Какой процесс выполняют рибосомы?

Рибосомы - это структуры внутри клетки, выполняющие единственную важную функцию: производить белки.

Сами рибосомы на треть состоят из белка по массе; остальные две трети состоят из специальной формы рибонуклеиновой кислоты (РНК), называемой рибосомная РНК, или рРНК. (Вскоре вы встретите двух других основных членов семейства РНК, мРНК и тРНК.)

Рибосомы - одно из четырех отдельных объектов, которые обнаруживаются во всех клетках, какими бы простыми они ни были. Остальные три - дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), клеточная мембрана а также цитоплазма.

В простейших организмах, называемых прокариотырибосомы свободно плавают в цитоплазме; в более сложных эукариоты, они обнаруживаются в цитоплазме, но также и в некоторых других местах.

Как указано, прокариоты - одноклеточные организмы, составляющие домены Бактерии и Археи, - обладают четырьмя общими для всех структурами. клетки.

Эти:

• ДНК: Эта нуклеиновая кислота содержит все генетическая информация о своем родительском организме, который передается последующим поколениям. Его «код» также используется для создания белков посредством последовательных процессов транскрипции и трансляции.
• Клеточная мембрана: Эта двойная плазматическая мембрана, состоящая из фосфолипидного бислоя, является селективно проницаемой мембраной, позволяющей одним молекулам беспрепятственно проходить внутрь, а другим - входу. Он обеспечивает форму и защиту всем клеткам.
• Цитоплазма: Цитоплазма, также называемая цитозолем, представляет собой студенистую матрицу из воды и белков, которая служит субстанцией внутри клетки. Здесь происходит ряд важных реакций, и именно здесь находится большинство рибосом.
• Рибосомы: Обнаруженные в цитоплазме всех организмов и в других местах у эукариот, эти белковые «фабрики» клеток состоят из двух субъединиц. Они содержат сайты, на которых перевод имеет место.

Эукариоты имеют более сложные клетки, содержащие органеллы, которые окружены такой же двойной плазматической мембраной, которая окружает клетку в целом (клеточная мембрана). Некоторые из этих органелл, в первую очередь эндоплазматическая сеть, содержат множество рибосом. Хлоропласты растений есть они, как и митохондрии всех эукариот.

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) подобен «магистрали» между ядром клетки и цитоплазмой и даже самой клеточной мембраной. Он перемещает белковые продукты, поэтому рибосомам, которые производят эти белки, выгодно быть соседями с ER.

Когда видно, что рибосомы связаны с ER, результат называется грубый ER (RER). ЭР, не затронутый рибосомами, называется гладкая ER (SER).

Перевод это последний шаг в процессе выполнения клеткой генетических инструкций. В каком-то смысле все начинается с создания ДНК. информационная РНК (мРНК) в процессе, называемом транскрипция. МРНК - это своего рода «зеркальное отображение» ДНК, с которой она была скопирована, но она содержит ту же информацию. Затем мРНК прикрепляется к рибосомам.

К мРНК на рибосоме присоединяются определенные молекулы переносить РНК (тРНК), которые связываются с одной и только одной из 20 аминокислот, встречающихся в природе. Который аминокислота на участок заносится остаток - то есть который тРНК arrives - определяется последовательностью нуклеотидных оснований на нити мРНК.

мРНК содержит четыре основания (A, C, G и U), а информация для данной аминокислоты содержится в трех последовательных основаниях, называемых триплетный кодон (а иногда просто кодон), такие как ACG, CCU и т. д. Это означает, что есть 4³, или 64, разных кодона. Этого более чем достаточно для кодирования 20 аминокислот, и именно поэтому некоторые аминокислоты кодируются более чем одним кодоном (избыточность).

Аминокислоты - это строительные блоки белков. Если белки состоят из полимеров аминокислот, также называемых полипептиды, аминокислоты являются мономерами этих цепей.

(Различие между полипептидом и белком в значительной степени условно.)

Аминокислоты включают центральный атом углерода, соединенный с четырьмя отдельными компонентами: атомом водорода (H), аминогруппой (NH₂), группу карбоновой кислоты (COOH) и R-боковую цепь, которые придают каждой аминокислоте уникальную формулу и отличительные химические свойства. Некоторые из боковых цепей имеют сродство к воде и другим электрически полярным молекулам, тогда как боковые цепи других аминокислот ведут себя противоположным образом.

Синтез белков, который представляет собой простое добавление аминокислот из конца в конец, включает связывание аминогруппы одной аминокислоты с карбоксильной группой следующей. Это называется пептидная связь, что приводит к потере молекулы воды.

Можно сказать, что рибосомы состоят из рибонуклеопротеин, поскольку, как описано выше, они собраны из неравной смеси рРНК и белков. Они состоят из двух субъединиц, которые классифицируются по их седиментационным свойствам: большая, Подблок 50S и маленький, Подблок 30S. («S» здесь означает единицы Сведберга.)

Большая субъединица содержит 34 различных белка, а также два типа рРНК, тип 23S и тип 5S. Маленькая субъединица содержит 21 различных белков и тип рРНК, который проверяется на 16S. Обе субъединицы имеют общий только один белок.

Сами компоненты субъединиц выполнены в ядрышко внутри ядер прокариот. Затем они переносятся через пору в ядерной оболочке в цитоплазму.

Рибосомы не существуют в полностью собранном виде до тех пор, пока они не будут призваны выполнять свою работу. То есть все «досуг» подразделения проводят в одиночестве. Поэтому, когда трансляция происходит в определенной части данной клетки, соседние субъединицы рибосомы снова начинают знакомиться.

Большая часть функции более крупной субъединицы связана с катализ, или ускорение химических реакций. Обычно это входит в компетенцию белков, называемых ферменты, но другие биомолекулы также иногда действуют как катализаторы, примером которых являются части большой рибосомной субъединицы. Это делает функциональный компонент рибозим.

Маленькая подблок, напротив, кажется, больше выполняет функцию декодера, получая перевод с самого начала. этапов, зафиксировав правую большую субъединицу в нужном месте в нужное время, неся то, что нужно паре, к сцена.

Перевод делится на три основных этапа: Инициирование, удлинение а также прекращение. Кратко подытожим каждую из этих частей транскрипции:

Инициирование: На этом этапе входящая мРНК связывается с пятном на небольшой субъединице рибосомы. Конкретный кодон мРНК запускает инициацию тРНК-метионин. К нему присоединяется специфическая комбинация тРНК-аминокислоты, определяемая последовательностью мРНК азотистые основания. Этот комплекс соединяется с большой субъединицей рибосомы.

Удлинение: На этом этапе собираются полипептиды. Когда каждый входящий комплекс аминокислота-тРНК добавляет свою аминокислоту к сайту связывания, это передается на соседнее место на рибосоме, второй сайт связывания, который удерживает растущую цепь аминокислот (т. е. полипептид). Таким образом, поступающие аминокислоты «переходят» с одного места на другое на рибосоме.

Прекращение: Когда мРНК находится в конце своего сообщения, она сигнализирует об этом определенной последовательностью оснований, которая помечает «стоп». Это вызывает накопление «факторов высвобождения», которые предотвращают связывание каких-либо дополнительных аминокислот с полипептид. Синтез белка в этом месте рибосомы завершен.