Рибосомы были впервые обнаружены в животной клетке в 1955 году. В этом же году были получены данные, что они выполняют важные функции в обмене веществ – являются центрами биосинтеза белка. Рибосомы обеспечивают реализацию наследственной информации клетки и обеспечивают уникальность каждого вида организма за счет образования специфичных для него белков.

Локализация

Рибосомы присутствуют во всех типах клеток. Они образуются в ядре, затем выходят из него и помещаются в:

  • цитоплазма;
  • митохондрии;
  • пластиды;
  • на мембранах эндоплазматической сети (ЭПС).

Функции рибосомы

Инжир. 1. Рибосомы на мембранах шероховатой ЭПС.

Строение

Рибосома имеет размер около 25–30 нм и состоит из двух неравных частиц, называемых большой и малой субъединицами.

Функции рибосомы

Инжир. 2. Строение рибосом.

Каждая субъединица выполняет свою функцию в процессе синтеза белка. По химическому составу рибосомы представляют собой комплекс белков и РНК, и именно РНК определяет их свойства.

Синтез белка

Процесс биосинтеза белка чрезвычайно сложен и энергозатратен.
В нем участвуют:

  • регуляторные белки;
  • белки-катализаторы;
  • АТФ и ГТФ, как источники энергии;
  • молекулы транспортной и информационной РНК;
  • ионы магния.

Рибосомы являются центрами и организаторами белоксинтезирующей системы, которая способна работать также и вне клетки.

Транскрипция

Информация о структуре белка содержится в гене.

В процессе транскрипции в ядре клетки образуется копия гена в виде информационной РНК (и-РНК). Информацией в данном случае является определенная последовательность нуклеотидов – компонентов и РНК.

Последовательность нуклеотидов и РНК кодирует нуклеотидную последовательность ДНК (ген является частью ДНК).

Трансляция

После того как и-РНК покидает ядро ​​в цитоплазме, к нему прикрепляется рибосома, инициируя тем самым сборку системы синтеза белка.

Затем начинается процесс трансляции – синтез белковой молекулы из аминокислот, которые доставляются в рибосому транспортной РНК (т-РНК).

Функции рибосомы

Инжир. 3. Схема биосинтеза белка на рибосоме.

После добавления каждой новой аминокислотной субъединицы рибосомы перемещаются по цепи и-РНК к одному кодону. Кодон – это три нуклеотида, кодирующие определенную аминокислоту.

Всего информация о составе белка переписывается дважды, сначала с ДНК на и-РНК, потом с и-РНК на сам белок. Информация в белке это последовательность аминокислот, а в ДНК и и-РНК – последовательность нуклеотидов.

В процессе биосинтеза белка рибосомы осуществляют следующие функции:

  • соединение и удержание компонентов системы синтеза белка
  • реакции катализа, приводящие к образованию пептидных связей;
  • катализ гидролиза ГТФ;
  • механическое удаление по цепочке и-РНА.

Различия в строении и функциональных функциях субъединиц рибосом представлены в таблице.

Малая

Большой

Строительство

Он состоит из 30 белков; продолговатая форма;

разделены бороздой на голове и туловище

Около 40 белков; Так выглядит чайник для заваривания

Функции

При соединении с и-РНК вреден компонент белоксинтезирующей системы

Удерживает растущую молекулу белка;

катализирует гидролиз ГТФ и образование пептидных связей

Функция перемещения рибосомы и-РНА осуществляется совместно с двумя субъединицами.

Что мы узнали?

Мы выяснили какую функцию в наборе рибосом. Они являются основной частью системы синтеза белка. Молекулы белка собираются на рибосомах. Белки, входящие в состав самих рибосом, регулируют и катализируют процессы синтеза белка.