Рибосомы — важные клеточные органеллы, расположенные на поверхности эндоплазматической сети. Структура рибосомы связана с синтезом белка.

Строение

Рибосома – немембранная органелла, состоящая из двух частей – субъединиц. Рибосомы попадают в ЭР или цитоплазму из ядрышка через поры в мембранной стенке ядра.
В зависимости от расположения рибосомы различают два типа:

  • связанный – расчет на акцию;
  • свободный – находится в цитоплазме.

Субъединицы делятся на два типа – большие и малые. Каждая часть состоит из смеси нуклеиновых кислот и белка, т е по химическому строению рибосома является нуклеопротеином.

Структура рибосомы

Рис. 1. Строение рибосом.

Рибосомы эукариотической клетки включают четыре типа рибосомальной РНК (рРНК), которые различаются по количеству нуклеотидов:

  • 18S – 1900 нуклеотидов;
  • 5S – 120 нуклеотидов;
  • 5.8S – 160 нуклеотидов;
  • 28S – 4800 нуклеотидов.

18S рРНК и 30-35 белков составляют малую субъединицу, остальные рибонуклеиновые кислоты и 45-50 белков составляют большую субъединицу. Большая субъединица прокариот включает два типа РНК, а малая — один.

В ядре субъединицы синтезируются раздельно. Они собираются локально в единую рибосому только для работы — синтеза белка, который происходит на информационной РНК. Субъединицы обертываются вокруг мРНК и собираются в комплексы, называемые полисомами или полирибосомами.

Структура рибосомы

Рис. 2. Полисомы и мРНК.

По строению рибосомы животной клетки ничем не отличаются от растительной клетки. Однако клетки растений содержат значительно меньше рибосом, т.к основную роль в обмене веществ играют хлоропласты.

Функции

Основная функция органеллы — синтез белка.
Биосинтез белка включает в себя несколько компонентов:

  • мРНК;
  • рРНК;
  • полипептид;
  • 20 аминокислот;
  • ГТФ (гуанозинтрифосфат) как источник энергии;
  • рибосомальные белки;
  • белковые факторы, регулирующие этот процесс.

Биосинтез происходит в две стадии:

  • транскрипция – чтение и копирование информации с ДНК с образованием мРНК;
  • трансляция – синтез белка на рибосомах с использованием транспортной РНК (тРНК).

Информационная РНК – это слепок, шаблон ДНК, по которому рибосома синтезирует белок. Самая короткая рибонуклеиновая кислота, транспортная РНК, переносит аминокислоты к месту синтеза белка, выстраивая полипептидную цепь. Кроме того, каждая аминокислота имеет свою тРНК.

Процесс перевода включает в себя три этапа:

  • инициация – рибосома прикрепляется к началу мРНК;
  • элонгация – сам синтез белка, образование полипептидной цепи;
  • терминация – выход синтезированной цепи из рибосомы.

Наращивание происходит довольно быстро. За одну секунду полипептидная цепь увеличивается примерно на 20 аминокислот. Высвобождению цепи способствуют стоп-кодоны (UAA, UAG, UGA) на мРНК. Эти кодоны не кодируют аминокислоты, и на них заканчивается синтез.

Структура рибосомы

Рис. 3. Синтез белка на рибосомах.

В состав рибосом входит 10 % всего клеточного белка и 80 % клеточной РНК.

Что мы узнали?

Мы выяснили, каковы особенности строения и функций рибосом. Рибосома представляет собой плотную немембранную структуру, состоящую из белка и рРНК. Рибосомы встречаются в клетках растений и животных на ЭПС и в цитоплазме. Органеллы осуществляют синтез белка, считывая информацию с ДНК (создавая мРНК) и синтезируя полипептидную цепь из мРНК.