Ribozómy – stavače bielkovín bunky

Toto je 3D počítačový grafický model ribozómu. Ribozómy sa skladajú z proteínu a RNA. Pozostávajú z podjednotiek, ktoré do seba zapadajú a fungujú ako jedna na preklad mRNA (messenger RNA) do polypeptidového reťazca počas syntézy proteínov (translácia). Poďakovanie: Callista Images/Cultura/Getty Images

Existujú dva hlavné typy buniek: prokaryotické a eukaryotické bunky . Ribozómy sú bunkové organely ktoré pozostávajú z RNA a bielkoviny . Sú zodpovedné za zostavenie proteínov bunky. V závislosti od úrovne produkcie proteínov v konkrétnej bunke môžu byť ribozómy v miliónoch.

Kľúčové poznatky: Ribozómy

• Ribozómy sú bunkové organely, ktoré fungujú pri syntéze bielkovín. Ribozómy v rastlinných a živočíšnych bunkách sú väčšie ako tie, ktoré sa nachádzajú v baktériách.
• Ribozómy sa skladajú z RNA a proteínov, ktoré tvoria ribozómové podjednotky: veľkú ribozómovú podjednotku a malú podjednotku. Tieto dve podjednotky sa tvoria v jadre a spájajú sa v cytoplazme počas syntézy proteínov.
• Voľné ribozómy sa nachádzajú suspendované v cytosóle, zatiaľ čo viazané ribozómy sú pripojené k endoplazmatickému retikulu.
• Mitochondrie a chloroplasty sú schopné produkovať svoje vlastné ribozómy.

Rozlišovacie vlastnosti

Štruktúra ribozómu. Interakcia ribozómu s mRNA. ttsz/iStock/Getty Images Plus

Ribozómy sa typicky skladajú z dvoch podjednotiek: a veľká podjednotka a a malá podjednotka . Eukarotické ribozómy (80S), ako sú napr rastlinné bunky a živočíšne bunky, sú väčšie ako prokaryotické ribozómy (70S), ako sú tie v baktériách. Ribozomálne podjednotky sa syntetizujú v jadierko a prejsť cez jadrovú membránu do cytoplazme cez jadrové póry.

Obe ribozomálne podjednotky sa spoja, keď sa ribozóm naviaže na messenger RNA (mRNA) počas Syntézy bielkovín . Ribozómy spolu s ďalšou molekulou RNA, transfer RNA (tRNA), pomáhajú prekladať proteín kódujúci génov v mRNA na proteíny. Prepojenie ribozómov aminokyseliny spolu vytvárajú polypeptidové reťazce, ktoré sú ďalej modifikované predtým, ako sa stanú funkčnými bielkoviny .

Umiestnenie v bunke

Ribozómy možno nájsť pripojené k endoplazmatickému retikulu alebo voľné v cytoplazme. ttsz/iStock/Getty Images Plus

Existujú dve miesta, kde sa ribozómy bežne vyskytujú v eukaryotickej bunke: suspendované v cytosóle a naviazané na endoplazmatického retikula . Tieto ribozómy sa nazývajú voľné ribozómy a viazané ribozómy resp. V oboch prípadoch ribozómy zvyčajne tvoria agregáty nazývané polyzómy alebo polyribozómy počas syntézy proteínov. Polyribozómy sú zhluky ribozómov, ktoré sa pripájajú k molekule mRNA počas Syntézy bielkovín . To umožňuje syntetizovať viacero kópií proteínu naraz z jednej molekuly mRNA.

Voľné ribozómy zvyčajne vytvárajú proteíny, ktoré budú fungovať v cytosóle (tekutá zložka cytoplazme ), zatiaľ čo viazané ribozómy zvyčajne vytvárajú proteíny, ktoré sú exportované z bunka alebo zahrnuté v bunke membrány . Je zaujímavé, že voľné ribozómy a viazané ribozómy sú vzájomne zameniteľné a bunka môže meniť ich počet podľa metabolických potrieb.

organely ako napr mitochondrie a chloroplasty v eukaryotických organizmoch majú svoje vlastné ribozómy. Ribozómy v týchto organelách sú skôr ako ribozómy nachádzajúce sa v baktérie s ohľadom na veľkosť. Podjednotky obsahujúce ribozómy v mitochondriách a chloroplastoch sú menšie (30S až 50S) ako podjednotky ribozómov nachádzajúce sa vo zvyšku bunky (40S až 60S).

Ribozómy a zostavenie proteínov

Ribozómy interagujú s mRNA za vzniku proteínov v procese nazývanom translácia. ttsz/iStock/Getty Images Plus

K syntéze bielkovín dochádza procesmi prepis a preklad . V prepise, genetický kód obsiahnuté vo vnútri DNA sa prepisuje do an RNA verzia kódu známeho ako messenger RNA (mRNA). Transkript mRNA je transportovaný z jadra do cytoplazmy, kde prechádza transláciou. V preklade rastúci aminokyselina vzniká reťazec, nazývaný aj polypeptidový reťazec. Ribozómy pomáhajú prekladať mRNA väzbou na molekulu a spájaním aminokyselín dohromady za vzniku polypeptidového reťazca. Polypeptidový reťazec sa nakoniec stane plne funkčným bielkoviny . Bielkoviny sú veľmi dôležité biologické polyméry v našich bunkách, keďže sú zapojené prakticky do všetkých bunka funkcie.

Existujú určité rozdiely medzi syntézou proteínov u eukaryotov a prokaryotov. Pretože eukaryotické ribozómy sú väčšie ako ribozómy v prokaryotoch, vyžadujú viac proteínových zložiek. Ďalšie rozdiely zahŕňajú rôzne iniciačné aminokyselinové sekvencie na spustenie syntézy proteínov, ako aj rôzne elongačné a terminačné faktory.

Štruktúry eukaryotických buniek

Toto je schéma živočíšnej bunky. colematt/iStock/Getty Images Plus

Ribozómy sú len jedny typ bunky organela. V typickej živočíšnej eukaryotickej bunke možno nájsť aj nasledujúce bunkové štruktúry:

• Centrioles - pomáhajú organizovať zostavovanie mikrotubulov.​
• Chromozómy - domáca bunková DNA.
• Cilia a Flagella - pomoc pri bunkovej lokomócii
• Bunková membrána - chráni integritu vnútra bunky.​
• Endoplazmatické retikulum - syntetizuje sacharidy a lipidov .
• Golgiho komplex - vyrába, skladuje a dodáva určité bunkové produkty.​
• lyzozómy - trávenie bunkových makromolekúl
• Mitochondrie - poskytujú bunke energiu
• Nucleus - riadi rast a reprodukciu buniek.
• Peroxizómy - detoxikovať alkohol, vytvárať žlčové kyseliny a využívať kyslík na odbúravanie tukov.

Zdroje

• Berg, Jeremy M. 'Syntéza eukaryotického proteínu sa líši od syntézy prokaryotického proteínu predovšetkým v iniciácii translácie.' Biochémia. 5. vydanie ., Národná lekárska knižnica USA, 2002, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/#_ncbi_dlg_citbx_NBK22531.
• Wilson, Daniel N a Jamie H Doudna Cate. 'Štruktúra a funkcia eukaryotického ribozómu.' Perspektívy Cold Spring Harbor v biológii zv. 4,5 a011536. doi:10.1101/cshperspect.a011536