Expresiones moleculares Biología Celular: ribosomas

todas las células vivas contienen ribosomas, pequeños orgánulos compuestos de aproximadamente 60 por ciento de ARN ribosomal (rRNA) y 40 por ciento de proteína. Sin embargo, aunque generalmente se describen como orgánulos, es importante tener en cuenta que los ribosomas no están unidos por una membrana y son mucho más pequeños que otros orgánulos. Algunos tipos de células pueden contener unos pocos millones de ribosomas, pero varios miles son más típicos., Los orgánulos requieren el uso de un microscopio electrónico para ser detectados visualmente.

los ribosomas se encuentran principalmente Unidos al retículo endoplásmico y la envoltura nuclear, así como dispersos libremente por todo el citoplasma, dependiendo de si la célula es vegetal, animal o bacteria. Los orgánulos sirven como la maquinaria de producción de proteínas para la célula y, por lo tanto, son más abundantes en las células que son activas en la síntesis de proteínas, como el páncreas y las células cerebrales., Algunas de las proteínas sintetizadas por los ribosomas son para uso interno de la propia célula, especialmente aquellas que son producidas por los ribosomas libres. Muchas de las proteínas producidas por los ribosomas Unidos, sin embargo, son transportadas fuera de la célula.

en eucariotas, el ARNr en los ribosomas está organizado en cuatro hebras, y en procariotas, tres hebras. Los ribosomas eucariotas se producen y ensamblan en el nucléolo., Las proteínas ribosómicas entran en el nucléolo y se combinan con las cuatro hebras de ARNr para crear las dos subunidades ribosómicas (una pequeña y otra grande) que formarán el ribosoma completo (ver Figura 1). Las unidades de ribosoma salen del núcleo a través de los poros nucleares y se unen una vez en el citoplasma con el propósito de la síntesis de proteínas. Cuando la producción de proteínas no se lleva a cabo, las dos subunidades de un ribosoma se separan.

en 2000, se estableció la estructura tridimensional completa de las subunidades grandes y pequeñas de un ribosoma., La evidencia basada en esta estructura sugiere, como se había supuesto durante mucho tiempo, que es el ARNr el que proporciona al ribosoma su formación básica y funcionalidad, no las proteínas. Al parecer, las proteínas en un ribosoma ayudan a llenar los vacíos estructurales y mejorar la síntesis de proteínas, aunque el proceso puede tener lugar en su ausencia, aunque a un ritmo mucho más lento.

Las unidades de un ribosoma a menudo se describen por sus valores de Svedberg (s), que se basan en su velocidad de sedimentación en una centrífuga., Los ribosomas en una célula eucariota generalmente tienen un valor de Svedberg de 80S y se componen de subunidades 40s y 60s. Las células procariotas, por otro lado, contienen ribosomas de 70S, cada uno de los cuales consiste en una subunidad de 30s y una subunidad de 50s. Como se demuestra por estos valores, las unidades de Svedberg no son aditivas, por lo que los valores de las dos subunidades de un ribosoma no suman el valor de Svedberg de todo el orgánulo. Esto se debe a que la velocidad de sedimentación de una molécula depende de su tamaño y forma, en lugar de simplemente su peso molecular.,

la síntesis de proteínas requiere la asistencia de otros dos tipos de moléculas de ARN además del ARNr. El ARN mensajero (ARNm) proporciona la plantilla de instrucciones del ADN celular para construir una proteína específica. El ARN de transferencia (ARNt) lleva los componentes básicos de la proteína, los aminoácidos, al ribosoma., Hay tres sitios de unión de ARNt adyacentes en un ribosoma: el sitio de unión de aminoacilo para una molécula de ARNt unida al siguiente aminoácido en la proteína (como se ilustra en la Figura 1), el sitio de unión de peptidilo para la molécula central de ARNt que contiene la cadena de péptidos en crecimiento, y un sitio de unión de salida para descargar moléculas de ARNt utilizadas desde el ribosoma.

Una vez que los aminoácidos de la columna vertebral de la proteína se polimerizan, el ribosoma libera la proteína y se transporta al citoplasma en procariotas o al aparato de Golgi en eucariotas., Allí, las proteínas se completan y liberan dentro o fuera de la célula. Los ribosomas son orgánulos muy eficientes. Un solo ribosoma en una célula eucariota puede agregar 2 aminoácidos a una cadena de proteínas cada segundo. En los procariotas, los ribosomas pueden trabajar aún más rápido, agregando aproximadamente 20 aminoácidos a un polipéptido cada segundo.

además de las ubicaciones celulares más familiares de los ribosomas, los orgánulos también se pueden encontrar dentro de las mitocondrias y los cloroplastos de las plantas., Estos ribosomas difieren notablemente en tamaño y composición que otros ribosomas que se encuentran en las células eucariotas, y son más similares a los presentes en las bacterias y las células de algas verdiazules. La similitud de los ribosomas mitocondriales y cloroplásticos con los ribosomas procarióticos generalmente se considera una fuerte evidencia de apoyo de que las mitocondrias y los cloroplastos evolucionaron a partir de procariotas ancestrales.