Aký proces uskutočňujú ribozómy?

Ribozómy sú štruktúry v bunkách s jedinou kritickou funkciou: tvoriť proteíny.

Samotné ribozómy pozostávajú z asi jednej tretiny hmotnostného proteínu; ďalšie dve tretiny pozostávajú zo špecializovanej formy nazývanej ribonukleová kyselina (RNA) ribozomálna RNAalebo rRNA. (Čoskoro stretnete ďalších dvoch hlavných členov rodiny RNA, mRNA a tRNA.)

Ribozómy sú jednou zo štyroch odlišných entít, ktoré sa nachádzajú vo všetkých bunkách, nech sú bunky akokoľvek jednoduché. Ďalšie tri sú kyselina deoxyribonukleová (DNA), a bunková membrána a cytoplazma.

V najjednoduchších organizmoch tzv prokaryoty, ribozómy voľne plávajú v cytoplazme; v zložitejšom eukaryoty, nachádzajú sa v cytoplazme, ale aj v množstve iných miest.

Ako bolo uvedené, prokaryoty - jednobunkové organizmy, ktoré tvoria domény Baktérie a Archaea - majú štyri spoločné štruktúry pre všetkých bunky.

Sú to:

• DNA: Táto nukleová kyselina obsahuje všetky genetická informácia o svojom materskom organizme, ktorý sa prenáša do ďalších generácií. Jeho „kód“ sa tiež používa na výrobu proteínov prostredníctvom sekvenčných procesov transkripcie a translácie.
  instagram story viewer
• Bunková membrána: Táto dvojitá plazmatická membrána, pozostávajúca z fosfolipidovej dvojvrstvy, je selektívne priepustná membrána, ktorá umožňuje niektorým molekulám nerušený priechod, zatiaľ čo bráni vstupu do iných. Poskytuje tvar a ochranu všetkým bunkám.
• Cytoplazma: Cytoplazma, ktorá sa tiež nazýva cytosol, je želatínová matrica vody a bielkovín, ktorá slúži ako látka vo vnútri bunky. Uskutočňuje sa tu množstvo dôležitých reakcií, a práve tu sa nachádza najviac ribozómov.
• Ribozómy: Nachádzajú sa v cytoplazme všetkých organizmov a inde v eukaryotoch. Sú to proteínové „továrne“ na bunky a pozostávajú z dvoch podjednotiek. Obsahujú stránky, kde preklad vyskytuje.

Eukaryoty mať zložitejšie bunky, obsahujúce organely, ktoré sú obklopené rovnakým druhom dvojitej plazmatickej membrány, ktorá obklopuje bunku ako celok (bunková membrána). Niektoré z týchto organel, predovšetkým endoplazmatické retikulumsú hostiteľmi veľkého množstva ribozómov. Chloroplasty rastlín ich má, rovnako ako mitochondrie všetkých eukaryotov.

Endoplazmatické retikulum (ER) je ako „diaľnica“ medzi jadrom bunky a cytoplazmou a dokonca aj samotnou bunkovou membránou. Prepravuje okolo seba bielkovinové produkty, a preto je výhodné, aby ribozómy, ktoré tieto proteíny tvoria, boli susedmi s ER.

Keď sú ribozómy viazané na ER, výsledok sa volá hrubý ER (RER). Volá sa ER nedotknutá ribozómami hladký ER (SER).

Preklad je posledným krokom v procese bunky vykonávajúcej genetické pokyny. Začína to v istom zmysle výrobou DNA messenger RNA (mRNA) v procese tzv prepis. MRNA je akýsi „zrkadlový obraz“ DNA, z ktorej bola kopírovaná, obsahuje však rovnaké informácie. Potom sa mRNA viaže na ribozómy.

MRNA je spojená s ribozómom špecifickými molekulami prenosová RNA (tRNA), ktoré sa viažu na jednu a iba jednu z 20 aminokyselín nachádzajúcich sa v prírode. Ktorý aminokyselina zvyšky sa privedú na web - teda, ktorý tRNA dorazí - je určená sekvenciou nukleotidových báz na vlákne mRNA.

mRNA obsahuje štyri bázy (A, C, G a U) a informácie o danej aminokyseline sú obsiahnuté v troch po sebe nasledujúcich bázach, ktoré sa nazývajú tripletový kodón (alebo niekedy len kodón), ako sú ACG, CCU atď. To znamená, že sú 4³alebo 64 rôznych kodónov. To je viac ako dostatočné na kódovanie 20 aminokyselín, a preto sú niektoré aminokyseliny kódované viac ako jedným kodónom (redundancia).

Aminokyseliny sú stavebnou jednotkou bielkovín. Kde bielkoviny pozostávajú z polymérov aminokyselín, nazývaných tiež polypeptidy, aminokyseliny sú monoméry týchto reťazcov.

(Rozdiel medzi polypeptidom a proteínom je zväčša svojvoľný.)

Aminokyseliny zahŕňajú centrálny atóm uhlíka spojený so štyrmi odlišnými zložkami: atóm vodíka (H), aminoskupinu (NH)₂), skupina karboxylovej kyseliny (COOH) a reťazec na strane R, ktorý dáva každej aminokyseline jej jedinečný vzorec a charakteristické chemické vlastnosti. Niektoré z bočných reťazcov majú afinitu k vode a iným elektricky polárnym molekulám, zatiaľ čo bočné reťazce iných aminokyselín sa správajú opačne.

Syntéza proteínov, ktorá spočíva v jednoduchom pridávaní aminokyselín od začiatku do konca, zahŕňa väzbu aminoskupiny jednej aminokyseliny na karboxylovú skupinu nasledujúcej. Toto sa nazýva a peptidová väzba, a vedie k strate molekuly vody.

Dá sa povedať, že ribozómy pozostávajú z ribonukleoproteín, pretože, ako je opísané vyššie, sú zostavené z nerovnakej zmesi rRNA a proteínov. Skladajú sa z dvoch podjednotiek, ktoré sú klasifikované z hľadiska ich sedimentačného správania: veľká, 50S podjednotka a malý, 30S podjednotka. („S“ tu znamená jednotky Svedberg.)

Veľká podjednotka obsahuje 34 rôznych proteínov spolu s dvoma typmi rRNA, 23S a 5S. Malá podjednotka obsahuje 21 rôznych proteínov a typ rRNA, ktorá sa prihlasuje pri 16S. Pre obe podjednotky je spoločný iba jeden proteín.

Samotné komponenty podjednotiek sa vyrábajú v jadierko vo vnútri jadier prokaryotov. Potom sa transportujú cez pór v jadrovom obale do cytoplazmy.

Ribozómy neexistujú v úplne zostavenej podobe, kým nie sú vyzvaní, aby vykonávali svoju prácu. To znamená, že podjednotky trávia všetok svoj „voľný čas“ osamote. Takže keď prebieha prekladanie v konkrétnej časti danej bunky, ribozómové podjednotky v okolí sa začínajú opäť zoznamovať.

Veľa z funkcie väčšej podjednotky sa týka katalýza, alebo urýchlenie chemických reakcií. Toto je zvyčajne oblasť nazývaná proteíny enzýmy, ale aj iné biomolekuly občas pôsobia ako katalyzátory a príkladom sú časti veľkej ribozomálnej podjednotky. Toto robí funkčnú zložku a ribozým.

Naproti tomu sa zdá, že malá podjednotka má skôr funkciu dekodéra, čím sa preklad dostane na úplný začiatok fázy uzamknutím na pravú veľkú podjednotku na správnom mieste v správnom čase a prenesením toho, čo dvojica potrebuje scéna.

Preklad má tri hlavné fázy: Iniciácia, predĺženie a ukončenie. Stručné zhrnutie každej z týchto častí prepisu:

Iniciácia: V tomto kroku sa prichádzajúca mRNA viaže na škvrnu na malej podjednotke ribozómu. Špecifický mRNA kodón spúšťa iniciáciu pomocou tRNA-metionín. Je tam spojený špecifickou kombináciou tRNA-aminokyselina určenou sekvenciou mRNA z dusíkaté bázy. Tento komplex sa pripája k veľkej ribozomálnej podjednotke.

Predĺženie: V tomto kroku sú zostavené polypeptidy. Keď každý prichádzajúci komplex aminokyselina-tRNA pridá svoju aminokyselinu k väzobnému miestu, prenesie sa to do a blízke miesto na ribozóme, druhé väzobné miesto, ktoré drží rastúci reťazec aminokyselín (t. j polypeptid). Prichádzajúce aminokyseliny sa teda „odovzdávajú“ z jedného miesta na druhé na ribozóme.

Ukončenie: Keď je mRNA na konci svojej správy, signalizuje to konkrétnou základnou sekvenciou, ktorá označuje „stop“. To spôsobuje akumuláciu „uvoľňovacích faktorov“, ktoré bránia väzbe ďalších aminokyselín na polypeptid. Syntéza proteínov v tomto ribozomálnom mieste je teraz dokončená.