Строение рибосомы
Рибосомы являются важными клеточными органеллами, расположенными на поверхности эндоплазматического ретикулума. Строение рибосомы связано с синтезом белка.
Содержание
Строение
Рибосома — безмембранная органелла, состоящая из двух частей — субъединиц. Рибосомы попадают в ЭПР или цитоплазму из ядрышка через поры в стенке ядерной мембраны.
В зависимости от расположения различают два типа рибосом:
- связанные — оседают на ЭПС;
- свободные — находятся в цитоплазме.
Субъединицы делятся на два типа: большие и малые. Каждая часть состоит из смеси нуклеиновых кислот и белков, т е. Химическая структура рибосомы — нуклеопротеидная.
Рис. 1. Строение рибосом.
В состав рибосом эукариотической клетки входят четыре типа рибосомных РНК (рРНК), различающихся числом 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 субъединица — один.
В ядрышке субъединицы синтезируются раздельно. Вместо этого они собираются в одну рибосому только для работы: синтеза белка, который происходит на матричной РНК. Субъединицы оборачиваются вокруг мРНК и собираются в комплексы, называемые полисомами или полирибосомами.
Рис. 2. Полисомы и мРНК.
Строение рибосомы животной клетки ничем не отличается от строения растительной клетки. Однако растительные клетки содержат значительно меньше рибосом, так как важную роль в обмене веществ играют хлоропласты.
Функции
Основная функция органоида – синтез белка.
Биосинтез белка включает несколько компонентов:
- мРНК;
- рРНК;
- полипептид;
- 20 аминокислот;
- ГТФ (гуанозинтрифосфат) как источник энергии;
- рибосомальные белки;
- белковые факторы, регулирующие этот процесс.
Биосинтез происходит в два этапа:
- транскрипция — чтение и копирование информации с ДНК, образование мРНК;
- трансляция: синтез белка на рибосомах с использованием транспортной РНК (тРНК).
Мессенджер РНК — это матрица, матрица с ДНК, по которой рибосома синтезирует белки. Самая короткая рибонуклеиновая кислота, транспортная РНК, переносит аминокислоты к месту синтеза белка, выстраивая полипептидную цепь. Каждая аминокислота имеет свою тРНК.
Процесс перевода включает в себя три этапа:
- инициация: рибосома присоединяется к началу мРНК;
- элонгация – собственно синтез белка, образование полипептидной цепи;
- терминация: освобождение синтезированной цепи от рибосомы.
Удлинение довольно быстрое. 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 этом синтез заканчивается.
Рис. 3. Синтез белков на рибосомах.
Рибосомы содержат 10% всех клеточных белков и 80% клеточной РНК.