Рибосоми и сглобяване на протеини

Има два основни типа клетки: прокариотни и еукариотни клетки. Рибозомите са клетъчни органели които се състоят от РНК и протеини. Те са отговорни за сглобяването на протеините на клетката. В зависимост от нивото на производство на протеини в определена клетка, рибозомите могат да бъдат в милиони.

Ключови заведения: Рибозоми

  • Рибозомите са клетъчни органели, които функционират в синтеза на протеини. Рибозомите в клетките на растенията и животните са по-големи от тези, които се намират в бактериите.
  • Рибозомите са съставени от РНК и протеини, които образуват рибозомни субединици: голяма рибозомна субединица и малка субединица. Тези две субединици се произвеждат в ядрото и се обединяват в цитоплазмата по време на синтеза на протеини.
  • В цитозола се откриват свободни рибозоми, докато свързаните рибозоми са прикрепени към ендоплазмения ретикулум.
  • Митохондриите и хлоропластите са способни да произвеждат свои собствени рибозоми.

Разграничителни характеристики

на рибозоми
Структура на рибозом. Взаимодействие на рибозома с тРНК. ttsz / iStock / Getty Images Plus
instagram viewer

Рибозомите обикновено се състоят от две субединици: a голяма субединица и a малка субединица. Евкаротични рибозоми (80S), като тези в растителни клетки и животинските клетки, са с по-големи размери от прокариотичните рибозоми (70S), като тези в бактериите. Рибосомалните субединици се синтезират в ядърце и преминават над ядрената мембрана към цитоплазма през ядрените пори.

И двете рибозомни субединици се съединяват, когато рибозомата се свързва с РНК (мРНК) по време на работа синтез на протеин. Рибозоми заедно с друга молекула РНК, трансферна РНК (tRNA), помогнете да преведете кодирането на протеин гени в иРНК в протеини. Връзка с рибозоми аминокиселини заедно да образуват полипептидни вериги, които допълнително се модифицират, преди да станат функционални протеини.

Местоположение в клетката

Анатомия на животинските клетки
Рибозомите могат да бъдат открити прикрепени към ендоплазмения ретикулум или свободни в цитоплазмата. ttsz / iStock / Getty Images Plus

Има две места, където рибозомите обикновено съществуват в еукариотната клетка: суспендирани в цитозола и свързани с ендоплазмения ретикулум. Тези рибозоми се наричат свободни рибозоми и свързани рибозоми съответно. И в двата случая рибозомите обикновено образуват агрегати, наречени полизоми или полирибозоми, по време на синтеза на протеини. Полирибозомите са струпвания на рибозоми, които се прикрепят към молекула на мРНК по време на синтез на протеин. Това позволява да се синтезират няколко копия на протеин наведнъж от една молекула на мРНК.

Свободните рибозоми обикновено правят протеини, които ще функционират в цитозола (течен компонент на цитоплазма), докато свързаните рибозоми обикновено произвеждат протеини, които се изнасят от клетка или са включени в клетката мембрани. Интересно е, че свободните рибозоми и свързаните рибозоми са взаимозаменяеми и клетката може да променя броя си според метаболитните нужди.

органели като митохондриите и хлоропласти в еукариотните организми имат свои собствени рибозоми. Рибозомите в тези органели са по-скоро като рибозоми, открити в бактерии по отношение на размера. Субединиците, съдържащи рибозоми в митохондриите и хлоропластите, са по-малки (30S до 50S) от субединиците на рибозомите, намиращи се в останалата част на клетката (40S до 60S).

Рибосоми и сглобяване на протеини

Синтез на рибозоми и протеини
Рибозомите взаимодействат с тРНК, за да произвеждат протеини в процес, наречен транслация. ttsz / iStock / Getty Images Plus

Синтезът на протеини се осъществява чрез процесите на транскрипция и превод. В транскрипцията на генетичен код съдържащи се в ДНК се преписва в РНК версия на кода, известна като месинджър РНК (mRNA). MRNA транскрипт се транспортира от ядрото до цитоплазмата, където претърпява транслация. В превод нараства аминокиселина произвежда се верига, наричана още полипептидна верига. Рибозомите помагат за превеждането на тРНК чрез свързване към молекулата и свързване на аминокиселини заедно, за да се получи полипептидна верига. Полипептидната верига в крайна сметка става напълно функционираща протеин. Протеините са много важни биологични полимери в нашите клетки, тъй като те участват в почти всички клетка функции.

Има някои разлики между синтеза на протеин в еукариотите и прокариотите. Тъй като еукариотните рибозоми са по-големи от тези в прокариотите, те се нуждаят от повече протеинови компоненти. Други разлики включват различни последователности на аминокиселините на инициатора за започване на синтеза на протеини, както и различни фактори на удължаване и прекратяване.

Еукариотични клетъчни структури

Животинска клетка
Това е диаграма на животинска клетка.colematt / iStock / Getty Images Plus

Рибозомите са само едно тип клетка органел. Следните клетъчни структури също могат да бъдат открити в типична животинна еукариотна клетка:

  • центриола - помощ за организиране на сглобяването на микротрубове.
  • Хромозомите - домашна клетъчна ДНК.
  • Cilia и Flagella - помощ при клетъчна локомоция.
  • Клетъчната мембрана - защитава целостта на вътрешността на клетката.
  • Ендоплазмения ретикулум - синтезира въглехидрати и липиди.​
  • Комплекс Голджи - произвежда, съхранява и доставя определени клетъчни продукти.
  • лизозоми - храносмилателни клетъчни макромолекули.
  • Митохондриите - осигуряват енергия за клетката.
  • ядро - контролира растежа и възпроизводството на клетките.
  • пероксизомите - детоксикира алкохола, образува жлъчна киселина и използва кислород за разграждане на мазнините.

Източници

  • Берг, Джеръми М. "Еукариотичният синтез на протеини се различава от прокариотичния синтез на протеини предимно в инициацията за превод." Биохимия. 5-то издание., Национална медицинска библиотека на САЩ, 2002 г., www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/#_ncbi_dlg_citbx_NBK22531.
  • Уилсън, Даниел Н и Джейми Н Дудна Кейт. "Структурата и функцията на еукариотната рибозома." Перспективи в биологията на студената пролет об. 4,5 a011536. doi: 10.1101 / cshperspect.a011536
instagram story viewer