Kādu procesu veic ribosomas?

Ribosomas ir struktūras šūnās ar vienu kritisku funkciju: veidot olbaltumvielas.

Pašas ribosomas sastāv no apmēram vienas trešdaļas olbaltumvielu pēc masas; pārējās divas trešdaļas sastāv no ribonukleīnskābes (RNS) specializētas formas, ko sauc ribosomu RNSvai rRNS. (Drīz jūs iepazīsities ar pārējiem diviem galvenajiem RNS ģimenes pārstāvjiem - mRNS un tRNS.)

Ribosomas ir viena no četrām atšķirīgām vienībām, kas atrodamas visās šūnās, lai arī cik šūnas tās būtu vienkāršas. Pārējie trīs ir dezoksiribonukleīnskābe (DNS), a šūnu membrānu un citoplazma.

Vienkāršākajos organismos, ko sauc prokarioti, ribosomas brīvi peld citoplazmā; sarežģītākā eikarioti, tie ir sastopami citoplazmā, bet arī citās vietās.

Kā atzīmēts, prokarioti - vienšūnas organismiem, kas veido Bacteria un Archaea domēnus, piemīt četras visiem kopīgas struktūras šūnas.

Šie ir:

• DNS: Šī nukleīnskābe satur visu ģenētiskā informācija par tā vecāku organismu, kas tiek pārnests uz nākamajām paaudzēm. Tā "kodu" izmanto arī olbaltumvielu ražošanai, izmantojot secīgus transkripcijas un tulkošanas procesus.
instagram story viewer
• Šūnu membrāna: Šī dubultā plazmas membrāna, kas sastāv no fosfolipīdu divslāņa, ir selektīvi caurlaidīga membrāna, ļaujot dažām molekulām netraucēti iekļūt, liedzot iekļūt citiem. Tas nodrošina formu un aizsardzību visām šūnām.
• Citoplazma: Citoplazma, ko sauc arī par citozolu, ir ūdens un olbaltumvielu želatīna matrica, kas kalpo kā šūnas iekšpuses viela. Šeit notiek vairākas svarīgas reakcijas, un šeit ir atrodama lielākā daļa ribosomu.
• Ribosomas: Atrodas visu organismu citoplazmā un citur eikariotos, tās ir šūnu olbaltumvielu "rūpnīcas" un sastāv no divām apakšvienībām. Tie satur vietnes, kur tulkojums notiek.

Eikarioti ir sarežģītākas šūnas, kas satur organellas, kurus ieskauj tāda paša veida dubultā plazmas membrāna, kas ieskauj visu šūnu (šūnas membrānu). Daži no šiem organelliem, jo ​​īpaši Endoplazmatiskais tīkls, uzņem ļoti daudz ribosomu. Hloroplasti augiem ir tādi, kā arī mitohondrijos no visiem eikariotiem.

Endoplazmatiskais tīklojums (ER) ir kā "šoseja" starp šūnas kodolu un citoplazmu un pat pašu šūnas membrānu. Tas pārvieto olbaltumvielu produktus apkārt, tāpēc ribosomām, kas ražo šīs olbaltumvielas, ir izdevīgi būt ar ER kaimiņiem.

Kad ribosomas tiek uzskatītas par saistītām ar ER, rezultāts tiek izsaukts aptuvens ER (RER). Tiek saukta ER, ko neskar ribosomas gluda ER (SER).

Tulkojums ir pēdējais posms šūnā, kas veic ģenētiskās instrukcijas. Tas savā ziņā sākas ar DNS izgatavošanu kurjera RNS (mRNS) procesā, ko sauc transkripcija. MRNS ir sava veida DNS "spoguļattēls", no kura tā tika nokopēta, taču tā satur to pašu informāciju. Pēc tam mRNS pievienojas ribosomām.

MRNS uz ribosomas ir savienotas ar īpašām molekulām nodot RNS (tRNS), kas saistās ar vienu un tikai vienu no 20 dabā sastopamajām aminoskābēm. Kurš aminoskābe atliekas tiek nogādātas vietā - tas ir, kas tRNS pienāk - nosaka pēc nukleotīdu bāzes secības uz mRNS virknes.

mRNS satur četras bāzes (A, C, G un U), un informācija par konkrēto aminoskābi ir iekļauta trīs secīgās bāzēs, ko sauc par triplets kodons (vai dažreiz vienkārši kodons), piemēram, ACG, CCU utt. Tas nozīmē, ka ir 4³vai 64, dažādi kodoni. Tas ir vairāk nekā pietiekami, lai kodētu 20 aminoskābes, un tāpēc dažas aminoskābes kodē vairāk nekā viens kodons (atlaišana).

Aminoskābes ir olbaltumvielu celtniecības bloki. Ja olbaltumvielas sastāv no aminoskābju polimēriem, ko sauc arī par polipeptīdiaminoskābes ir šo ķēžu monomēri.

(Atšķirība starp polipeptīdu un olbaltumvielu lielākoties ir patvaļīga.)

Aminoskābes ietver centrālo oglekļa atomu, kas savienots ar četriem atšķirīgiem komponentiem: ūdeņraža atoms (H), aminogrupa (NH₂), karbonskābes grupa (COOH) un R sānu ķēde, kas katrai aminoskābei piešķir unikālu formulu un raksturīgās ķīmiskās īpašības. Dažām sānu ķēdēm ir afinitāte pret ūdeni un citām elektriski polārām molekulām, turpretī citu aminoskābju sānu ķēdes izturas pretēji.

Olbaltumvielu sintēze, kas ir vienkārši aminoskābju pievienošana no gala līdz galam, ietver vienas aminoskābes aminogrupas sasaisti ar nākamās aminoskābes karboksilgrupu. To sauc par a peptīdu saikne, un tā rezultātā tiek zaudēta ūdens molekula.

Var teikt, ka ribosomas sastāv no ribonukleoproteīns, jo, kā aprakstīts iepriekš, tie tiek samontēti no nevienlīdzīga rRNS un olbaltumvielu maisījuma. Tie sastāv no divām apakšvienībām, kuras klasificē pēc sedimentācijas uzvedības: liela, 50S apakšvienība un mazs, 30S apakšvienība. ("S" šeit apzīmē Svedbergas vienības.)

Lielajā apakšvienībā ir 34 dažādi proteīni kopā ar divu veidu rRNS, 23S veida un 5S veida. Mazā apakšvienība satur 21 dažādu olbaltumvielu un rRNS tipu, kas tiek reģistrēts pie 16S. Abām apakšvienībām ir kopīgs tikai viens proteīns.

Apakšvienību sastāvdaļas pašas tiek izgatavotas kodols prokariotu kodolu iekšpusē. Pēc tam tie tiek nogādāti caur poru kodola apvalkā uz citoplazmu.

Ribosomas nepastāv pilnībā samontētā formā, kamēr tās nav aicinātas veikt savus darbus. Tas ir, apakšvienības visu savu "brīvo laiku" pavada vienatnē. Tātad, kad tulkošana notiek noteiktā šūnas daļā, tuvumā esošās ribosomu apakšvienības sāk atkal iepazīties.

Liela daļa no lielākās apakšvienības funkcijas attiecas uz katalīzevai ķīmisko reakciju paātrināšana. Parasti tā ir tā sauktās olbaltumvielas fermenti, bet citas biomolekulas laiku pa laikam darbojas arī kā katalizatori, un lielās ribosomu apakšvienības daļas ir piemērs. Tas padara funkcionālo komponentu a ribozīms.

Mazajai apakšvienībai, turpretim, šķiet, ir vairāk dekodera funkcijas, tā tulkošana notiek jau pašā sākumā posmos, nofiksējoties pareizajā lielajā apakšvienībā īstajā vietā īstajā laikā, pārnēsājot pāriem nepieciešamo aina.

Tulkošanai ir trīs galvenās fāzes: Iniciācija, pagarinājums un izbeigšana. Īsumā apkopojot katru no šīm transkripcijas daļām:

Uzsākšana: Šajā solī ienākošā mRNS saistās ar vietu ribosomas mazajā apakšvienībā. Konkrēts mRNS kodons izraisa iniciāciju ar tRNS-metionīns. To tur savieno specifiska tRNS-aminoskābju kombinācija, ko nosaka mRNS secība slāpekļa bāzes. Šis komplekss savienojas ar lielo ribosomu apakšvienību.

Pagarinājums: Šajā solī tiek salikti polipeptīdi. Kad katrs ienākošais aminoskābes-tRNS komplekss pievieno savu aminoskābi saistīšanās vietai, tas tiek pārnests uz a blakus esošā vieta uz ribosomas, otra saistīšanās vieta, kas satur aminoskābju augošo ķēdi (t.i. polipeptīds). Tādējādi ienākošās aminoskābes ribosomā tiek "nodotas" no vienas vietas uz otru.

Pārtraukšana: Kad mRNS ir sava ziņojuma beigās, tā par to signalizē ar noteiktu bāzes secību, kas atzīmē “apstāties”. Tas izraisa "izdalīšanās faktoru" uzkrāšanos, kas novērš vairāku aminoskābju saistīšanos ar polipeptīds. Olbaltumvielu sintēze šajā ribosomu vietā tagad ir pabeigta.