Ciri -ciri Ribosom, Jenis, Struktur, Fungsi

The Ribosom Mereka adalah organ sel yang paling banyak dan terlibat dalam sintesis protein. Mereka tidak dikelilingi oleh membran dan dibentuk oleh dua jenis subunit: yang besar dan kecil, sebagai peraturan umum subunit besar hampir dua kali ganda gadis kecil.

Keturunan prokariotik mempunyai ribosom 70 -an yang terdiri daripada subunit besar 50 -an dan 30 -an kecil. Begitu juga, ribosom keturunan eukariotik terdiri daripada subunit besar 60 -an dan 40 -an kecil.

Ribosom sama dengan kilang gerakan, mampu membaca RNA messenger, menterjemahkannya ke dalam asid amino dan menyertai mereka dengan ikatan peptida.

Ribosom bersamaan dengan hampir 10% daripada jumlah protein bakteria dan lebih daripada 80% daripada jumlah keseluruhan RNA. Dalam kes eukariota, mereka tidak begitu banyak berkenaan dengan protein lain tetapi bilangan mereka lebih besar.

Pada tahun 1950, penyelidik George Palade mula -mula menggambarkan ribosom dan penemuan ini dianugerahkan Hadiah Nobel untuk Fisiologi atau Perubatan.

[TOC]

Ciri -ciri umum

Subunit kecil dan besar ribosom

Komponen semua sel

Ribosom adalah komponen penting dari semua sel dan berkaitan dengan sintesis protein. Mereka saiz yang sangat kecil sehingga mereka hanya dapat digambarkan dalam cahaya mikroskop elektronik.

Mereka terdapat dalam sitoplasma

Ribosom bebas dalam sitoplasma sel, berlabuh dengan retikulum endoplasma kasar - ribosom memberikan penampilan "berkedut" - dan dalam sesetengah organel, seperti mitokondria dan kloroplas.

Sintesis protein

Ribosom yang dilampirkan pada membran bertanggungjawab untuk sintesis protein yang akan dimasukkan ke dalam membran plasma atau akan dihantar ke luaran sel.

Ribosom percuma, yang tidak ditambah dengan struktur apa pun dalam sitoplasma, sintesis protein yang destinasi adalah bahagian dalam sel. Akhirnya, ribosom mitokondria mensintesis protein penggunaan mitokondria.

Begitu juga, beberapa ribosom boleh menyertai dan membentuk "polyribosomes", membentuk rantai ditambah dengan RNA messenger, mensintesis protein yang sama, beberapa kali dan serentak.

Subuniti

Semua terdiri daripada dua subunit: yang besar atau lebih tua dan satu kecil atau lebih rendah.

Sesetengah penulis menganggap bahawa ribosom adalah organel yang tidak berbulu, kerana mereka kekurangan struktur lipid ini, walaupun penyelidik lain tidak menganggap mereka organel sendiri.

Struktur

Subunit ribosom. Sumber: Alejandro Porto/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)

Ribosom adalah struktur selular kecil (dari 29 hingga 32 nm, bergantung kepada kumpulan organisma), bulat dan padat, terdiri daripada RNA ribosom dan molekul protein, yang dikaitkan antara satu sama lain.

Ribosom yang paling dikaji ialah Eubacteria, Gerbang dan Eukariot. Dalam keturunan pertama ribosom lebih mudah dan banyak lagi. Sementara itu, ribosom eucarious lebih kompleks dan lebih besar. Di gerbang, ribosom lebih serupa dengan kedua -dua kumpulan dalam aspek tertentu.

Ribosom vertebrata dan angiosperma (tumbuhan bunga) sangat kompleks.

Setiap subunit ribosom terutamanya dibentuk oleh RNA ribosom dan pelbagai protein. Subunit besar boleh dibentuk daripada molekul RNA kecil, sebagai tambahan kepada RNA ribosom.

Protein digabungkan dengan RNA ribosom di kawasan tertentu, berikutan pesanan. Di dalam ribosom beberapa tapak aktif dapat dibezakan, seperti kawasan pemangkin.

RNA ribosom mempunyai kepentingan penting untuk sel dan ini dapat dilihat dalam urutannya, yang telah praktikal yang tidak dapat dilanggar semasa evolusi, mencerminkan tekanan selektif yang tinggi terhadap sebarang perubahan.

Boleh melayani anda: Cnidocytes: Ciri, Struktur, Fungsi, Jenis

Fungsi ribosom

Ribosom bertanggungjawab untuk mengantara proses sintesis protein dalam sel semua organisma, menjadi jentera biologi sejagat.

Ribosom - bersama -sama dengan RNA pemindahan dan RNA messenger - menguruskan untuk menyahkod mesej DNA dan mentafsirkannya dalam urutan asid amino yang akan membentuk semua protein organisma, dalam proses yang dipanggil terjemahan.

Memandangkan biologi, terjemahan perkataan merujuk kepada perubahan "bahasa" tiga kali ganda nukleotida kepada asid amino.

Struktur ini adalah bahagian tengah terjemahan, di mana kebanyakan reaksi berlaku, seperti pembentukan pautan peptida dan pembebasan protein baru.

Terjemahan protein

Terjemahan RNM rantai polipeptida ribosom. Sumber: SV: Användare: Elinnea/CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/)

Proses pembentukan protein bermula dengan kesatuan antara RNA utusan dan ribosom. Rasul itu bergerak melalui struktur ini pada akhir tertentu yang disebut "Codon Inisiator Rantai".

Oleh kerana RNA utusan melewati ribosom, molekul protein terbentuk, kerana ribosom dapat mentafsir mesej yang dikodkan dalam utusan.

Mesej ini dikodkan dalam triplet nukleotida, di mana setiap tiga pangkalan menunjukkan asid amino tertentu. Sebagai contoh, jika RNA utusan membawa urutan: Aug auu cuu uug GCC, peptida yang terbentuk akan terdiri daripada asid amino: metionin, isoleucine, leukine, leukine, dan alanine.

Contoh ini menunjukkan "degenerasi" kod genetik, kerana lebih daripada satu kodon - dalam kes ini CUU dan UUG - adalah pengekodan untuk jenis asid amino yang sama. Apabila ribosom mengesan cod berhenti di RNA messenger, terjemahan berakhir.

Ribosom mempunyai tapak A dan tapak p. Laman P memegang peptidil-arnt dan di laman web ini memasuki aminoacil-arnt.

Pindahkan RNA

Pemindahan RNA bertanggungjawab untuk mengangkut asid amino ke ribosom dan mempunyai urutan pelengkap ke triplet. Terdapat RNA pemindahan untuk setiap 20 asid amino yang membentuk protein.

Langkah -langkah kimia sintesis protein

Proses ini bermula dengan pengaktifan setiap asid amino dengan kesatuan ATP dalam kompleks adenosine monophosphate, melepaskan fosfat tenaga yang tinggi.

Langkah sebelumnya menghasilkan asid amino dengan tenaga yang berlebihan dan kesatuan berlaku dengan RNA pemindahan masing-masing, untuk membentuk kompleks asid amino. Di sini pembebasan adenosine monophosphate berlaku.

Di Ribosoma, pemindahan RNA mendapati RNA utusan. Pada peringkat ini, urutan pemindahan atau RNA hibrid antikodon dengan kodon atau triplet RNA utusan. Ini membawa kepada penjajaran asid amino dengan urutan yang mencukupi.

Enzim pemindahan peptidil bertanggungjawab untuk memangkinkan pembentukan pautan peptida yang mengikat asid amino. Proses ini menggunakan banyak tenaga, kerana ia memerlukan pembentukan empat ikatan tenaga tinggi untuk setiap asid amino yang mengikat rantai.

Reaksi menghapuskan radikal hidroksil pada akhir masak asid amino dan menghapuskan hidrogen pada akhir NH₂ asid amino yang lain.  Kawasan reaktif dari dua asid amino mengikat dan mewujudkan pautan peptida.

Boleh melayani anda: leukosit (sel darah putih): ciri, fungsi, jenis

Ribosom dan antibiotik

Oleh kerana sintesis protein adalah peristiwa yang sangat diperlukan untuk bakteria, antibiotik tertentu mempunyai putih ribosom dan tahap yang berlainan dalam proses terjemahan.

Sebagai contoh, streptomycin mengikat subunit kecil untuk mengganggu proses terjemahan, menyebabkan kesilapan dalam membaca RNA messenger.

Antibiotik lain seperti neomycin dan gentamycin juga boleh menyebabkan kesilapan terjemahan, gandingan subunit kecil.

Jenis ribosom

Ribosom dalam prokariot

Bakteria, seperti Dan. coli, Mereka mempunyai lebih daripada 15.000 ribosom (dalam perkadaran ini bersamaan dengan hampir seperempat berat kering sel bakteria).

Ribosom dalam bakteria mempunyai diameter kira -kira 18 nm dan terbentuk daripada 65% RNA ribosom dan hanya 35% protein dari pelbagai saiz, antara 6.000 dan 75.000 kDa.

Subunit besar dipanggil 50 -an dan 30 -an kecil, yang digabungkan untuk membentuk struktur 70 -an dengan jisim molekul 2.5 × 10⁶ Kda.

Subunit 30 -an dipanjangkan dan tidak simetri, manakala 50 -an lebih tebal dan lebih ketat.

Subunit kecil dari Dan. coli Ia terdiri daripada RNA ribosom 16S (1542 pangkalan) dan 21 protein dan dalam subunit besar adalah ribosomales 23S (2904 pangkalan), 5s (1542 pangkalan) dan 31 protein. Protein yang mengarangnya adalah asas dan bilangannya berbeza mengikut struktur.

Molekul RNA ribosom, bersama -sama dengan protein, dikelompokkan menjadi struktur sekunder yang serupa dengan jenis RNA lain.

Ribosom dalam eukariot

Ribosom dalam eukariota (80 -an) lebih besar, dengan kandungan RNA dan protein yang lebih besar. RNA lebih lama dan dipanggil 18s dan 28s. Seperti dalam prokariot, komposisi ribosom dikuasai oleh RNA ribosom.

Dalam organisma ini, ribosom mempunyai jisim molekul 4.2 × 10⁶ KDA dan terurai di subunit 40 -an dan 60 -an.

Subunit 40 -an mengandungi molekul RNA tunggal, 18s (1874 pangkalan) dan kira -kira 33 protein. Begitu juga, subunit 60s mengandungi RNA 28s (4718 pangkalan), 5.8s (160 pangkalan) dan 5s (120 pangkalan). Di samping itu, ia terdiri daripada protein asas dan protein asid.

Ribosom dalam gerbang

Archaeas adalah sekumpulan organisma mikroskopik yang mengingatkan bakteria, tetapi berbeza dengan banyak ciri yang membentuk domain berasingan.  Mereka hidup dalam pelbagai persekitaran dan dapat menjajah persekitaran yang melampau.

Jenis ribosom yang terdapat di gerbang adalah serupa dengan ribosom organisma eukariotik, walaupun mereka juga mempunyai ciri -ciri tertentu ribosom bakteria.

Ia mempunyai tiga jenis molekul RNA ribosom: 16s, 23s dan 5s, ditambah pula dengan 50 atau 70 protein, bergantung kepada spesies kajian. Bagi saiz ribosom gerbang, mereka lebih dekat dengan bakteria (70 -an dengan dua subunit 30 -an dan 50 -an) tetapi dari segi struktur utama mereka lebih dekat dengan eukariota.

Seperti gerbang sering mendiami persekitaran dengan suhu tinggi dan kepekatan garam yang tinggi, ribosom mereka sangat tahan.

Pekali pemendapan

S atau Svedbergs merujuk kepada pekali pemendapan zarah. Menyatakan hubungan antara kelajuan pemendapan berterusan antara pecutan yang digunakan. Ukuran ini mempunyai dimensi masa.

Ia boleh melayani anda: penyu boba: ciri, habitat dan tingkah laku

Perhatikan bahawa svedbergs bukan bahan tambahan, kerana mereka mengambil kira jisim dan bentuk zarah. Atas sebab ini, dalam bakteria ribosom yang terdiri daripada 50 -an dan 30 -an subunit tidak menambah 80 -an, juga subunit 40 -an dan 60 -an tidak membentuk ribosom 90 -an.

Sintesis ribosom

Semua jentera sel yang diperlukan untuk sintesis ribosom ditemui di nukleolus, rantau padat nukleus yang tidak dikelilingi oleh struktur membran.

Nukleolus adalah struktur pembolehubah bergantung kepada jenis sel: ia adalah besar dan mudah dilihat dalam sel dengan keperluan protein yang tinggi dan merupakan kawasan yang hampir tidak dapat dilihat dalam sel -sel yang mensintesis sejumlah kecil protein.

Pemprosesan RNA ribosom berlaku di kawasan ini, di mana ia dilampirkan dengan protein ribosom dan menimbulkan produk pemeluwapan granular, yang merupakan subunit yang tidak matang yang akan membentuk ribosom berfungsi.

Subunit diangkut di luar nukleus - oleh liang nuklear - ke sitoplasma, di mana ia dipasang dalam ribosom matang yang boleh bermula dengan sintesis protein.

Gen RNA ribosom

Pada manusia, gen yang menyandarkan RNA ribosom ditemui dalam lima pasang kromosom tertentu: 13, 14, 15, 21 dan 22. Oleh kerana sel memerlukan sejumlah besar ribosom, gen diulang beberapa kali dalam kromosom ini.

Gen nukleolus mengekodkan ribosomal 5.8s, 18s dan 28s dan disalin oleh polimerase RNA dalam transkriptif prekursor 45S. RNA 5S ribosom tidak disintesis dalam nukleolus.

Asal dan evolusi

Ribosom moden terpaksa muncul pada masa Luca, nenek moyang yang terakhir universal (akronim dalam bahasa Inggeris Nenek moyang sejagat), mungkin dalam RNA dunia hipotesis. Adalah dicadangkan bahawa RNA pemindahan adalah asas bagi evolusi ribosom.

Struktur ini boleh timbul sebagai kompleks dengan fungsi aplikasi diri yang kemudiannya memperoleh fungsi untuk sintesis asid amino. Salah satu ciri RNA yang paling cemerlang adalah keupayaannya untuk memangkin replikasi sendiri.

https: // youuat.BE/YQSSSSROMG

Rujukan

1. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. (2002). Biokimia. Edisi ke -5. New York: W H Freeman. Seksyen 29.3, hingga ribosom adalah zarah ribonukleoprotein (70 -an) yang diperbuat daripada subunit kecil (30 -an) dan besar (50 -an). Terdapat di: NCBI.NLM.NIH.Gov
2. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Jemputan kepada Biologi. Ed. Pan -American Medical.
3. Fox, g. Dan. (2010). Asal dan evolusi ribosom. Perspektif Pelabuhan Spring Cold dalam Biologi, 2(9), A003483.
4. Hall, j. Dan. (2015). Guyton dan Hall Textbook of Medical Physiology e-Book. Elsevier Health Sciences.
5. Lewin, b. (1993). Gen. Jilid 1. Reverte.
6. Lodish, h. (2005). Biologi selular dan molekul. Ed. Pan -American Medical.
7. Ramakrishnan, v. (2002). Strasture ribosom dan mechaanisme terjemahan. Sel, 108(4), 557-572.
8. Tortora, g. J., Funke, b. R., & Kes, c. L. (2007). Pengenalan kepada Mikrobiologi. Ed. Pan -American Medical.
9. Wilson, d. N., & Cate, j. H. D. (2012). Struktur dan fungsi ribosom eukariotik. Perspektif Pelabuhan Spring Cold dalam Biologi, 4(5), A011536.