Que processo os ribossomos realizam?

Os ribossomos são estruturas dentro das células com uma única função crítica: produzir proteínas.

Os próprios ribossomos consistem em cerca de um terço de proteína em massa; os outros dois terços consistem em uma forma especializada de ácido ribonucléico (RNA) chamada RNA ribossomalou rRNA. (Em breve, você conhecerá os outros dois membros principais da família do RNA, mRNA e tRNA.)

Os ribossomos são uma das quatro entidades distintas encontradas em todas as células, por mais simples que sejam as células. Os outros três são ácido desoxirribonucléico (DNA), um membrana celular e citoplasma.

Nos organismos mais simples, chamados procariontes, os ribossomos flutuam livremente no citoplasma; no mais complexo eucariotos, eles são encontrados no citoplasma, mas também em alguns outros lugares.

Como observado, procariontes - organismos unicelulares que constituem os domínios Bacteria e Archaea - possuem as quatro estruturas comuns a todos células.

Estes são:

• DNA: Este ácido nucleico contém todos os
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  Informação genética sobre seu organismo original, que é transmitido às gerações subsequentes. Seu "código" também é usado para fazer proteínas por meio de processos sequenciais de transcrição e tradução.
• Uma membrana celular: Esta dupla membrana plasmática, que consiste em uma bicamada de fosfolipídios, é uma membrana seletivamente permeável, permitindo que algumas moléculas passem desimpedidas enquanto impede a entrada de outras. Ele fornece forma e proteção a todas as células.
• Citoplasma: Também chamado de citosol, o citoplasma é uma matriz gelatinosa de água e proteínas que funciona como a substância do interior da célula. Uma série de reações importantes ocorrem aqui, e é aqui que a maioria dos ribossomos são encontrados.
• Ribossomos: Encontrados no citoplasma de todos os organismos e em outras partes dos eucariotos, são as "fábricas" de proteínas das células e consistem em duas subunidades. Eles contêm os sites onde tradução ocorre.

Eucariotos têm células mais complexas, contendo organelas, que são circundados pelo mesmo tipo de membrana plasmática dupla que envolve a célula como um todo (a membrana celular). Algumas dessas organelas, principalmente a retículo endoplasmático, hospedam muitos ribossomos. Cloroplastos de plantas os têm, assim como o mitocôndria de todos os eucariotos.

O retículo endoplasmático (RE) é como uma "estrada" entre o núcleo da célula e o citoplasma, e até mesmo a própria membrana celular. Ele transporta produtos proteicos por aí, e é por isso que é vantajoso para os ribossomos, que fazem essas proteínas, serem vizinhos do RE.

Quando os ribossomos são vistos ligados ao ER, o resultado é chamado ER áspero (RER). ER intocado pelos ribossomos é chamado ER suave (SER).

Tradução é a etapa final no processo em que a célula executa as instruções genéticas. Começa, de certo modo, com a produção de DNA RNA mensageiro (mRNA) em um processo chamado transcrição. O mRNA é uma espécie de "imagem espelhada" do DNA do qual foi copiado, mas contém as mesmas informações. O mRNA então se liga aos ribossomos.

O mRNA é unido ao ribossomo por moléculas específicas de transferência de RNA (tRNA) que se ligam a um e apenas um dos 20 aminoácidos encontrados na natureza. Que aminoácido resíduo é trazido para o local - isto é, qual tRNA chega - é determinado pela sequência de bases de nucleotídeos na fita de mRNA.

O mRNA contém quatro bases (A, C, G e U), e as informações para um determinado aminoácido estão contidas em três bases consecutivas, chamadas de códon tripleto (ou às vezes apenas códon), como ACG, CCU, etc. Isso significa que existem 4³, ou 64, códons diferentes. Isso é mais do que suficiente para codificar 20 aminoácidos, e é por isso que alguns aminoácidos são codificados por mais de um códon (redundância).

Os aminoácidos são os blocos de construção das proteínas. Onde as proteínas consistem em polímeros de aminoácidos, também chamados polipeptídeos, os aminoácidos são os monômeros dessas cadeias.

(A distinção entre um polipeptídeo e uma proteína é amplamente arbitrária.)

Os aminoácidos incluem um átomo de carbono central unido a quatro componentes distintos: um átomo de hidrogênio (H), um grupo amino (NH₂), um grupo de ácido carboxílico (COOH) e uma cadeia lateral R que dá a cada aminoácido sua fórmula única e propriedades químicas distintas. Algumas das cadeias laterais têm afinidade por água e outras moléculas eletricamente polares, enquanto as cadeias laterais de outros aminoácidos se comportam de maneira oposta.

A síntese de proteínas, que é simplesmente a adição de aminoácidos de ponta a ponta, envolve a ligação do grupo amino de um aminoácido ao grupo carboxila do próximo. Isso é chamado de ligação de peptídeo, e isso resulta na perda de uma molécula de água.

Pode-se dizer que os ribossomos consistem em ribonucleoproteína, uma vez que, como descrito acima, eles são montados a partir de uma mistura desigual de rRNA e proteínas. Eles consistem em duas subunidades que são classificadas em termos de seu comportamento de sedimentação: uma grande, Subunidade 50S e um pequeno, Subunidade 30S. ("S" aqui significa unidades Svedberg.)

A grande subunidade contém 34 proteínas diferentes, junto com dois tipos de rRNA, um tipo 23S e um tipo 5S. A pequena subunidade contém 21 proteínas diferentes e um tipo de rRNA que entra em 16S. Apenas uma proteína é comum a ambas as subunidades.

Os próprios componentes das subunidades são feitos na nucléolo dentro dos núcleos dos procariontes. Eles são então transportados através de um poro no envelope nuclear para o citoplasma.

Os ribossomos não existem em sua forma totalmente montada até que sejam chamados para fazer seu trabalho. Ou seja, as subunidades passam todo o seu "tempo de lazer" sozinhas. Portanto, quando a tradução está em andamento em uma parte específica de uma determinada célula, as subunidades do ribossomo nas proximidades começam a se familiarizar novamente.

Grande parte da função da subunidade maior está relacionada com catálise, ou a aceleração de reações químicas. Este é normalmente o domínio das proteínas chamadas enzimas, mas outras biomoléculas ocasionalmente agem como catalisadores também, e porções da grande subunidade ribossômica são um exemplo. Isso torna o componente funcional um ribozima.

A pequena subunidade, em contraste, parece ter mais uma função decodificadora, obtendo a tradução desde o início estágios travando na grande subunidade certa no lugar certo na hora certa, levando o que o par precisa para o cena.

A tradução tem três fases principais: Iniciação, alongamento e terminação. Para resumir cada uma dessas partes da transcrição em breve:

Iniciação: Nesta etapa, o mRNA de entrada se liga a um ponto na pequena subunidade de um ribossomo. Um códon de mRNA específico desencadeia uma iniciação por tRNA-metionina. É unido lá por uma combinação específica de tRNA-aminoácido determinada pela sequência de mRNA de bases nitrogenadas. Este complexo se conecta à grande subunidade ribossômica.

Alongamento: Nesta etapa, os polipeptídeos são montados. Quando cada complexo de aminoácido-tRNA de entrada adiciona seu aminoácido ao local de ligação, este é transferido para um ponto próximo no ribossomo, um segundo local de ligação que mantém a cadeia crescente de aminoácidos (ou seja, o polipeptídeo). Assim, os aminoácidos recebidos são "transferidos" de um ponto a outro no ribossomo.

Terminação: Quando o mRNA está no final de sua mensagem, ele sinaliza isso com uma sequência de base específica que sinaliza "pare". Isso causa o acúmulo de "fatores de liberação" que impedem a ligação de mais aminoácidos ao polipeptídeo. A síntese de proteínas nesta localização ribossômica agora está completa.