

Bakterije, kot so In. coli, Imajo več kot 15.000 ribosomov (v razmerjih je to enakovredno skoraj četrtini suhe mase bakterijske celice).

Ribosomi v bakterijah imajo premer približno 18 nm in tvorijo 65% ribosomske RNA in le 35% beljakovin različnih velikosti, med 6.000 in 75.000 kDa.

Velika podenota se imenuje 50 -ih in majhnih 30 -ih, ki so združeni, da tvorijo strukturo 70 -ih z molekulsko maso 2.5 × 10⁶ Kda.

Podenota 30 -ih je podolgovata in ni simetrična, medtem ko je 50 -ih debelejša in tesnejša.

Majhna podenota In. coli Sestavljen je iz 16S ribosomske RNA (1542 baz) in 21 beljakovin, v veliki podenoti. Beljakovine, ki jih sestavljajo, so osnovne in število se razlikuje glede na strukturo.

Ribosomske molekule RNA skupaj z beljakovinami so razvrščene v sekundarno strukturo, podobno drugim vrstam RNA.

Ribosomi v evkariotih

Ribosomi v evkariotih (80 -ih) so večji, z večjo vsebnostjo RNA in beljakovin. RNA so daljše in se imenujejo 18s in 28s. Kot v prokariotih, tudi sestava ribosomov prevladuje ribosomalna RNA.

V teh organizmih ima ribosom molekularno maso 4.2 × 10⁶ KDA in razpade v podenoti 40. in 60. let.

Podenota 40S vsebuje eno samo molekulo RNA, 18s (1874 baz) in približno 33 beljakovin. Podobno podenota 60s vsebuje RNA 28S (4718 baz), 5.8s (160 baz) in 5s (120 baz). Poleg tega je sestavljen iz osnovnih beljakovin in kislinskih beljakovin.

Ribosomi v lokih

Archaeas so skupina mikroskopskih organizmov, ki spominjajo na bakterije, vendar se razlikujejo v toliko značilnostih, ki predstavljajo ločeno domeno.  Živijo v različnih okoljih in so sposobni kolonizirati ekstremna okolja.

Vrste ribosomov, ki jih najdemo v lokih, so podobne ribosomom evkariontskih organizmov, čeprav imajo tudi določene značilnosti bakterijskih ribosomov.

Ima tri vrste ribosomskih molekul RNA: 16S, 23s in 5s, skupaj do 50 ali 70 beljakovin, odvisno od vrste študij. Kar zadeva velikost ribosomov lokov, so bližje bakterijskim (70 -ih z dvema podenotama 30 in 50 -ih), vendar so glede na svojo primarno strukturo bližje evkariotom.

Ker loki pogosto naseljujejo okolja z visokimi temperaturami in visokimi koncentracijami soli, so njihovi ribosomi zelo odporni.

Koeficient sedimentacije

S ali svedbergs se nanaša na koeficient sedimentacije delcev. Izraža razmerje med konstantno hitrostjo sedimentacije med uporabljenim pospeševanjem. Ta ukrep ima časovne dimenzije.

Lahko vam služi: Boba želva: značilnosti, habitat in vedenje

Upoštevajte, da svedbergi niso dodatki, saj upoštevajo maso in obliko delca. Zaradi tega v bakterijah ribosom, sestavljen iz podenot 50 -ih in 30 -ih.

Sinteza ribosomov

Vse potrebne celične stroje za sintezo ribosomov najdemo v nukleolu, gosto območju jedra, ki ni obdano z membranskimi strukturami.

Nukleolus je spremenljiva struktura, odvisno od vrste celice: v celicah z visokimi zahtevami beljakovin je velik in viden in je skoraj neopazno območje v celicah, ki sintetizira majhno količino beljakovin.

Obdelava ribosomalne RNA se pojavi na tem območju, kjer je pritrjena z ribosomskimi beljakovinami in povzroči zrnate kondenzacijske produkte, ki so nezrele podenote, ki bodo tvorilo funkcionalne ribosome.

Podenote se prevažajo zunaj jedra - z jedrskimi pore - do citoplazme, kjer so sestavljene v zrelih ribosomih, ki se lahko začnejo s sintezo beljakovin.

Ribosomski RNA geni

Pri ljudeh gene, ki kodirajo za ribosomske RNA, najdemo v petih parih specifičnih kromosomov: 13, 14, 15, 21 in 22. Ker celice zahtevajo velike količine ribosomov, se geni v teh kromosomih večkrat ponavljajo.

Nukleolusni geni kodirajo za ribosomale 5.8s, 18s in 28s in jih prepisujejo RNA polimeraza v prepisu predhodnika 45s. Ribosomska 5S RNA ni sintetizirana v nukleolu.

Izvor in evolucija

Sodobni ribosomi so se morali pojaviti v času Luce, zadnjega univerzalnega skupnega prednika (akronima v angleščini Univerzalni skupni prednik), verjetno v hipotetični svet RNA. Predlagamo, da so prenosne RNA temeljne za razvoj ribosomov.

Ta struktura bi lahko nastala kot kompleks s funkcijami samoaplikacije, ki so naknadno pridobile funkcije za sintezo aminokislin. Ena najbolj izjemnih značilnosti RNA je njegova sposobnost katalizacije lastne replikacije.

https: // youtu.Biti/yqsssssomg

Reference

1. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. (2002). Biokemija. 5. izdaja. New York: W H Freeman. Oddelek 29.3, do ribosoma je ribonukleoproteinski delček (70 -ih), narejen iz majhne (30 -ih) in velike (50 -ih) podenote. Na voljo na: NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
2. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Povabilo k biologiji. Ed. Pan -american Medical.
3. Lisica, g. In. (2010). Izvor in evolucija ribosoma. Perspektive hladnega spomladanskega pristanišča v biologiji, 2(9), A003483.
4. Hall, j. In. (2015). E-knjigo učbenika medicinske fiziologije Guyton in Hall. Elsevier Health Sciences.
5. Lewin, b. (1993). Geni. Zvezek 1. Reverte.
6. Lodish, h. (2005). Celična in molekularna biologija. Ed. Pan -american Medical.
7. Ramakrishnan, v. (2002). Ribosome strasture in mehanizem prevajanja. Celica, 108(4), 557–572.
8. Tortora, g. J., Funke, b. R., & Case, c. L. (2007). Uvod v mikrobiologijo. Ed. Pan -american Medical.
9. Wilson, d. N., & Cate, J. H. D. (2012). Struktura in funkcija evkariontskega ribosoma. Perspektive hladnega spomladanskega pristanišča v biologiji, 4(5), A011536.