Kokį vaidmenį ribosoma vaidina vertime?

Ribosomos yra labai įvairios baltymų struktūros, randamos visose ląstelėse. Prokariotiniuose organizmuose, tarp kurių yra Bakterijos ir Archėja domenai, ribosomos laisvai „plaukioja“ ląstelių citoplazmoje. Viduje konors Eukariota domeno ribosomos citoplazmoje taip pat yra laisvos, tačiau daugelis kitų yra prijungtos prie kai kurių šių eukariotinių ląstelių organelių, sudarančių gyvūnų, augalų ir grybelių pasaulį.

Galite pastebėti, kad kai kurie šaltiniai nurodo ribosomas kaip organeles, o kiti tvirtina, kad aplinkinės membranos nebuvimas ir jų buvimas prokariotuose atima iš jų šią būseną. Šioje diskusijoje daroma prielaida, kad ribosomos iš tikrųjų skiriasi nuo organelių.

Ribosomų funkcija yra gaminti baltymus. Jie tai daro procese, vadinamame vertimas, kuris apima žinučių ribonukleino rūgštyje (mRNR) užkoduotų instrukcijų priėmimą ir jų naudojimą baltymams surinkti iš amino rūgštys.

Prokariotinės ląstelės yra pačios paprasčiausios ląstelės, o viena ląstelė praktiškai visada sudaro visą organizmą. Ši gyvų būtybių klasė apima taksonominės klasifikacijos sritis

Skaitykite daugiau apie prokariotų apibrėžimą, struktūrą ir funkcijas.

Kadangi prokariotų medžiagų apykaitos poreikis yra mažesnis nei sudėtingesnių organizmų, jų tankis yra palyginti mažas ribosomos jų viduje, nes joms nereikia dalyvauti verčiant tiek skirtingų baltymų, kiek sudėtingesnių ląstelės daro.

Eukariotinės ląstelės, randamas augaluose, gyvūnuose ir grybuose, sudarančiuose domeną Eukariotayra daug sudėtingesni nei jų prokariotiniai kolegos. Be keturių aukščiau išvardytų esminių ląstelių komponentų, šios ląstelės turi branduolį ir daugybę kitų su membrana susijusių struktūrų, vadinamų organeliais. Vienas iš šių organelių, endoplazminis tinklas, turi intymų ryšį su ribosomomis, kaip pamatysite.

Kad įvyktų vertimas, turi būti išversta MRNR grandinė. Savo ruožtu mRNR gali būti tik tuo atveju, jei įvyko transkripcija.

Transkripcija yra procesas, kurio metu organizmo DNR nukleotidų bazės seka koduoja jo genus arba DNR ilgius, atitinkančius specifinį baltymų produktą, susijusioje molekulėje RNR. DNR nukleotidai turi A, C, G ir T santrumpas, tuo tarpu RNR apima pirmuosius tris iš jų, tačiau T pakaitalai yra U.

Kai DNR dviguba grandinė išsisuka į dvi grandis, palei vieną iš jų gali įvykti transkripcija. Tai daroma nuspėjamu būdu, nes A DNR DNR yra perrašomas į U iRNR, C į G, G į C ir T į A. Tada MRNR palieka DNR (o eukariotuose - branduolį; prokariotuose DNR sėdi citoplazmoje vienoje mažoje žiedo formos chromosomoje) ir juda per citoplazmą, kol susiduria su ribosoma, kur prasideda vertimas.

Ribosomų tikslas yra tarnauti kaip vertimo vietos. Kad jie galėtų padėti koordinuoti šią užduotį, jie patys turi būti sujungti, nes ribosomos savo funkcine forma egzistuoja tik tada, kai jos aktyviai veikia kaip baltymų gamintojos. Ramybės sąlygomis ribosomos skyla į a pora subvienetų, vienas didelis ir vienas mažas.

Kai kuriose žinduolių ląstelėse yra net 10 milijonų skirtingų ribosomų. Eukariotuose kai kurie iš jų randami prisitvirtinę prie endoplazminio tinklo (ER), todėl vadinamasis šiurkštus endoplazminis tinklas (RER). Be to, ribosomų galima rasti eukariotų mitochondrijose ir augalų ląstelių chloroplastuose.

Kai kurios ribosomos gali prijungti aminorūgštis - besikartojančius baltymų vienetus - 200 per minutę greičiu arba per tris per sekundę. Jie turi daug jungimosi vietų dėl daugybės molekulių, dalyvaujančių vertime, įskaitant pernešti RNR (tRNR), mRNR, aminorūgštys ir auganti polipeptidinė grandinė, prie kurios yra prisijungusios aminorūgštys.

Ribosomos paprastai apibūdinamos kaip baltymai. Maždaug du trečdalius ribosomų masės sudaro tam tikra RNR, vadinama pakankamai taikliai ribosomine RNR (rRNR). Jie nėra apsupti dvigubos plazmos membranos, kaip ir organeliai bei visa ląstelė. Tačiau jie turi savo membraną.

Ribosominių subvienetų dydis matuojamas ne griežtai mase, o kiekiu, vadinamu Svedbergo (S) vienetu. Tai apibūdina subvienetų sedimentacines savybes. Ribosomos turi 30S ir 50S subvienetus. Didesnė iš dviejų funkcijų daugiausia yra katalizatorius vertimo metu, tuo tarpu mažesnė - daugiausia kaip dekoderis.

Eukariotų ribosomose yra apie 80 skirtingų baltymų, iš kurių 50 ir daugiau būdingi tik ribosomoms. Kaip pažymėta, šie baltymai sudaro maždaug trečdalį visos ribosomų masės. Jie gaminami branduolyje, esančiame branduolio viduje, ir tada eksportuojami į citoplazmą.

Skaitykite daugiau apie ribosomų apibrėžimą, struktūrą ir funkcijas.

Baltymai yra ilgos grandinės amino rūgštys, kurių yra 20 skirtingų veislių. Aminorūgštys yra sujungtos ir sudaro šias grandines sąveika, vadinama peptidiniais ryšiais.

Visose aminorūgštyse yra trys regionai: aminogrupė, karboksirūgšties grupė ir šoninė grandinė, biochemikų kalba paprastai vadinama „R-grandine“. Aminogrupė ir karboksirūgšties grupė yra nekintamos; taigi būtent R grandinės pobūdis lemia unikalią aminorūgšties struktūrą ir elgesį.

Kai kurios amino rūgštys yra hidrofilinis dėl savo šoninių grandinių, vadinasi, jie „ieško“ vandens; kiti yra hidrofobiškas ir atsispirti sąveikai su poliarizuotomis molekulėmis. Tai paprastai diktuoja, kaip baltymo aminorūgštys bus surenkamos trimatėje erdvėje, kai tik polipeptido grandinė tampa pakankamai ilga, kad sąveika tarp kaimyninių aminorūgščių taptų sutrikimas.

Gaunama mRNR prisijungia prie ribosomų, kad pradėtų vertimo procesą. Eukariotuose viena iRNR grandinė koduoja tik vieną baltymą, o prokariotuose iRNR grandinė gali apimti kelis genus ir todėl koduoti kelis baltymų produktus. Metu iniciacijos etapas, metioninas visada yra aminorūgštis, kurią pirmiausia koduoja pagrindinė AUG seka. Kiekvieną aminorūgštį, tiesą sakant, koduoja specifinė trijų bazių seka ant mRNR (ir kartais daugiau nei viena seka koduoja tą pačią aminorūgštį).

Šį procesą įgalina „prijungimo“ vieta mažame ribosominiame subvienete. Čia tiek metionil-tRNR (specializuota RNR molekulė, pernešanti metioniną), tiek mRNR prisijungia prie ribosomos, arčiau vienas kito ir leidžiant iRNR nukreipti tinkamas tRNR molekules (kiekvienoje aminorūgštyje yra 20, po vieną). atvykti. Tai „A“ svetainė. Kitame taške yra „P“ vieta, kur auganti polipeptido grandinė lieka susieta su ribosoma.

Transliacijai progresuojant už metionino iniciacijos ribų, yra kiekviena nauja gaunama aminorūgštis MRT kodono sukviestas į „A“ vietą, jis netrukus perkeliamas į „P“ polipeptidinę grandinę. svetainė (pailgėjimo fazė). Tai leidžia kitam trijų nukleotidų kodonui iRNR sekoje iškviesti kitą reikalingą tRNR-aminorūgščių kompleksą ir t. Galų gale baltymas yra baigtas ir išsiskiria iš ribosomos (nutraukimo fazė).

Nutraukimą inicijuoja sustabdymo kodonai (UAA, UAG arba UGA), kurie neturi atitinkamų tRNR, tačiau vietoj to, kad nutrauktų baltymų sintezę, signalo išleidimo faktoriai. Polipeptidas pasiunčiamas ir du ribosomų subvienetai išsiskiria.