Rybosomy — białka budujące komórki

Jest to trójwymiarowy model grafiki komputerowej rybosomu. Rybosomy składają się z białka i RNA. Składają się z podjednostek, które pasują do siebie i pracują jako jedna, aby przełożyć mRNA (mRNA) na łańcuch polipeptydowy podczas syntezy białek (translacji). Źródło: Callista Images/Cultura/Getty Images

Istnieją dwa główne typy komórek: komórki prokariotyczne i eukariotyczne . Rybosomy są organelle komórkowe które składają się z RNA oraz białka . Odpowiadają za składanie białek komórki. W zależności od poziomu produkcji białka w konkretnej komórce, rybosomy mogą liczyć miliony.

Kluczowe dania na wynos: rybosomy

• Rybosomy to organelle komórkowe, które działają w syntezie białek. Rybosomy w komórkach roślinnych i zwierzęcych są większe niż te znajdujące się w bakteriach.
• Rybosomy składają się z RNA i białek, które tworzą podjednostki rybosomów: dużą podjednostkę rybosomu i małą podjednostkę. Te dwie podjednostki są wytwarzane w jądrze i łączą się w cytoplazmie podczas syntezy białek.
• Wolne rybosomy znajdują się zawieszone w cytozolu, podczas gdy związane rybosomy są przyłączone do retikulum endoplazmatycznego.
• Mitochondria i chloroplasty są zdolne do wytwarzania własnych rybosomów.

Charakterystyczne cechy

Struktura rybosomu. Interakcja rybosomu z mRNA. ttsz/iStock/Getty Images Plus

Rybosomy zazwyczaj składają się z dwóch podjednostek: a duża podjednostka i mała podjednostka . Rybosomy eukarotyczne (80S), takie jak te w komórki roślinne a komórki zwierzęce są większe niż rybosomy prokariotyczne (70S), takie jak te w bakteriach. Podjednostki rybosomalne są syntetyzowane w jąderko i przejść przez błonę jądrową do cytoplazma przez pory jądrowe.

Obie podjednostki rybosomalne łączą się ze sobą, gdy rybosom przyłącza się do informacyjnego RNA (mRNA) podczas synteza białek . Rybosomy wraz z inną cząsteczką RNA, transfer RNA (tRNA), pomagają przetłumaczyć kodowanie białek geny w mRNA do białek. Rybosomy link aminokwasy razem, tworząc łańcuchy polipeptydowe, które są dalej modyfikowane, zanim staną się funkcjonalne białka .

Lokalizacja w celi

Rybosomy można znaleźć dołączone do retikulum endoplazmatycznego lub wolne w cytoplazmie. ttsz/iStock/Getty Images Plus

Istnieją dwa miejsca, w których rybosomy powszechnie występują w komórce eukariotycznej: zawieszone w cytozolu i związane z retikulum endoplazmatyczne . Te rybosomy nazywają się wolne rybosomy oraz związane rybosomy odpowiednio. W obu przypadkach rybosomy zwykle tworzą agregaty zwane polisomami lub polirybosomami podczas syntezy białek. Polirybosomy to skupiska rybosomów, które przyłączają się do cząsteczki mRNA podczas synteza białek . Pozwala to na jednoczesną syntezę wielu kopii białka z pojedynczej cząsteczki mRNA.

Wolne rybosomy zwykle wytwarzają białka, które będą funkcjonować w cytozolu (płynny składnik cytoplazma ), podczas gdy związane rybosomy zwykle wytwarzają białka, które są eksportowane z komórka lub zawarte w komórce membrany . Co ciekawe, wolne rybosomy i rybosomy związane są wymienne, a komórka może zmieniać swoją liczbę zgodnie z potrzebami metabolicznymi.

Organelle Jak na przykład mitochondria oraz chloroplasty w organizmach eukariotycznych mają własne rybosomy. Rybosomy w tych organellach bardziej przypominają rybosomy znalezione w bakteria pod względem wielkości. Podjednostki zawierające rybosomy w mitochondriach i chloroplastach są mniejsze (30S do 50S) niż podjednostki rybosomów znajdujące się w pozostałej części komórki (40S do 60S).

Rybosomy i składanie białek

Rybosomy oddziałują z mRNA, wytwarzając białka w procesie zwanym translacją. ttsz/iStock/Getty Images Plus

Synteza białek zachodzi w procesach transkrypcja oraz tłumaczenie . W transkrypcji kod genetyczny zawarte wewnątrz DNA jest transkrybowany na RNA wersja kodu znanego jako informacyjny RNA (mRNA). Transkrypt mRNA jest transportowany z jądra do cytoplazmy, gdzie ulega translacji. W tłumaczeniu rosnący aminokwas wytwarzany jest łańcuch, zwany także łańcuchem polipeptydowym. Rybosomy pomagają w translacji mRNA, wiążąc się z cząsteczką i łącząc ze sobą aminokwasy w celu wytworzenia łańcucha polipeptydowego. Łańcuch polipeptydowy w końcu staje się w pełni funkcjonalnym białko . Białka są bardzo ważne polimery biologiczne w naszych komórkach, ponieważ są one zaangażowane praktycznie we wszystkie komórka Funkcje.

Istnieją pewne różnice między syntezą białek u eukariontów i prokariontów. Ponieważ rybosomy eukariotyczne są większe niż u prokariotów, wymagają więcej składników białkowych. Inne różnice obejmują różne inicjacyjne sekwencje aminokwasowe rozpoczynające syntezę białek, a także różne czynniki wydłużania i terminacji.

Struktury komórek eukariotycznych

To jest schemat komórki zwierzęcej. colematt/iStock/Getty Images Plus

Rybosomy to tylko jedno rodzaj komórki organelle. W typowej zwierzęcej komórce eukariotycznej można również znaleźć następujące struktury komórkowe:

• Centriole - pomoc w zorganizowaniu montażu mikrotubul.​
• Chromosomy - przechowuj DNA komórkowe.​
• rzęski i wici - pomoc w lokomocji komórkowej.​
• Błona komórkowa - chroni integralność wnętrza komórki.​
• Retikulum endoplazmatyczne - syntetyzuje węglowodany oraz lipidy .​
• Kompleks Golgiego - produkuje, przechowuje i wysyła niektóre produkty komórkowe.​
• Lizosomy - trawi makrocząsteczki komórkowe.​
• Mitochondria - dostarczają energii komórce.​
• Jądro - kontroluje wzrost i reprodukcję komórek.
• Peroksysomy - odtruwaj alkohol, wytwarzaj kwasy żółciowe i używaj tlenu do rozkładania tłuszczów.

Źródła

• Berg, Jeremy M. „Synteza białek eukariotycznych różni się od syntezy białek prokariotycznych przede wszystkim w inicjacji translacji”. Biochemia. 5 edycja ., Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych, 2002, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/#_ncbi_dlg_citbx_NBK22531.
• Wilson, Daniel N i Jamie H Doudna Cate. 'Struktura i funkcja rybosomu eukariotycznego.' Perspektywy zimnej wiosny w biologii tom. 4,5 a011536. doi: 10.1101/cshperspect.a011536