Клетки-органеллы, состоящие из белков и РНК и отвечающие за синтез белков, называются рибосомами. Количество рибосом в одной клетке сильно варьируется в зависимости от потребностей и может достигать нескольких миллионов.

Строение

Сердцевиной органеллы клетки является ядро. Он содержит генетическую информацию и ядро, в котором образуются рибосомы. Синтезированные рибосомы через поры ядерной мембраны попадают либо в эндоплазматическую сеть, либо в цитоплазму. В зависимости от расположения в эукариотической клетке различают два типа рибосом:

  • связной – расположен на эндоплазматической сетчатке (шероховатый тип);
  • свободные – располагаются в цитозоле.

Гладкая ЭПС образуется после освобождения от рибосом. В растительных клетках гладкая ЭПС образует провакуоли, из которых затем образуются вакуоли.

Рибосомы

Инжир. 1. Расположение рибосом в клетке.

Рибосомы — немембранные органеллы, имеющие округлую форму и состоящие из двух частей — субъединиц (большой и малой), каждая из которых содержит рибосомальную РНК (рРНК) и белки. С химической точки зрения рибосома представляет собой нуклеопротеин, состоящий из нуклеиновых кислот и белков.

Рибосомы

Инжир. 2. Строение рибосомы.

Связанные и свободные рибосомы называются цитоплазматическими рибосомами. Также существуют собственные рибосомы митохондрий и пластид. Они отличаются меньшим количеством белков и рРНК.

Существует четыре различных типа молекул РНК-рибосом:

  • 18S-РНА – содержит 1900 нуклеотидов;
  • 5S-РНК – содержит 120 нуклеотидов;
  • 5,8S-РНА – состоит из 160 нуклеотидов;
  • 28S-РНК – состоит из 4800 нуклеотидов.

Небольшая часть рибосомы образована 30–35 белками и 18S-РНК. Самая крупная субцелость включает 45-50 белков и 5S-, 5,8S-, 28S-РНК.

В нерабочем состоянии части рибосом разъединены. Они соединяются с частью информационной (матричной) РНА, сообщая его с двух строн. В ходе синтеза белка рибосомы объединяются, образуя комплексы — полисомы или полирибосомы, связанные с мРНК и напоминающие бусины на нитке.

Рибосомы прокариот меньше, чем эукариот. Диаметр рибосом клетки человека, животных, растений и грибов – 25–30 нм, бактерий – 15–20 нм.

Синтез белка

Основная функция рРНК – синтез белка из аминокислот.
Биосинтез белков включает два процесса:

  • транскрипция;
  • перевод.

Транскрипция происходит при участии ДНК. Генетическая информация считывается с ДНК и с помощью фермента РНК-полимеразы производится мРНК. Далее начинается процесс трансляции, происходящей на рибосомах.
Этот процесс делится на три этапа:

  • инициация – частом синтеза;
  • элонгация – биосинтез;
  • терминация – завершение синтеза, разделение рибосом.

Во время инициации происходит сборка рибосом. Контактные части субъединиц называются активными центрами, среди которых расположены:

  • мРНК как «матричный» синтез;
  • тРНА, осуществляющая перенос аминокислот в синтетическую цепь;
  • синтезируемый пептид, состоящий из аминокислот.

В процессе элонгации происходит удлинение полипептидной цепи за счет присоединения аминокислот. Цепь отсоединяется от рибосомы на стадии терминации благодаря стоп-кодону – единице генетического кода, кодирующей терминацию синтеза белка.

Рибосомы

Инжир. 3. Общая схема синтеза рибосомальных белков.

Биосинтез требует энергетических затрат. При добавлении одной аминокислоты расходуются две молекулы АТФ (аденозинтрифосфат) и ГТФ (гуанозинтрифосфат). Кроме того, ГТФ проводит процессы инициации и терминации.

Что мы узнали?

На уроке 9 класса вкратце узнали о строении и функции рибосомы. Это важные органоидные клетки, которые осуществляют биосинтез белка, считывая информацию с мРНК. Рибосомы состоят из двух частей (большой и маленькой), каждая из которых состоит из рибонуклеиновой кислоты и белков.