Ribosomos sandaros ypatumai ir jos funkcijos. Ribosomos – struktūra, cheminė sudėtis, funkcijos

Visiems gyviems organizmams būdingagriežtai užsakyta struktūra. Ši tvarkanustatoma pagal įrašytą genetinę informacijąkiekviename organizme specifinės ir griežtos formosspecifinė DNR nukleotidų seka.Prokariotuose paveldima informacija yrabranduolinėje medžiagoje (bakterijų chromosomoje) ir eucaryotovas – šerdyje. Tai yra šerdis dėl buvimo jojeDNR yra eukariotų informacijos centrastic ląstelių, paveldimos informacijos saugojimo ir atkūrimo vieta, kuri ir lemia viskątam tikros ląstelės ir viso organizmo ypatybes ir tarnauja kaip ląstelės metabolizmo valdymo centras.

Branduolys yra svarbiausia ląstelės organelė. Dauguma ląstelių turi vieną branduolį. Dažnai narve yradu ar trys (pavyzdžiui, kepenų ląstelėse) arba daugiau branduolių.Branduolio forma sferinė, lęšinė, ver.šešėlio formos arba daugiaskiltis.

Branduolys yra atskirtas nuo citoplazmos branduoliniu apvalkalu, susidedančiu iš dviejų membranų. Tarpas tarp membranų vadinamas perinukleariniu. Išorinė membrana patenka tiesiai į endoplazminį tinklą. Mainai medžiagos tarp branduolio ir citoplazmos yra atliekamos dviem pagrindiniais būdais. Pirma, į branduolio apvalkalą prasiskverbia daugybė porų, per kurias molekulės keičiasi tarp branduolio ir citoplazmos. Antra, medžiagos iš branduolio į citoplazmą ir atgal gali patekti per branduolinės membranos išsikišimus ir ataugas.

Vidinis branduolio turinys skirstomas į karioplazmą (branduolių sultis), chromatiną ir branduolį.

Karioplazmayra pavaizduota gelio pavidalo matrica (RNR, baltymai, laisvieji nukleotidai ir kitos medžiagos), kurioje yra chromatinas ir vienas ar daugiau branduolių.

Chromatinasreiškia DNR molekules, susijusias su baltymais. Jis gali būti plonų siūlų, kurių neįmanoma atskirti po šviesos mikroskopu (euchromatinas), ir gumulėlių, esančių daugiausia branduolio periferijoje, pavidalu (heterochromatinas). Skirtingi chromatino kondensacijos (spiralizacijos) laipsniai atsiranda dėl toskirtingas jame esančių asmenų genetinis aktyvumas DNR sekcijos.

Nukleolis- tankus apvalus kūnas, neapribotas membrana. Branduolio branduolių skaičius svyruoja nuo vieno iki penkių, septynių ar daugiau. Branduolys nerodomassu nepriklausoma pagrindine struktūra. Jis susidaroaplink chromosomos sritį, kurioje jis užkoduotasinformacija apie rRNR struktūrą. Ši sritis šlubuojasoma vadinama branduolio organizatorius Ant joVyksta rRNR sintezė. Be rRNR branduolyjeSusidaro ribosomų subvienetai (rRNR jungiasisu baltymų molekulėmis).Taigi branduolys yra rRNR ir ribosomų subvienetų sankaupa skirtinguose formavimosi etapuose, kurios pagrindas yra chromosomos dalis – branduolio organizatorius.Pagrindinės funkcijos branduoliai yra:

1) genetinės informacijos saugojimas ir jos perdavimasdukterinės ląstelės dalijimosi procese;

2) ląstelių metabolizmo kontrolė, nustatant, kurie baltymai turi būti sintetinami, kokiu laiku ir kokiais kiekiais. Tai atliekama sintezuojant mRNR ir įgyvendinant genetinę informaciją vertimo metu.

Visos ląstelės, turinčios branduolius, vadinamoseukariotųlogiška,ir organizmai su tokiomis ląstelėmis -eukariotų.Tai augalai, gyvūnai, protistai ir grybai.

Ribosomų (1 pav.) yra ir eukariotų, ir prokariotų ląstelėse, nes jos atlieka svarbią funkciją baltymų biosintezė. Kiekvienoje ląstelėje yra dešimtys, šimtai tūkstančių (iki kelių milijonų) šių mažų apvalių organelių. Tai apvali ribonukleoproteino dalelė. Jo skersmuo yra 20-30 nm. Ribosoma susideda iš didelių ir mažų subvienetų, kurie susijungia esant m-RNR grandinei (pasiuntinio arba informacijos, RNR). Ribosomų grupės, kurią jungia viena m-RNR molekulė kaip karoliukų virtinė, kompleksas vadinamas polisomas. Šios struktūros yra laisvai išsidėsčiusios citoplazmoje arba prisitvirtinusios prie granuliuoto EPS membranų (abiem atvejais jose aktyviai vyksta baltymų sintezė).

1 pav. Ribosomos, sėdinčios ant endoplazminio tinklo membranos, struktūros diagrama: 1 - mažas subvienetas; 2 mRNR; 3 - aminoacil-tRNR; 4 - aminorūgštis; 5 - didelis subvienetas; 6 - - endoplazminio tinklo membrana; 7 - susintetinta polipeptidinė grandinė

Granuliuoto EPS polisomos sudaro baltymus, kurie pasišalina iš ląstelės ir naudojami viso organizmo poreikiams tenkinti (pavyzdžiui, virškinimo fermentai, baltymai, esantys motinos piene). Be to, ribosomos yra vidiniame mitochondrijų membranų paviršiuje, kur jos taip pat aktyviai dalyvauja baltymų molekulių sintezėje.

Ribosomos, tarpląstelinės dalelės, vykdančios baltymų biosintezę

Veikimo (ty baltymų sintezės) procese
Ribosomos atlieka keletą funkcijų:

1) baltymus sintezuojančios sistemos komponentų specifinis surišimas ir išlaikymas [informacija arba šablonas, RNR (mRNR): aminoacil-tRNR; peptidil-tRNR; guanozino trifosfatas (GTP); baltymų transliacijos faktoriai EF – T ir EF – G]:

2) katalizinės funkcijos (peptidinių jungčių susidarymas, GTP hidrolizė): 3) substratų (mRNR, tRNR) mechaninio judėjimo arba translokacijos funkcijos. Komponentų surišimo (sulaikymo) ir katalizės funkcijos yra paskirstytos tarp dviejų ribosomų subvienetų. Mažame ribosomų subvienete yra vietų, skirtų mRNR ir aminoacil-tRNR surišimui, ir, matyt, jis neturi katalizinių funkcijų. Didelėje dalelėje yra katalizinė vieta peptidinės jungties sintezei, taip pat centras, dalyvaujantis GTP hidrolizėje: be to, baltymų biosintezės metu joje yra auganti baltymų grandinė peptidil-tRNR pavidalu.

Kiekvienas iš subvienetų gali rodyti su juo susijusias funkcijas atskirai, be ryšio su kita dalele. Tačiau nė viena iš dalelių atskirai neatlieka translokacijos funkcijos, kurią atlieka tik visa ribosoma.

Ribosomos struktūra. Ribosomos randamos visų organizmų ląstelėse. Tai mikroskopiniai apvalūs 15-20 nm skersmens kūnai. Kiekviena ribosoma susideda iš dviejų nevienodo dydžio dalelių – mažų ir didelių.
Vienoje ląstelėje yra daug tūkstančių ribosomų; jos yra arba ant granuliuoto endoplazminio tinklo membranų, arba laisvai guli citoplazmoje. Ribosomose yra baltymų ir RNR. Ribosomų funkcija yra baltymų sintezė. Baltymų sintezė yra sudėtingas procesas, kurį vykdo ne viena ribosoma, o visa grupė, įskaitant iki kelių dešimčių sujungtų ribosomų. Ši ribosomų grupė vadinama polisoma. Sintetinti baltymai pirmiausia kaupiasi endoplazminio tinklelio kanaluose ir ertmėse, o vėliau yra transportuojami į organelius ir ląstelių vietas, kur jie suvartojami. Endoplazminis tinklas ir ribosomos, esančios ant jo membranų, yra vienas baltymų biosintezės ir transportavimo aparatas.

Cheminė ribosomų sudėtis Eukariotinio tipo ribosomose yra 4 rRNR molekulės ir apie 100 baltymų molekulių, prokariotinio tipo - 3 rRNR molekulės ir apie 55 baltymų molekulės. Baltymų biosintezės metu ribosomos gali „dirbti“ atskirai arba susijungti į kompleksus - poliribosomos (polisomos). Tokiuose kompleksuose jie yra sujungti vienas su kitu viena mRNR molekule. Prokariotinės ląstelės turi tik 70S tipo ribosomas. Eukariotinės ląstelės turi ir 80S tipo ribosomas (šiurkščios EPS membranos, citoplazma), ir 70S tipo (mitochondrijos, chloroplastai).Branduole susidaro eukariotų ribosomų subvienetai. Subvienetai susijungia į visą ribosomą citoplazmoje, dažniausiai baltymų biosintezės metu.

Ribosomų funkcijos: polipeptidinės grandinės surinkimas (baltymų sintezė).

Laisvos ribosomos, poliribosomos, jų ryšys su kitais ląstelės struktūriniais komponentais.

Yra pavienės ribosomos ir sudėtingos ribosomos (polisomos). Ribosomos gali laisvai išsidėstyti hialoplazmoje ir būti susietos su endoplazminio tinklo membranomis. Laisvosios ribosomos formuoja baltymus daugiausia pačios ląstelės poreikiams; surištos ribosomos užtikrina baltymų sintezę „eksportui“.

11) Centrioliai – struktūra, funkcijos tarpfazėje ir ląstelių dalijimosi metu. Mikrovamzdeliai, mikrofibrilės ir mikrofilamentai, jų cheminė sudėtis ir funkcinės charakteristikos.

Struktūra: Kai kuriuose objektuose buvo galima stebėti centriolius, dažniausiai išsidėsčiusius poromis (diplosoma), juos supa šviesesnės citoplazmos zona, iš kurios radialiai (centrosfera) tęsiasi plonos fibrilės. Centrolių ir centrosferos rinkinys vadinamas ląstelės centru.

Dažniausiai centriolių pora yra šalia branduolio. Kiekviena centriolė yra sudaryta iš cilindrinių elementų (mikrotubulių), susidarančių dėl baltymo tubulino polimerizacijos. Devyni mikrovamzdelių trynukai išsidėstę apskritime.

Funkcijos Centrioliai dalyvauja formuojant citoplazminius mikrotubulus ląstelių dalijimosi metu ir reguliuojant mitozinio veleno susidarymą. Aukštesniųjų augalų ir daugumos grybų ląstelėse centriolių nėra, o mitozinė verpstė ten susidaro kitaip. Be to, mokslininkai mano, kad ląstelės centro fermentai dalyvauja dukterinių chromosomų perkėlimo į skirtingus polius procese mitozės anafazėje.

Vystymosi ciklas Paprastai centriolė padvigubėja vieną kartą per ląstelės ciklą. Šalia kiekvienos „motinos“ centriolės pusės pastatytas „dukterinis“ cilindras; Tai paprastai įvyksta tarpfazės S periodu. Mitozės fazėje du centrioliai juda link ląstelės polių ir sudaro dvi centrosomas. Centrosomos savo ruožtu tarnauja kaip dalijimosi veleno COMMT (mikrotubulų organizavimo centrai). Tačiau yra daug nukrypimų nuo šios bendros schemos. Daugelyje ląstelių centrioliai dubliuojasi daug kartų per vieną ląstelių ciklą. Daugumos gyvūnų kiaušinėlių brendimo metu centrioliai sunaikinami (nors daugelis baltymų, sudarančių centrosomas, vis dar yra ląstelėje). Formuojantis spermatozoidams, atvirkščiai, centrosoma degraduoja; vienas centriolių virsta baziniu žvynelio kūnu, o antrasis lieka nepažeistas. Tačiau pelių ir kitų graužikų (skirtingai nuo kitų tirtų žinduolių), taip pat sraigių, abu spermatozoidų centrioliai suyra. Po apvaisinimo zigotoje atsiranda naujų centriolių arba dėl centriolės dubliavimosi, kurį prisideda spermatozoidai, arba dėl naujo susiformavimo.

mikrovamzdeliai. Pagrindinės mikrovamzdelių funkcijos yra struktūrinės ir pagalbinės funkcijos. Yra struktūrų, kuriose citoskeletą sudaro mikrovamzdeliai, pavyzdžiui, trombocitai. Be to, mikrotubulai asocijuojasi su MAP baltymais ir gali dalyvauti daugelyje svarbių ląstelių funkcijų. MAP baltymai gali reguliuoti mikrotubulių surinkimą ir išmontavimą,

struktūra Mikrovamzdeliai susideda iš tubulino baltymų ir susijusių baltymų. Tubulino molekulė yra heterodimeras, susidedantis iš dviejų skirtingų subvienetų: iš ir kurios susijungusios sudaro patį tubulino baltymą, kuris iš pradžių yra poliarizuotas. Polimerizacijos metu tubulino molekulės susijungia taip, kad vienas baltymas asocijuojasi su kito baltymo subvienetu ir pan. Vadinasi, atskiros protofibrilės atsiranda kaip poliniai siūlai, todėl visas mikrotubulas taip pat yra polinė struktūra, turinti greitai augantį pliusinį galą ir lėtai augantį minusinį galą.

Mikrofibrilės arba tarpinės gijos yra plonos (10 nm) nesišakojančios gijos, lokalizuotos pirmiausia žievės (submembraniniame) citoplazmos sluoksnyje. Jie susideda iš baltymų, bet skirtingose ​​ląstelėse (epitelio keratino ląstelėse, vimentino fibroblastuose, desmino raumenų ląstelėse ir kitose) skiriasi. Funkcinis mikrofibrilių vaidmuo yra kartu su mikrovamzdeliais dalyvauti formuojant ląstelių karkasą, atliekant pagalbinę funkciją. Kai kuriose ląstelėse (odos epidermocituose) mikrofibrilės sujungiamos į ryšulius ir sudaro tonofibriles, kurios laikomos specialiomis organelėmis, atliekančiomis pagalbinį vaidmenį.

Mikrofilamentai yra dar plonesnės siūlinės struktūros (5-7 nm), susidedančios iš susitraukiančių baltymų (aktino, miozino, tropomiozino), kurie skirtingose ​​ląstelėse nėra vienodi. Jie daugiausia lokalizuoti citoplazmos žievės sluoksnyje. Mikrofilamentai kartu sudaro ląstelės susitraukiamąjį aparatą, suteikiantį įvairių tipų judesius:

• organelių judėjimas;
• hialoplazminis srautas;
• ląstelės paviršiaus pasikeitimas;
• pseudopodijų susidarymas ir ląstelių judėjimas.

Ribosoma yra maža elektronų tanki dalelė, susidaranti iš tarpusavyje susijusių rRNR molekulių ir baltymų, kurie sudaro sudėtingą supramolekulinį junginį – ribonukleoproteinų kompleksą.

Ribosomose baltymų ir rRNR molekulių masės santykis yra maždaug vienodas. Eukariotų citoplazminėse ribosomose yra keturios rRNR molekulės, kurios skiriasi molekuline mase. Organelių skaičius ląstelėje yra labai įvairus: tūkstančiai ir dešimtys tūkstančių. Ribosomos gali būti susietos su EPS arba būti laisvos būsenos.

Ribosoma yra sudėtingas organinis junginys, kuris sudaro kompaktišką organelę, galinčią nuskaityti informaciją iš mRNR grandinių ir, naudojant ją, sintetinti polipeptidines grandines.

Ribosoma iššifruoja informacijos kodą, esantį mRNR, kurią sudaro keturių tipų nukleotidai. Trys nukleotidai, išsidėstę skirtingose ​​sekose, neša informaciją apie dvidešimt aminorūgščių. Iš tikrųjų ribosoma veikia kaip šios informacijos vertėjas. Ši problema sprendžiama tRNR ir fermentų, sintetinančių polipeptidines grandines, pagalba. Tokie fermentai vadinami aminoacil-tRNR sintetazėmis. Aminoacil-tRNR sintetazių skaičių lemia aminorūgščių įvairovė, nes kiekviena aminorūgštis turi savo fermentą. Taigi kiekvienoje ribosomoje yra mažiausiai 20 rūšių tokių fermentų.

Ribosoma susideda iš didelių ir mažų subvienetų. Kiekvienas subvienetas yra sudarytas iš ribonukleoproteino grandinės, kur rRNR sąveikauja su specialiais baltymais ir sudaro ribosomos kūną. Ribosomos susidaro mitochondrijų branduolyje arba matricoje. Polipeptidinių grandinių sintezė, kurią atlieka ribosomos, vadinama rRNR transliacija – tai yra ribosomų susidarymo pagrindas. Mažą ribosomų subvienetą sudaro viena rRNR molekulė ir apie 30 baltymų. Dideliame subvienete yra viena ilga rRNR ir dvi trumpos. Su jais yra susietos 45 baltymų molekulės.

tRNR yra mažos molekulės, susidedančios iš 70...90 nukleotidų, kurios yra dobilo lapo formos. tRNR tiekia aminorūgštis į ribosomas. Kiekviena tRNR molekulė turi akceptoriaus galą, prie kurio yra prijungta aktyvuota aminorūgštis. Aminorūgštys yra prijungtos prie trijų nukleotidų sekos, kurios yra komplementarios (atitinkančios) mRNR kodono – antikodono – nukleotidus.

Yra citoplazminės (laisvos ir surištos) ir mitochondrijų ribosomos. Citoplazminės ir mitochondrinės ribosomos labai skiriasi viena nuo kitos chemine sudėtimi, dydžiu ir kilme.

Elektroninė mikroskopija atskleidžia ir pavienes ribosomas, ir jų kompleksus (polisomas). Už sintezės ribų ribosomų subvienetai yra atskirai vienas nuo kito. Subvienetai yra sujungti informacijos vertimo iš mRNR metu. Šiuo atveju informacijos vertimą iš vienos iRNR molekulės vykdo kelios ribosomos (nuo 5...6 iki kelių dešimčių). Tokios ribosomos dažniausiai sudaro vadinamąsias polisomas – laisvą ribosomų konglomeratą, išsidėsčiusį grandinėje išilgai mRNR. Tai leidžia iš vienos mRNR molekulės vienu metu susintetinti kelias polipeptidines grandines.

Be vertimo, ribosomų subvienetai gali suirti ir vėl surinkti. Šis procesas yra dinaminėje pusiausvyroje. Vertimo procesas prasideda nuo aktyvios ribosomos surinkimo ir yra vadinamas vertimo iniciacija. Surinktoje ribosomoje yra aktyvių centrų. Tokie centrai yra abiejų subvienetų kontaktiniuose paviršiuose. Tarp mažų ir didelių subvienetų yra daugybė įdubimų. Šiose ertmėse yra: mRNR, tRNR ir susintetintas peptidas (peptidil-tRNR). Su sintetiniais procesais susijusios zonos sudaro šiuos aktyvius centrus:

• mRNR surišimo centras (M centras);
• peptidilo centras (P-centras), kuriame įvyksta informacijos skaitymo inicijavimas ir užbaigimas, o vykstant polipeptidų sintezei, jame yra polipeptidinė grandinė;
• aminorūgščių centras (A-centras), prisijungimo prie kitos tRNR vieta;
• peptidiltransferazės centras (PTP centras). Čia vyksta polipeptidų sintezės katalizė ir susintetinta molekulė pailgėja dar viena aminorūgštimi.

Mažame subvienete yra M centras, pagrindinė A centro dalis ir nedidelė P centro dalis. Likusias A ir P centrų dalis, taip pat PTF centrą galima rasti dideliame subvienete.

Vertimas prasideda nuo pradžios kodono – adenino-uracilo-guanino tripleto, esančio 5′ mRNR gale. Jis prisijungia prie mažo subvieneto būsimos ribosomos P-centro lygyje. Tada kompleksas susijungia su dideliu subvienetu. Šį procesą aktyvina arba, atvirkščiai, blokuoja baltyminiai faktoriai. Nuo susiformavimo momento ribosoma su pertrūkiais, tripletas po tripleto, juda išilgai molekulės ir RNR, o tai lydi polipeptidinės grandinės augimas. Aminorūgščių skaičius tokiame baltyme yra lygus mRNR tripletų skaičiui.

Vertimo procesas apima artimų įvykių ciklą ir vadinamas pailgėjimu – peptidinės grandinės pailgėjimu. Signalas sustabdyti vertimą yra vieno iš „beprasmių“ kodonų (UAA, UAG, UGA) atsiradimas mRNR. Šiuos kodonus atpažįsta vienas iš dviejų pabaigos faktorių. Jie suaktyvina peptidiltransferazės centro hidrolazės aktyvumą, kurį lydi susidariusio polipeptido skilimas, ribosomos suirimas į subvienetus ir sintezės nutraukimas.

Laisvos ribosomos pasiskirsto citoplazminėje matricoje. Jie yra arba subvienetų pavidalu ir nedalyvauja vertime, arba „skaito“ informaciją, sudarydami baltymų polipeptidines grandines citoplazmos ir branduolio matricoje, ląstelės citoskelete ir kt.

Surištos ribosomos yra tos ribosomos, kurios yra prijungtos prie membranų. ER arba į išorinę branduolinio apvalkalo membraną. Tai įvyksta tik sintezuojant baltymų polipeptidines grandines, kurios sudaro sekrecines citolemos granules, lizosomas, EPS, Golgi kompleksą ir kt.

Baltymų molekulių sintezė vyksta nuolat ir dideliu greičiu: per minutę susidaro nuo 50 iki 60 tūkstančių peptidinių jungčių. Per vieną sekundę eukariotinė ribosoma nuskaito informaciją iš 2...15 kodonų (tripletų) mRNR. Vienos didelio baltymo (globulino) molekulės sintezė trunka apie 2 minutes. Bakterijose šis procesas vyksta daug greičiau.

Taigi ribosomos yra organelės, užtikrinančios anabolinius procesus ląstelėje, būtent baltymų polipeptidinių grandinių sintezę.

Menkai specializuotose ir greitai augančiose ląstelėse daugiausia randama laisvų ribosomų. Specializuotose ląstelėse ribosomos yra grupėje. EPS. RNR kiekis ir atitinkamai baltymų sintezės laipsnis koreliuoja su ribosomų skaičiumi. Tai lydi polinkis į citoplazminę bazofiliją, tai yra, gebėjimas dažytis pagrindiniais dažais.

Kai kurių tipų ląstelėse citoplazma yra bazofiliškesnė nei kitose. Bazofilija gali būti difuzinė arba vietinė. Naudojant elektroninę mikroskopiją, nustatyta, kad vietinę bazofiliją sukuria gr. EPS, būtent ribosomomis, pritvirtintomis prie jo membranų. Tokios židininės bazofilijos pavyzdžiai yra: neurono citoplazma, liaukinio epitelio bazinis polius, esantis galinių kasos egzokrininės sekcijų dalyse, baltymus gaminančios seilių liaukų ląstelės. Difuzinę bazofiliją sukelia laisvos ribosomos. Bazofilija aptinkama ir tuo atveju, kai citoplazmoje susikaupia intarpų arba daug lizosomų su rūgštiniu turiniu. Tokiais atvejais matomos bazofilinės spalvos granulės.

Jei radote klaidą, pažymėkite teksto dalį ir spustelėkite Ctrl + Enter.

Ribosomos yra svarbiausi tiek prokariotų, tiek eukariotų ląstelių komponentai. Ribosomų struktūra ir funkcijos yra susijusios su baltymų sinteze ląstelėje t.y. vertimo procesas.

Pagal cheminę sudėtį ribosomos yra ribonukleoproteinai ty jie susideda iš RNR ir baltymų. Ribosomose yra tik vieno tipo RNR – rRNR (ribosominė RNR). Tačiau yra 4 jo molekulių tipai.

Pagal struktūrą ribosomos yra mažos, apvalios formos, nemembraninės ląstelės organelės. Jų skaičius skirtingose ​​ląstelėse svyruoja nuo tūkstančių iki kelių milijonų. Ribosoma nėra monolitinė struktūra, ji susideda iš dviejų dalelių, vadinamų dideli ir maži subvienetai.

Eukariotinėse ląstelėse dauguma ribosomų yra prijungtos prie ER, todėl pastaroji tampa šiurkšti.

Didžioji dalis rRNR, sudarančios ribosomas, sintezuojama branduolyje. Branduolys susidaro iš tam tikrų skirtingų chromosomų skyrių, kuriuose yra daug genų kopijų, ant kurių sintetinamas rRNR molekulių pirmtakas. Po pirmtako sintezės jis modifikuojamas ir suskaidomas į tris dalis – skirtingas rRNR molekules.

Viena iš keturių rRNR molekulių tipų sintetinama ne branduolyje, o kitose chromosomų dalyse esančiame branduolyje.

Branduolyje susirenka atskiri ribosomų subvienetai, kurie vėliau patenka į citoplazmą, kur baltymų sintezės metu susijungia.

Pagal struktūrą abu ribosomų subvienetai yra rRNR molekulės, kurios įgauna tam tikras tretines struktūras (kartas) ir yra padengtos dešimtimis skirtingų baltymų. Tuo pačiu metu dideliame ribosomų subvienete yra trys rRNR molekulės (prokariotuose dvi), o mažame subvienete yra tik viena.

Vienintelė ribosomų funkcija yra sudaryti sąlygas cheminėms reakcijoms vykti baltymų biosintezės metu ląstelėje. Pasiuntinio RNR, perdavimo RNR ir daugelis baltymų faktorių užima tam tikras ribosomos pozicijas, todėl cheminės reakcijos gali vykti efektyviai.

Kai subvienetai susijungia ribosomoje, susidaro „vietos“ - vietos. Ribosoma juda išilgai mRNR ir „skaito“ kodoną po kodono. Į vieną vietą atkeliauja tRNR su prijungta aminorūgštimi, o į kitą vietą yra anksčiau atvežta tRNR, prie kurios prijungiama anksčiau susintetinta polipeptidinė grandinė. Ribosomoje tarp aminorūgšties ir polipeptido susidaro peptidinis ryšys. Dėl to polipeptidas patenka į „naują“ tRNR, o „senasis“ palieka ribosomą. Likusi tRNR kartu su jos „uodega“ (polipeptidu) pasislenka į savo vietą. Ribosoma juda pirmyn išilgai mRNR vienu tripletu, prie jos pridedama komplementari tRNR ir kt.

Kelios ribosomos gali judėti išilgai vienos iRNR grandinės viena po kitos, susidarant polisomas.

Kiekviena bet kurio organizmo ląstelė turi sudėtingą struktūrą, kurią sudaro daug komponentų.

Trumpai apie ląstelės sandarą

Jį sudaro membrana, citoplazma, jose esančios organelės, taip pat branduolys (išskyrus prokariotus), kuriame yra DNR molekulės. Be to, virš membranos yra papildoma apsauginė konstrukcija. Gyvūnų ląstelėse visose kitose ląstelėse - Augaluose jis susideda iš celiuliozės, grybuose - iš chitino, bakterijose - iš mureino. Membrana susideda iš trijų sluoksnių: dviejų fosfolipidų sluoksnių ir baltymų sluoksnio tarp jų.

Jame yra porų, kurios leidžia medžiagoms patekti į vidų ir iš jos. Prie kiekvienos poros yra specialūs transportavimo baltymai, leidžiantys į ląstelę patekti tik tam tikroms medžiagoms. Gyvūnų ląstelės organelės yra:

Kas yra ribosoma?

Kadangi apie tai kalbame šiame straipsnyje, gana logiška užduoti tokį klausimą. Ribosoma yra organelė, kuri gali būti Golgi komplekso sienų išorėje. Taip pat būtina paaiškinti, kad ribosoma yra organelė, kurios ląstelėje randama labai dideliais kiekiais. Viename gali būti iki dešimties tūkstančių.

Kur yra šios organelės?

Taigi, kaip jau minėta, ribosoma yra struktūra, esanti ant Golgi komplekso sienų. Jis taip pat gali laisvai judėti visoje citoplazmoje. Trečias variantas, kuriame gali būti ribosoma, yra ląstelės membrana. Ir tos organelės, kurios yra šioje vietoje, praktiškai nepalieka jos ir yra nejudančios.

Ribosoma – struktūra

Kaip atrodo ši organelė? Tai atrodo kaip telefonas su imtuvu. Eukariotų ir prokariotų ribosoma susideda iš dviejų dalių, iš kurių viena didesnė, kita mažesnė. Tačiau šie du komponentai nesutampa, kai ji yra ramioje būsenoje. Tai įvyksta tik tada, kai ląstelės ribosoma tiesiogiai pradeda atlikti savo funkcijas. Apie funkcijas pakalbėsime vėliau. Ribosomoje, kurios struktūra aprašyta straipsnyje, taip pat yra pasiuntinio RNR ir šios medžiagos būtinos, kad jose būtų įrašyta informacija apie ląstelei reikalingus baltymus. Ribosoma, kurios struktūrą svarstome, neturi savo membranos. Jo subvienetai (taip vadinamos dvi jo pusės) nėra niekuo apsaugoti.

Kokias funkcijas ši organelė atlieka ląstelėje?

Už ką atsakinga ribosoma, yra baltymų sintezė. Jis atsiranda remiantis informacija, kuri yra įrašyta į vadinamąją pasiuntinio RNR (ribonukleino rūgštį). Ribosoma, kurios struktūrą aptarėme aukščiau, sujungia du savo subvienetus tik baltymų sintezės metu – procesas vadinamas vertimu. Šios procedūros metu susintetinta polipeptidinė grandinė yra tarp dviejų ribosomų subvienetų.

Kur jie susidaro?

Ribosoma yra organelė, kurią sukuria branduolys. Ši procedūra vyksta dešimčia etapų, kurių metu palaipsniui formuojasi mažų ir didelių subvienetų baltymai.

Kaip susidaro baltymai?

Baltymų biosintezė vyksta keliais etapais. Pirmasis iš jų yra aminorūgščių aktyvinimas. Iš viso jų yra dvidešimt, derindami juos skirtingais būdais, galite gauti milijardus skirtingų baltymų. Šiame etape iš aminorūgščių susidaro aminoalc-tRNR. Ši procedūra neįmanoma be ATP (adenozino trifosforo rūgšties) dalyvavimo. Be to, šiam procesui atlikti reikalingi magnio katijonai.

Antrasis etapas – polipeptidinė grandinė, arba dviejų ribosomos subvienetų sujungimo ir aprūpinimo reikalingomis aminorūgštimis procesas. Šiame procese taip pat dalyvauja magnio jonai ir GTP (guanozino trifosfatas). Trečiasis etapas vadinamas pailgėjimu. Tai yra tiesioginė polipeptidinės grandinės sintezė. Vyksta transliacijos būdu. Nutraukimas – kitas etapas – tai ribosomos suirimo į atskirus subvienetus procesas ir laipsniškas polipeptidinės grandinės sintezės nutraukimas. Toliau ateina paskutinis etapas – penktasis – Šiame etape iš paprastos aminorūgščių grandinės susidaro sudėtingos struktūros, kurios jau yra baigti baltymai. Šiame procese dalyvauja specifiniai fermentai ir kofaktoriai.

Baltymų struktūra

Kadangi ribosoma, kurios struktūrą ir funkcijas aptarėme šiame straipsnyje, yra atsakinga už baltymų sintezę, pažvelkime į jų struktūrą atidžiau. Jis gali būti pirminis, antrinis, tretinis ir ketvirtinis. - tai specifinė seka, kurioje yra tam tikrą organinį junginį sudarančios aminorūgštys. Tai alfa spiralė ir beta raukšlė, suformuota iš polipeptidinių grandinių. Tretinė baltymo struktūra apima specifinį alfa spiralių ir beta lakštų derinį. Ketvirtinė struktūra susideda iš vieno makromolekulinio darinio susidarymo. Tai yra, alfa spiralių ir beta struktūrų deriniai sudaro rutuliukus arba fibriles. Remiantis šiuo principu, galima išskirti dviejų tipų baltymus: fibrilinius ir rutulinius.

Pirmieji apima tokius kaip aktinas ir miozinas, iš kurių susidaro raumenys. Pastarųjų pavyzdžiai yra hemoglobinas, imunoglobulinas ir kt. primena siūlą, pluoštą. Rutuliniai labiau primena susipynusių alfa spiralių ir beta klosčių kamuolį.

Kas yra denatūracija?

Šį žodį tikriausiai yra girdėję visi. Denatūracija yra baltymų struktūros sunaikinimo procesas – iš pradžių ketvirtinis, tada tretinis, o vėliau antrinis. Kai kuriais atvejais pašalinama ir pirminė baltymo struktūra. Šis procesas gali atsirasti dėl šios organinės medžiagos poveikio aukštai temperatūrai. Taigi, verdant vištienos kiaušinius galima pastebėti baltymų denatūraciją. Daugeliu atvejų šis procesas yra negrįžtamas. Taigi, esant aukštesnei nei keturiasdešimt dviejų laipsnių temperatūrai, prasideda hemoglobino denatūracija, todėl sunki hipertermija yra pavojinga gyvybei. Baltymų denatūravimas į atskiras nukleino rūgštis gali būti stebimas virškinimo proceso metu, kai fermentų pagalba organizmas skaido sudėtingus organinius junginius į paprastesnius.

Išvada

Ribosomų vaidmenį labai sunku pervertinti. Jie yra ląstelės egzistavimo pagrindas. Šių organelių dėka jis gali gaminti baltymus, kurių jai reikia įvairioms funkcijoms. susidaro iš ribosomų, gali atlikti apsauginį, transportavimo, katalizatoriaus vaidmenį, statybinė medžiaga ląstelei, fermentinė, reguliuojanti (daug hormonų turi baltyminę struktūrą). Todėl galime daryti išvadą, kad ribosomos atlieka vieną iš svarbiausių funkcijų ląstelėje. Štai kodėl jų tiek daug – ląstelei visada reikia šių organelių sintezuojamų produktų.