リボソームは、タンパク質を作るという単一の重要な機能を持つ細胞内の構造です。
リボソーム自体は、質量で約3分の1のタンパク質で構成されています。 他の3分の2は、リボ核酸（RNA）と呼ばれる特殊な形態で構成されています。 リボソームRNA、またはrRNA。 （まもなく、RNAファミリーの他の2つの主要メンバーであるmRNAとtRNAに出会うでしょう。）
リボソームは、すべての細胞に見られる4つの異なる実体の1つですが、細胞は単純な場合もあります。 他の3つはデオキシリボ核酸（DNA）、 細胞膜 そして 細胞質.
最も単純な生物では、 原核生物、リボソームは細胞質内で自由に浮遊します。 より複雑な 真核生物、それらは細胞質だけでなく、他の場所のほんの一部にも見られます。
セルの一部
述べたように、 原核生物 –細菌と古細菌のドメインを構成する単細胞生物–すべてに共通する4つの構造を持っています 細胞.
これらは：
- DNA： この核酸はすべてを保持します 遺伝情報 次の世代に伝染するその親生物について。 その「コード」は、転写と翻訳の一連のプロセスを通じてタンパク質を作るためにも使用されます。
- 細胞膜： リン脂質二重層からなるこの二重原形質膜は、選択的に透過性の膜であり、他の分子への侵入を防ぎながら、一部の分子が妨げられることなく通過することを可能にします。 それはすべての細胞に形と保護を提供します。
- 細胞質： 細胞質ゾルとも呼ばれる細胞質は、細胞内部の物質として機能する水とタンパク質のゼラチン状のマトリックスです。 ここでは多くの重要な反応が起こり、ここでほとんどのリボソームが見つかります。
- リボソーム： すべての生物の細胞質および真核生物の他の場所に見られるこれらは、細胞のタンパク質「工場」であり、2つのサブユニットで構成されています。 それらはどこにサイトが含まれています 翻訳 発生します。
真核生物 より複雑なセルがあり、 オルガネラ、細胞全体を取り囲むのと同じ種類の二重原形質膜（細胞膜）に囲まれています。 これらのオルガネラのいくつか、特に 小胞体、非常に多くのリボソームをホストします。 葉緑体 のように、植物の ミトコンドリア すべての真核生物の。
小胞体（ER）は、細胞の核と細胞質、さらには細胞膜自体の間の「高速道路」のようなものです。 それはタンパク質製品を往復させます、それはそれらのタンパク質を作るリボソームがERと隣接することが有利である理由です。
リボソームがERに結合しているのが見られると、その結果は次のように呼ばれます。 ラフER （RER）。 リボソームに触れられていないERは スムーズなER （SER）。
翻訳定義
翻訳 は、細胞が遺伝的指示を実行するプロセスの最終ステップです。 それはある意味でDNA作りから始まります メッセンジャーRNA （mRNA）と呼ばれるプロセスで 転写. mRNAは、コピー元のDNAの一種の「鏡像」ですが、同じ情報が含まれています。 次に、mRNAはリボソームに付着します。
mRNAはリボソーム上での特定の分子によって結合されています RNAを転送します （tRNA）自然界に見られる20個のアミノ酸のうちの1つだけに結合します。 どれ アミノ酸 残留物がサイトに運ばれます-つまり、 tRNA 到着–mRNA鎖のヌクレオチド塩基配列によって決定されます。
mRNAには4つの塩基（A、C、G、U）が含まれており、特定のアミノ酸の情報は、aと呼ばれる3つの連続した塩基に含まれています。 トリプレットコドン （または時々ただ コドン）、ACG、CCUなど。 これは4つあることを意味します3、または64、異なるコドン。 これは、20個のアミノ酸をコード化するのに十分すぎるほどであり、これが、一部のアミノ酸が複数のコドン（冗長性）によってコード化される理由です。
アミノ酸とタンパク質
アミノ酸はタンパク質の構成要素です。 タンパク質がアミノ酸のポリマーで構成されている場合、 ポリペプチド、アミノ酸はこれらの鎖のモノマーです。
（ポリペプチドとタンパク質の区別はおおむね恣意的です。）
アミノ酸には、水素原子（H）、アミノ基（NH）の4つの異なる成分に結合した中心炭素原子が含まれます2）、カルボン酸基（COOH）および各アミノ酸に独自の式と独特の化学的性質を与えるR側鎖。 一部の側鎖は水や他の電気極性分子に親和性がありますが、他のアミノ酸の側鎖は逆の動作をします。
タンパク質の合成は、単にアミノ酸を端から端まで追加することであり、あるアミノ酸のアミノ基を次のアミノ酸のカルボキシル基に結合させることを含みます。 これはと呼ばれます ペプチド結合、そしてそれは水分子の損失をもたらします。
リボソーム組成
リボソームはで構成されていると言うことができます リボ核タンパク質なぜなら、上記のように、それらはrRNAとタンパク質の不均等なブレンドから組み立てられているからです。 それらは、沈降挙動の観点から分類された2つのサブユニットで構成されています。 50Sサブユニット と小さな、 30Sサブユニット. （ここでの「S」はSvedbergユニットを表します。）
大きなサブユニットには、23Sの種類と5Sの種類の2種類のrRNAとともに、34の異なるタンパク質が含まれています。 小サブユニットには、21種類のタンパク質と16SでチェックインするrRNAのタイプが含まれています。 1つのタンパク質だけが両方のサブユニットに共通です。
サブユニットのコンポーネント自体は、 核小体 原核生物の核の内部。 次に、それらは核膜の細孔を通って細胞質に輸送されます。
リボソーム機能
リボソームは、仕事をするように求められるまで、完全に組み立てられた形で存在しません。 つまり、サブユニットはすべての「余暇」を1人で過ごします。 そのため、特定の細胞の特定の部分で翻訳が進行しているとき、近くのリボソームサブユニットが再び知られるようになり始めています。
より大きなサブユニットの機能の多くは、 触媒作用、または化学反応のスピードアップ。 これは通常、と呼ばれるタンパク質の範囲です 酵素、しかし他の生体分子も時々触媒として作用し、大きなリボソームサブユニットの一部がその一例です。 これにより、機能コンポーネントが リボザイム.
対照的に、小さなサブユニットはより多くのデコーダー機能を持っているようで、最初から翻訳を取得します 適切なタイミングで適切な場所で適切な大きなサブユニットにロックし、ペアが必要とするものを シーン。
翻訳のステップ
翻訳には3つの主要なフェーズがあります。 開始、伸長 そして 終了. 転写のこれらの各部分を簡単に要約すると、次のようになります。
開始： このステップでは、入ってくるmRNAがリボソームの小さなサブユニット上のスポットに結合します。 特定のmRNAコドンが開始をトリガーします tRNA-メチオニン. そこには、のmRNA配列によって決定される特定のtRNA-アミノ酸の組み合わせが結合しています。 核酸塩基. この複合体は、大きなリボソームサブユニットに接続します。
伸長： このステップでは、ポリペプチドが組み立てられます。 入ってくる各アミノ酸-tRNA複合体がそのアミノ酸を結合部位に追加すると、これは リボソームの近くのスポット、アミノ酸の成長する鎖を保持する2番目の結合部位（つまり、 ポリペプチド）。 したがって、入ってくるアミノ酸は、リボソーム上のある場所から別の場所に「引き渡される」。
終了： mRNAがメッセージの最後にある場合、「停止」のフラグを立てる特定の塩基配列でこれを通知します。 これは、それ以上のアミノ酸の結合を妨げる「放出因子」の蓄積を引き起こします ポリペプチド。 これで、このリボソーム位置でのタンパク質合成が完了しました。