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