¿Qué proceso llevan a cabo los ribosomas?

Los ribosomas son estructuras dentro de las células con una única función crítica: producir proteínas.

Los ribosomas mismos consisten en aproximadamente un tercio de proteína en masa; los otros dos tercios consisten en una forma especializada de ácido ribonucleico (ARN) llamado ARN ribosómicoo ARNr. (Pronto, conocerá a los otros dos miembros principales de la familia del ARN, ARNm y ARNt).

Los ribosomas son una de las cuatro entidades distintas que se encuentran en todas las células, por muy simples que sean las células. Los otros tres son ácido desoxirribonucleico (ADN), un membrana celular y citoplasma.

En los organismos más simples, llamados procariotas, los ribosomas flotan libremente en el citoplasma; en el mas complejo eucariotas, se encuentran en el citoplasma pero también en algunos otros lugares.

Como se ha señalado, procariotas - organismos unicelulares que componen los dominios Bacteria y Archaea - poseen las cuatro estructuras comunes a todos células.

Estos son:

• ADN: Este ácido nucleico contiene todos los Información genética sobre su organismo padre, que se transmite a las generaciones posteriores. Su "código" también se utiliza para producir proteínas mediante los procesos secuenciales de transcripción y traducción.
• Una membrana celular: Esta doble membrana plasmática, que consta de una bicapa de fosfolípidos, es una membrana selectivamente permeable, que permite que algunas moléculas pasen sin obstáculos mientras impiden la entrada a otras. Aporta forma y protección a todas las células.
• Citoplasma: También llamado citosol, el citoplasma es una matriz gelatinosa de agua y proteínas que sirve como sustancia del interior de la célula. Aquí tienen lugar una serie de reacciones importantes, y aquí es donde se encuentran la mayoría de los ribosomas.
• Ribosomas: Se encuentran en el citoplasma de todos los organismos y en otras partes de los eucariotas, son las "fábricas" de proteínas de las células y constan de dos subunidades. Contienen los sitios donde traducción ocurre.

Eucariotas tienen células más complejas, que contienen orgánulos, que están rodeadas por el mismo tipo de membrana plasmática doble que rodea a la célula en su conjunto (la membrana celular). Algunos de estos orgánulos, sobre todo el retículo endoplásmico, albergan una gran cantidad de ribosomas. Cloroplastos de las plantas las tienen, al igual que las mitocondrias de todos los eucariotas.

El retículo endoplásmico (RE) es como una "autopista" entre el núcleo de la célula y el citoplasma, e incluso la propia membrana celular. Transporta productos proteicos, por lo que es ventajoso que los ribosomas, que producen esas proteínas, sean vecinos de ER.

Cuando los ribosomas se ven unidos a ER, el resultado se llama ER áspero (RER). ER no tocado por ribosomas se llama ER suave (SER).

Traducción es el paso final en el proceso por el cual la célula lleva a cabo instrucciones genéticas. Comienza, en cierto sentido, con la fabricación de ADN. ARN mensajero (ARNm) en un proceso llamado transcripción. El ARNm es una especie de "imagen especular" del ADN del que se copió, pero contiene la misma información. Luego, el ARNm se adhiere a los ribosomas.

El ARNm está unido al ribosoma por moléculas específicas de transferir ARN (ARNt) que se unen a uno y solo a uno de los 20 aminoácidos que se encuentran en la naturaleza. Cual aminoácidos el residuo se lleva al sitio, es decir, que ARNt llega - está determinada por la secuencia de bases de nucleótidos en la cadena de ARNm.

El ARNm contiene cuatro bases (A, C, G y U), y la información de un aminoácido dado está contenida en tres bases consecutivas, llamadas codón triplete (oa veces simplemente codón), como ACG, CCU, etc. Esto significa que hay 4³, o 64, codones diferentes. Esto es más que suficiente para codificar 20 aminoácidos, y es por eso que algunos aminoácidos están codificados por más de un codón (redundancia).

Los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas. Donde las proteínas consisten en polímeros de aminoácidos, también llamados polipéptidos, los aminoácidos son los monómeros de estas cadenas.

(La distinción entre un polipéptido y una proteína es en gran medida arbitraria).

Los aminoácidos incluyen un átomo de carbono central unido a cuatro componentes distintos: un átomo de hidrógeno (H), un grupo amino (NH₂), un grupo de ácido carboxílico (COOH) y una cadena lateral R que le da a cada aminoácido su fórmula única y propiedades químicas distintivas. Algunas de las cadenas laterales tienen afinidad por el agua y otras moléculas eléctricamente polares, mientras que las cadenas laterales de otros aminoácidos se comportan de forma opuesta.

La síntesis de proteínas, que es simplemente la adición de aminoácidos de un extremo a otro, implica el enlace del grupo amino de un aminoácido con el grupo carboxilo del siguiente. A esto se le llama enlace peptídico, y resulta en la pérdida de una molécula de agua.

Se puede decir que los ribosomas consisten en ribonucleoproteína, ya que, como se describió anteriormente, se ensamblan a partir de una combinación desigual de ARNr y proteínas. Consisten en dos subunidades que se clasifican en términos de su comportamiento de sedimentación: una gran, Subunidad 50S y un pequeño Subunidad 30S. ("S" aquí significa unidades Svedberg).

La subunidad grande contiene 34 proteínas diferentes, junto con dos tipos de ARNr, el tipo 23S y el tipo 5S. La subunidad pequeña contiene 21 proteínas diferentes y un tipo de ARNr que se registra en 16S. Solo una proteína es común a ambas subunidades.

Los componentes de las subunidades se fabrican ellos mismos en el nucléolo dentro de los núcleos de los procariotas. Luego son transportados a través de un poro en la envoltura nuclear hasta el citoplasma.

Los ribosomas no existen en su forma completamente ensamblada hasta que se les pide que hagan su trabajo. Es decir, las subunidades pasan todo su "tiempo libre" solas. Entonces, cuando la traducción se está llevando a cabo en una parte particular de una célula determinada, las subunidades de ribosomas en las cercanías comienzan a conocerse nuevamente.

Gran parte de la función de la subunidad mayor se relaciona con catálisis, o la aceleración de reacciones químicas. Este es normalmente el ámbito de las proteínas llamadas enzimas, pero otras biomoléculas actúan ocasionalmente también como catalizadores, y porciones de la subunidad ribosómica grande son un ejemplo. Esto hace que el componente funcional sea un ribozima.

La subunidad pequeña, por el contrario, parece tener más una función de decodificador, consiguiendo la traducción más allá del principio. etapas bloqueando la subunidad grande correcta en el lugar correcto en el momento correcto, llevando lo que el par necesita al escena.

La traducción tiene tres fases principales: Iniciación, alargamiento y terminación. Para resumir brevemente cada una de estas partes de la transcripción:

Iniciación: En este paso, el ARNm entrante se une a un punto en la subunidad pequeña de un ribosoma. Un codón de ARNm específico desencadena una iniciación por ARNt-metionina. Está unido allí por una combinación específica de ARNt-aminoácido determinada por la secuencia de ARNm de bases nitrogenadas. Este complejo se conecta a la gran subunidad ribosómica.

Alargamiento: En este paso, se ensamblan los polipéptidos. Cuando cada complejo entrante de aminoácido-ARNt agrega su aminoácido al sitio de unión, este se transfiere a un punto cercano en el ribosoma, un segundo sitio de unión que contiene la creciente cadena de aminoácidos (es decir, el polipéptido). Por lo tanto, los aminoácidos entrantes se "transfieren" de un lugar a otro en el ribosoma.

Terminación: Cuando el ARNm está al final de su mensaje, lo indica con una secuencia de bases particular que marca "detener". Esto provoca la acumulación de "factores de liberación" que impiden la unión de más aminoácidos al polipéptido. La síntesis de proteínas en esta ubicación ribosómica ahora está completa.