Molekulární Výrazy Buněčné Biologie: Ribozomy

Všechny živé buňky obsahují ribozomy, malé organely se skládá z přibližně 60 procent ribozomální RNA (rRNA) a 40 procent bílkovin. Ačkoli jsou obecně popsány jako organely, je důležité si uvědomit, že ribozomy nejsou vázány membránou a jsou mnohem menší než jiné organely. Některé typy buněk mohou mít několik milionů ribozomů, ale několik tisíc je typičtější., Organely vyžadují, aby bylo vizuálně detekováno použití elektronového mikroskopu.

Ribozomy se nacházejí především vázán na endoplazmatické retikulum a jadernou obálku, stejně jako volně rozptýleny po cytoplazmě, v závislosti na tom, zda je buňka, rostlina, zvíře, nebo bakterie. Organely slouží jako stroje pro produkci bílkovin pro buňku a jsou proto nejhojnější v buňkách, které jsou aktivní v syntéze bílkovin, jako je pankreas a mozkové buňky., Některé proteiny syntetizované ribozomy jsou určeny pro vlastní vnitřní použití buňky, zejména ty, které jsou produkovány volnými ribozomy. Mnoho proteinů produkovaných vázanými ribozomy je však transportováno mimo buňku.

v eukaryotách je rRNA v ribozomech uspořádána do čtyř pramenů a v prokaryotách do tří pramenů. Eukaryotní ribozomy se vyrábějí a sestavují v nukleolu., Ribozomální proteiny zadejte jadérko a kombinovat se čtyřmi rRNA pramenů vytvořit dvě ribozomální podjednotky (jeden malý a jeden velký), které budou tvořit dokončena ribozomu (viz Obrázek 1). Ribozomové jednotky opouštějí jádro jadernými póry a spojují se jednou v cytoplazmě za účelem syntézy bílkovin. Pokud se produkce bílkovin neprovádí, oddělí se obě podjednotky ribozomu.

v roce 2000 byla vytvořena kompletní trojrozměrná struktura velkých a malých podjednotek ribozomu., Důkazy založené na této struktuře naznačují, jak se již dlouho předpokládalo, že je to rRNA, která poskytuje ribozomu svou základní formaci a funkčnost, nikoli proteiny. Zdá se, že proteiny v ribozomu pomáhají vyplňovat strukturální mezery a zvyšují syntézu bílkovin, i když proces může probíhat v jejich nepřítomnosti, i když mnohem pomaleji.

jednotky ribozomu jsou často popsány jejich hodnotami Svedberg (s), které jsou založeny na jejich rychlosti sedimentace v odstředivce., Ribozomy v eukaryotické buňky mají obecně Svedberg hodnotu 80. LET a se skládá ze 40s a 60s podjednotky. Prokaryotické buňky, na druhé straně, obsahují 70S ribozomy, z nichž každá se skládá z 30s a 50s podjednotky. Jak ukázaly tyto hodnoty, Svedberg jednotky nejsou aditivní, takže hodnoty obou podjednotek ribozomu, nepřidávejte do Svedberg hodnotu celé organely. Je to proto, že rychlost sedimentace molekuly závisí na její velikosti a tvaru, spíše než na její molekulové hmotnosti.,

syntéza proteinů vyžaduje kromě rRNA pomoc dvou dalších druhů molekul RNA. Messenger RNA (mRNA) poskytuje šablonu pokynů z buněčné DNA pro budování specifického proteinu. Přenos RNA (tRNA) přináší proteinové stavební kameny, aminokyseliny, do ribozomu., K dispozici jsou tři přilehlé tRNA vazebná místa na ribozomu: aminoacyl vazebné místo pro tRNA molekula připojena další aminokyselina v proteinu (jak je znázorněno na Obrázku 1), peptidyl vazebné místo pro centrální tRNA molekula obsahující rostoucí peptidový řetězec, a výstupní vazebné místo pro vypouštění použité molekuly tRNA z ribozomu.

Jakmile je protein páteře aminokyseliny se polymeruje, ribozom se uvolní protein a je transportován do cytoplazmy v prokaryot nebo do Golgiho aparátu u eukaryot., Tam jsou proteiny dokončeny a uvolněny uvnitř nebo vně buňky. Ribozomy jsou velmi účinné organely. Jeden ribozom v eukaryotické buňce může každou sekundu přidat 2 aminokyseliny do proteinového řetězce. V prokaryotách mohou ribozomy pracovat ještě rychleji a každou sekundu přidávají do polypeptidu asi 20 aminokyselin.

kromě nejznámějších buněčných umístění ribozomů se organely nacházejí také uvnitř mitochondrií a chloroplastů rostlin., Tyto ribozomy se výrazně liší velikostí a make-upem než jiné ribozomy nalezené v eukaryotických buňkách a jsou více podobné těm, které se vyskytují v bakteriích a modrozelených řasách. Podobnost mitochondrií a chloroplastů ribozomech prokaryotické ribozomy, je obecně považován za silný podpůrný důkaz, že mitochondrie a chloroplasty vyvinuly z předků prokaryot.