Який процес проводять рибосоми?

Рибосоми - це структури всередині клітин з єдиною критичною функцією: виробляти білки.

Самі рибосоми складаються приблизно з однієї третини білка за масою; інші дві третини складаються із спеціалізованої форми рибонуклеїнової кислоти (РНК) рибосомна РНК, або рРНК. (Незабаром ви познайомитеся з двома іншими основними членами сімейства РНК, мРНК та тРНК.)

Рибосоми - це одна з чотирьох різних сутностей, які є у всіх клітинах, якими б простими вони не були. Інші три - дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК), a клітинна мембрана і цитоплазма.

У найпростіших організмах т. Зв прокаріоти, рибосоми вільно плавають у цитоплазмі; в більш складних еукаріоти, вони знайдені в цитоплазмі, але також і в інших місцях.

Як зазначалося, прокаріоти - одноклітинні організми, що складають домени Бактерії та Археї - мають чотири загальні для всіх структури клітин.

Це:

• ДНК: Ця нуклеїнова кислота вміщує всі генетична інформація про свій материнський організм, який передається наступним поколінням. Його "код" також використовується для отримання білків шляхом послідовних процесів транскрипції та трансляції.
• Клітинна мембрана: Ця подвійна плазматична мембрана, що складається з фосфоліпідного бішару, є селективно проникною мембраною, що дозволяє безперешкодному проходженню деяких молекул, перешкоджаючи проникненню інших. Він забезпечує форму та захист усіх клітин.
• Цитоплазма: Цитоплазма також називається цитозолем - це драглистий матрикс води та білків, який служить речовиною всередині клітини. Тут відбувається ряд важливих реакцій, і саме тут виявляється більшість рибосом.
• Рибосоми: Знайдені в цитоплазмі всіх організмів та в інших місцях еукаріотів, це білкові «фабрики» клітин і складаються з двох субодиниць. Вони містять сайти, де переклад відбувається.

Еукаріоти мають більш складні клітини, що містять органели, які оточені однаковою подвійною плазматичною мембраною, яка оточує клітину в цілому (клітинна мембрана). Деякі з цих органел, найголовніше ендоплазматичний ретикулум, містять велику кількість рибосом. Хлоропласти у рослин їх є, як і у мітохондрії всіх еукаріотів.

Ендоплазматичний ретикулум (ЕР) схожий на «магістраль» між ядром клітини і цитоплазмою, і навіть самою клітинною мембраною. Він переміщує білкові продукти навколо, тому рибосомам, які утворюють ці білки, вигідно бути сусідами з ER.

Коли рибосоми видно зв’язаними з ER, називається результат груба ER (RER). ER, недоторканий рибосомами, називається плавна ER (SER).

Переклад є завершальним етапом у процесі виконання клітиною генетичних вказівок. Це починається, у певному сенсі, з створення ДНК месенджер РНК (мРНК) у процесі, який називається транскрипція. МРНК є своєрідним "дзеркальним відображенням" ДНК, з якої вона була скопійована, але вона містить ту саму інформацію. Потім мРНК приєднується до рибосом.

ІРНК приєднується до рибосоми специфічними молекулами передача РНК (тРНК), які зв’язуються з однією і тільки однією з 20 амінокислот, що знаходяться в природі. Який амінокислота залишок заноситься на ділянку - тобто який тРНК надходить - визначається послідовністю нуклеотидної основи на ланцюжку мРНК.

мРНК містить чотири основи (A, C, G та U), а інформація для даної амінокислоти міститься у трьох послідовних підставах, які називаються триплетний кодон (або іноді просто кодон), такі як ACG, CCU тощо. Це означає, що їх є 4³, або 64, різні кодони. Цього більш ніж достатньо для кодування 20 амінокислот, і саме тому деякі амінокислоти кодуються більш ніж одним кодоном (надмірність).

Амінокислоти - це будівельні блоки білків. Де білки складаються з полімерів амінокислот, також звані поліпептиди, амінокислоти є мономерами цих ланцюгів.

(Різниця між поліпептидом і білком є ​​в основному довільною.)

Амінокислоти включають центральний атом вуглецю, приєднаний до чотирьох різних компонентів: атома водню (Н), аміногрупи (NH₂), група карбонової кислоти (СООН) і бічний ланцюг, що надає кожній амінокислоті унікальну формулу та відмінні хімічні властивості. Деякі бічні ланцюги мають спорідненість до води та інших електрично-полярних молекул, тоді як бічні ланцюги інших амінокислот поводяться протилежно.

Синтез білків, який є просто додаванням амінокислот кінцем у кінець, передбачає зв'язок аміногрупи однієї амінокислоти з карбоксильною групою наступної. Це називається a пептидне зв’язування, і це призводить до втрати молекули води.

Можна сказати, що рибосоми складаються з рибонуклеопротеїн, оскільки, як описано вище, вони зібрані з нерівномірної суміші рРНК та білків. Вони складаються з двох субодиниць, класифікованих за їхньою седиментаційною поведінкою: велика, Субодиниця 50S і маленький, Субодиниця 30S. ("S" тут означає одиниці Сведберга.)

Велика субодиниця містить 34 різних білка, поряд з двома типами рРНК, 23S-видом і 5S-видом. Невелика субодиниця містить 21 різний білок і тип рРНК, який реєструється при 16S. Лише один білок є спільним для обох субодиниць.

Самі компоненти субодиниць виготовлені в ядерце всередині ядер прокаріотів. Потім вони транспортуються через пору в ядерній оболонці до цитоплазми.

Рибосоми не існують у повністю зібраному вигляді, поки їх не покличуть робити свою роботу. Тобто субодиниці проводять увесь свій "дозвілля" наодинці. Отже, коли трансляція починається в певній частині даної клітини, субодиниці рибосом поблизу починають знову знайомитися.

Більша частина функцій більшої субодиниці стосується каталіз, або прискорення хімічних реакцій. Це, як правило, сфера дії білків ферменти, але інші біомолекули іноді також виступають каталізаторами, і приклади можуть бути частини великої рибосомної субодиниці. Це робить функціональний компонент a рибозим.

На відміну від цього, невелика субодиниця виконує більше функцій декодера, переносячи трансляцію з самого початку етапи, зафіксувавши потрібну велику субодиницю в потрібному місці в потрібний час, несучи те, що потрібно парі, до сцени.

Переклад має три основні етапи: Ініціювання, подовження і припинення. Коротко узагальнивши кожну з цих частин транскрипції:

Початок: На цьому етапі вхідна мРНК зв’язується з плямою на малій субодиниці рибосоми. Специфічний кодон мРНК ініціює ініціацію шляхом тРНК-метіонін. До нього приєднується специфічна комбінація тРНК-амінокислота, що визначається послідовністю мРНК азотисті основи. Цей комплекс з'єднується з великою рибосомною субодиницею.

Подовження: На цьому етапі збираються поліпептиди. Коли кожен вхідний комплекс амінокислот-тРНК додає свою амінокислоту до місця зв'язування, це переноситься в а сусіднє місце на рибосомі, другий сайт зв'язування, який утримує зростаючий ланцюг амінокислот (тобто поліпептид). Таким чином, амінокислоти, що надходять, "передаються" з одного місця в інше на рибосомі.

Припинення: Коли мРНК знаходиться в кінці свого повідомлення, вона сигналізує про це за допомогою певної базової послідовності, яка позначає "зупинка". Це спричинює накопичення "факторів вивільнення", які перешкоджають зв'язуванню з амінокислотами більше поліпептид. Синтез білка в цьому рибосомному місці зараз завершено.