Какую роль в переводе играет рибосома?

Рибосомы представляют собой очень разнообразные белковые структуры, обнаруженные во всех клетках. В прокариотических организмах, которые включают Бактерии а также Архей домены, рибосомы «плавают» свободно в цитоплазме клеток. в Эукариоты домена рибосомы также свободны в цитоплазме, но многие другие присоединены к некоторым органеллам этих эукариотических клеток, которые составляют мир животных, растений и грибов.

Вы можете видеть, что некоторые источники называют рибосомы органеллами, в то время как другие утверждают, что отсутствие у них окружающей мембраны и их наличие у прокариот лишает их этого статуса. Это обсуждение предполагает, что рибосомы действительно отличаются от органелл.

Функция рибосом - производство белков. Они делают это в процессе, известном как перевод, который включает в себя получение инструкций, закодированных в рибонуклеиновой кислоте (мРНК), и их использование для сборки белков из аминокислоты.

Прокариотические клетки являются простейшими клетками, и одна клетка практически всегда отвечает за весь организм - это класс живых существ, который охватывает области таксономической классификации

Узнайте больше об определении, структуре и функциях прокариот.

Поскольку прокариоты имеют более низкие метаболические потребности, чем более сложные организмы, у них относительно низкая плотность рибосомы в их in, так как им не нужно участвовать в трансляции стольких различных белков, как более сложные клетки делают.

Эукариотические клетки, найденные в растениях, животных и грибах, составляющих домен Эукариоты, намного сложнее, чем их прокариотические аналоги. В дополнение к четырем основным клеточным компонентам, перечисленным выше, эти клетки имеют ядро ​​и ряд других мембраносвязанных структур, называемых органеллами. Как вы увидите, одна из этих органелл, эндоплазматическая сеть, тесно связана с рибосомами.

Для того, чтобы произошла трансляция, должна быть транслируемая цепь мРНК. мРНК, в свою очередь, может присутствовать только в том случае, если произошла транскрипция.

Транскрипция представляет собой процесс, посредством которого последовательность нуклеотидных оснований ДНК организма кодирует его гены или длины ДНК, соответствующие конкретному белковому продукту, в связанной молекуле РНК. Нуклеотиды в ДНК имеют сокращения A, C, G и T, тогда как РНК включает первые три из них, но заменяет U на T.

Когда двойная цепь ДНК раскручивается на две цепи, транскрипция может происходить по одной из них. Это происходит предсказуемым образом, поскольку A в ДНК транскрибируется в U в мРНК, C в G, G в C и T в A. Затем мРНК покидает ДНК (а у эукариот - ядро; у прокариот ДНК находится в цитоплазме в одной маленькой кольцеобразной хромосоме) и движется по цитоплазме, пока не встретит рибосому, где начинается трансляция.

Назначение рибосом - служить сайтами трансляции. Прежде чем они смогут помочь координировать эту задачу, их нужно собрать вместе, потому что рибосомы существуют в своей функциональной форме только тогда, когда они активно действуют как производители белка. В состоянии покоя рибосомы распадаются на пара субъединиц, одна большая и одна малая.

Некоторые клетки млекопитающих содержат до 10 миллионов различных рибосом. У эукариот некоторые из них прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму (ЭР), что приводит к тому, что называется грубая эндоплазматическая сеть (RER). Кроме того, рибосомы можно найти в митохондриях эукариот и в хлоропластах растительных клеток.

Некоторые рибосомы могут присоединять аминокислоты, повторяющиеся единицы белков, друг к другу со скоростью 200 в минуту или более трех в секунду. У них есть несколько сайтов связывания из-за множества молекул, которые участвуют в трансляции, в том числе Переносная РНК (тРНК), мРНК, аминокислоты и растущая полипептидная цепь, к которой присоединяются аминокислоты.

Рибосомы обычно называют белками. Однако около двух третей массы рибосом состоит из разновидности РНК, которая называется рибосомальной РНК (рРНК). Они не окружены двойной плазматической мембраной, как органеллы и клетка в целом. Однако у них есть собственная мембрана.

Размер рибосомных субъединиц измеряется не строго по массе, а по величине, называемой единицей Сведберга (S). Они описывают седиментационные свойства субъединиц. Рибосомы имеют субъединицу 30S и субъединицу 50S.. Больший из двух функционирует преимущественно как катализатор во время трансляции, тогда как меньший функционирует в основном как декодер.

В рибосомах эукариот содержится около 80 различных белков, 50 или более из которых уникальны для рибосом. Как уже отмечалось, эти белки составляют около одной трети общей массы рибосом. Они производятся в ядрышке внутри ядра, а затем экспортируются в цитоплазму.

Узнайте больше об определении, структуре и функциях рибосом.

Белки длинные цепочки аминокислоты, из которых есть 20 разных сортов. Аминокислоты соединяются вместе, образуя эти цепи посредством взаимодействий, известных как пептидные связи.

Все аминокислоты содержат три области: аминогруппу, группу карбоновой кислоты и боковую цепь, обычно обозначаемую на языке биохимиков «R-цепью». Аминогруппа и группа карбоновой кислоты неизменны; Таким образом, природа R-цепи определяет уникальную структуру и поведение аминокислоты.

Некоторые аминокислоты гидрофильный из-за их боковых цепей, что означает, что они «ищут» воду; другие гидрофобный и сопротивляться взаимодействиям с поляризованными молекулами. Это, как правило, диктует, как аминокислоты в белке будут собраны в трехмерном пространстве после полипептидная цепь становится достаточно длинной, чтобы взаимодействия между несоседними аминокислотами становились проблема.

Поступающая мРНК связывается с рибосомами, чтобы запустить процесс трансляции. У эукариот одна цепь мРНК кодирует только один белок, тогда как у прокариот цепь мРНК может включать несколько генов и, следовательно, кодировать несколько белковых продуктов. В течение фаза инициации, метионин всегда является аминокислотой, кодируемой первой, обычно последовательностью оснований AUG. Фактически, каждая аминокислота кодируется определенной последовательностью из трех оснований на мРНК (а иногда для одной и той же аминокислоты кодируется несколько последовательностей).

Этот процесс запускается сайтом «стыковки» на малой субъединице рибосомы. Здесь как метионил-тРНК (специализированная молекула РНК, транспортирующая метионин), так и мРНК связываются с рибосомой, ближе друг к другу и позволяя мРНК направлять нужные молекулы тРНК (их 20, по одной на каждую аминокислоту) прибыть. Это сайт категории "А". В другой точке находится сайт «P», где растущая полипептидная цепь остается связанной с рибосомой.

По мере того, как трансляция продолжается после инициации метионином, каждая новая поступающая аминокислота вызываемый кодоном мРНК в сайт «A», он вскоре перемещается в полипептидную цепь в точке «P». сайт (фаза удлинения). Это позволяет следующему трехнуклеотидному кодону в последовательности мРНК вызывать следующий необходимый комплекс тРНК-аминокислота и так далее. В конце концов белок завершается и высвобождается из рибосомы (завершающая фаза).

Терминация инициируется стоп-кодонами (UAA, UAG или UGA), которые не имеют соответствующих тРНК, но вместо этого сигнализируют о факторах высвобождения, чтобы положить конец синтезу белка. Полипептид удаляется, и две рибосомные субъединицы разделяются.