Ribozomlar Hangi İşlemi Gerçekleştirir?

Ribozomlar, tek bir kritik işlevi olan hücreler içindeki yapılardır: protein yapmak.

Ribozomların kendileri kütlece yaklaşık üçte bir proteinden oluşur; diğer üçte ikisi, ribonükleik asit (RNA) adı verilen özel bir formdan oluşur. ribozomal RNAveya rRNA. (Yakında RNA ailesinin diğer iki ana üyesi olan mRNA ve tRNA ile tanışacaksınız.)

Ribozomlar, hücreler ne kadar basit olursa olsun, tüm hücrelerde bulunan dört ayrı varlıktan biridir. Diğer üçü deoksiribonükleik asittir (DNA), hücre zarı ve sitoplazma.

En basit organizmalarda, denilen prokaryotlar, ribozomlar sitoplazmada serbest yüzer; daha karmaşık ökaryotlar, sitoplazmada bulunurlar, aynı zamanda başka yerlerde de bulunurlar.

Belirtildiği üzere, prokaryotlar – Bacteria ve Archaea alanlarını oluşturan tek hücreli organizmalar – herkes için ortak olan dört yapıya sahiptir. hücreler.

Bunlar:

• DNA: Bu nükleik asit, tüm genetik bilgi sonraki nesillere aktarılan ana organizması hakkında. Onun "kodu", aynı zamanda, ardışık transkripsiyon ve translasyon süreçleri yoluyla proteinler yapmak için kullanılır.
instagram story viewer
• Bir Hücre Zarı: Bir fosfolipid çift tabakasından oluşan bu çift plazma zarı, seçici olarak geçirgen bir zardır ve bazı moleküllerin engellenmeden geçmesine izin verirken diğerlerine girişi engeller. Tüm hücrelere şekil ve koruma sağlar.
• sitoplazma: Sitosol olarak da adlandırılan sitoplazma, hücrenin iç maddesi olarak işlev gören jelatinli bir su ve protein matrisidir. Burada bir dizi önemli reaksiyon gerçekleşir ve çoğu ribozomun bulunduğu yer burasıdır.
• ribozomlar: Tüm organizmaların sitoplazmasında ve ökaryotların başka yerlerinde bulunan bunlar, hücrelerin protein "fabrikalarıdır" ve iki alt birimden oluşur. Üzerinde siteler içerirler tercüme oluşur.

ökaryotlar içeren daha karmaşık hücrelere sahiptir. organellerhücreyi bir bütün olarak çevreleyen aynı tür çift plazma zarı ile çevrilidir (hücre zarı). Bu organellerden bazıları, özellikle de endoplazmik retikulum, çok sayıda ribozom barındırır. kloroplastlar bitkilerde olduğu gibi mitokondri tüm ökaryotların

Endoplazmik retikulum (ER), hücrenin çekirdeği ile sitoplazma ve hatta hücre zarının kendisi arasındaki bir "otoyol" gibidir. Protein ürünlerini etrafa dolaştırır, bu nedenle bu proteinleri yapan ribozomların ER ile komşu olması avantajlıdır.

ER'ye bağlı ribozomlar görüldüğünde sonuç kaba acil (RER). Ribozomların dokunmadığı ER denir sorunsuz acil (SER).

Tercüme hücrenin genetik talimatları yerine getirme sürecindeki son adımdır. Bir anlamda DNA yapımıyla başlar. haberci RNA (mRNA) adı verilen bir süreçte transkripsiyon. mRNA, kopyalandığı DNA'nın bir tür "ayna görüntüsü"dür, ancak aynı bilgiyi içerir. mRNA daha sonra kendisini ribozomlara bağlar.

mRNA, ribozom üzerinde belirli moleküller tarafından birleştirilir. transfer RNA'sı (tRNA) doğada bulunan 20 amino asitten sadece birine bağlanır. Hangi amino asit kalıntı siteye getirilir - yani, tRNA ulaşır – mRNA zincirindeki nükleotid baz dizisi tarafından belirlenir.

mRNA dört baz (A, C, G ve U) içerir ve belirli bir amino asit için bilgi, a olarak adlandırılan ardışık üç bazda bulunur. üçlü kodon (ya da bazen sadece kodon), örneğin ACG, CCU, vb. Bu, 4 tane olduğu anlamına gelir³veya 64, farklı kodonlar. Bu, 20 amino asidi kodlamak için fazlasıyla yeterlidir ve bu nedenle bazı amino asitler birden fazla kodon (artıklık) tarafından kodlanır.

Amino asitler proteinlerin yapı taşlarıdır. Proteinlerin amino asit polimerlerinden oluştuğu durumlarda, aynı zamanda polipeptitler, amino asitler bu zincirlerin monomerleridir.

(Bir polipeptit ve bir protein arasındaki ayrım büyük ölçüde keyfidir.)

Amino asitler, dört farklı bileşene birleştirilmiş bir merkezi karbon atomu içerir: bir hidrojen atomu (H), bir amino grubu (NH₂), bir karboksilik asit grubu (COOH) ve her amino aside benzersiz formülünü ve ayırt edici kimyasal özelliklerini veren bir R-yan zinciri. Bazı yan zincirler, su ve diğer elektriksel olarak polar moleküller için bir afiniteye sahipken, diğer amino asitlerin yan zincirleri tam tersi şekilde davranır.

Basitçe uç uca amino asitlerin eklenmesi olan proteinlerin sentezi, bir amino asidin amino grubunun bir sonrakinin karboksil grubuna bağlanmasını içerir. Buna bir denir peptit bağıve bir su molekülünün kaybıyla sonuçlanır.

Ribozomların şunlardan oluştuğu söylenebilir. ribonükleoprotein, çünkü yukarıda açıklandığı gibi, eşit olmayan bir rRNA ve protein karışımından birleştirilirler. Sedimantasyon davranışlarına göre sınıflandırılan iki alt birimden oluşurlar: büyük, 50S alt birimi ve küçük, 30S alt birimi. ("S" burada Svedberg birimleri anlamına gelir.)

Büyük alt birim, 23S türü ve 5S türü olmak üzere iki tür rRNA ile birlikte 34 farklı protein içerir. Küçük alt birim 21 farklı protein ve 16S'de kontrol eden bir tür rRNA içerir. Sadece bir protein her iki alt birim için ortaktır.

Alt birimlerin bileşenlerinin kendileri, çekirdekçik prokaryotların çekirdeklerinin içinde. Daha sonra nükleer zarftaki bir gözenek yoluyla sitoplazmaya taşınırlar.

Ribozomlar, işlerini yapmaları isteninceye kadar tam olarak bir araya getirilmiş formlarında var olmazlar. Yani, alt birimler tüm "boş zamanlarını" yalnız geçirirler. Dolayısıyla, belirli bir hücrenin belirli bir bölümünde çeviri devam ederken, çevredeki ribozom alt birimleri yeniden tanışmaya başlar.

Daha büyük alt birimin işlevinin çoğu, katalizveya kimyasal reaksiyonların hızlandırılması. Bu normalde protein adı verilen enzimler, ancak diğer biyomoleküller de bazen katalizör görevi görür ve büyük ribozomal alt birimin bölümleri buna bir örnektir. Bu, işlevsel bileşeni bir ribozim.

Küçük alt birim, aksine, daha çok bir kod çözücü işlevine sahip gibi görünüyor ve çeviriyi en başından geçiyor. doğru zamanda, doğru noktada, sağ büyük alt birime kilitlenerek, çiftin ihtiyaç duyduğu şeyi faliyet alani, sahne.

Çeviri üç ana aşamadan oluşur: Başlatma, uzama ve sonlandırma. Transkripsiyonun bu bölümlerinin her birini kısaca özetlemek gerekirse:

Başlatma: Bu adımda, gelen mRNA, bir ribozomun küçük alt birimindeki bir noktaya bağlanır. Spesifik bir mRNA kodonu, şu şekilde bir başlatmayı tetikler: tRNA-metionin. Orada, mRNA dizisi tarafından belirlenen spesifik bir tRNA-amino asit kombinasyonu ile birleştirilir. azotlu bazlar. Bu kompleks, büyük ribozomal alt birime bağlanır.

Uzama: Bu adımda, polipeptitler birleştirilir. Gelen her amino asit-tRNA kompleksi, amino asidini bağlanma bölgesine eklediğinde, bu, bir Büyüyen amino asit zincirini tutan ikinci bir bağlanma bölgesi olan ribozom üzerindeki yakın nokta (yani, polipeptit). Böylece gelen amino asitler, ribozom üzerinde bir noktadan diğerine "dağıtılır".

Sonlandırma: mRNA mesajının sonunda olduğunda, bunu "dur" olarak işaretleyen belirli bir baz dizisiyle işaret eder. Bu, daha fazla amino asidin amino asitlere bağlanmasını önleyen "salım faktörlerinin" birikmesine neden olur. polipeptit. Bu ribozomal lokasyondaki protein sentezi artık tamamlanmıştır.