Ribosomi: opredelitev, vrste, funkcije, oblike in strukture

Ribosomi: opredelitev, vrste, funkcije, oblike in strukture - Ste že slišali za izraz Ribosome? Ob tej priložnosti bomo razpravljali o tem, kaj pomeni ribosomi? Oglejmo si celotno razlago spodaj, da jo bolje razumemo.

Ribosomi: opredelitev, vrste, funkcije, oblike in strukture

---

Ribosomi so delci, molekule ali organele, sestavljeni iz beljakovin in ribonukleinske kisline (RNA), ki sodelujejo pri sintezi beljakovin. Z drugimi besedami, ribosom je mesto za sintezo beljakovin. Ribosomi imajo majhne dimenzije, kjer ima ta trdna organela premer le 20 nanometrov. Ribosomi so sferične strukture, ki jih najdemo v citoplazmi prokariontskih in evkariontskih celic. Nekatere vrste ribosomov se prosto pojavljajo v citozolu, nekatere pa se pritrdijo na agresivni endoplazemski retikulum (ER) ali tisto, kar je znano tudi kot jedrska membrana.

Izraz ribosom izhaja iz grščine, ki izhaja iz besede soma, ki pomeni telo, in ribonukleinske kisline ali ribonukleinske kisline. Znanstvenik, ki je prvi izvedel raziskave ribosomov, je bil George Emil Palade, romunski znanstvenik. Te raziskave je opravil v petdesetih letih z uporabo elektronskega mikroskopa. Zaradi raziskav, ki jih je opravil, je leta 1974 George Emil Palade dobil Nobelovo nagrado za psihologijo in zdravje. Vendar pa je bil znanstvenik, ki je prvi uporabil ime ribosom za to trdno molekulo, Ricard B. Robert leta 1958.

---

Značilnosti ribosomov

Majhne granule s premerom približno 20 do 22 nanometrov.
Najdeno v vseh živih celicah.
Najmanjši organel v celici.
Sestavljen je iz 65% ribosomske RNA (rRNA) in 35% ribosomske beljakovine.
Lahko ga najdemo v grobi ER in razpršeni v citoplazmi.
Proizvajajo beljakovine.

---

Vrste ribosomov

• Prosti ribosomi so celična struktura, ki je široko razširjena v citoplazmi
• Vezani ribozomi so ena od ribosomskih struktur, ki so običajno pritrjene na ER (endoplazemski retikulum) ali pa se pogosto imenujejo tudi RER (grobi endoplazemski retikulum).

---

Ribosomska oblika in velikost

Prokarionti

Prokariontski ribosomi so veliki 70S in vsebujejo 6% RNA in 40% beljakovin. Te celične organele se prosto nahajajo v citoplazmi, kjer sta velikosti podenot 50S in 30S. Ima dolžino 29 x 21nm z maso 2.520.000 daltonov.

Evkarionti

Medtem ko je v evkariontskih ribosomih velikost 80S z 40% vsebnostjo RNA in 60% beljakovin.

Ima neodvisno lokacijo v citoplazmi in je vezan na endoplazemski retikulum. Dolžina je približno 32 x 22nm, masa pa približno 4.220.000 daltonov.

Ribosomska funkcija

Kot že vemo, da so ribosomi drobni elektronsko neprepustni delci. Sestavljen je iz 4 vrst ribosomske RNA (rRNA) in 80 različnih vrst beljakovin. Ribosomi imajo različne funkcije, med drugim:

Sinteza beljakovin

Ribosomi so primer organele, ki nima membrane, kjer ima zelo pomembno vlogo zelo pomemben v procesu sinteze beljakovin je postopek, ki pretvori messenger RNA (mRNA) v beljakovin.

Ribosomi imajo prost položaj pri izvajanju procesa sinteze beljakovin, encimov, ki delujejo kot katalizatorji v citosolni tekočini. Pri izvajanju teh funkcij ribosomu pomagajo 3 glavne komponente, in sicer:

• mRNA, ki je predloga za beljakovine. Ta molekula je kopija gena v DNK, ki se nato pošlje v citoplazmo, da se s spodbujanjem ribosoma prevede kot protein. mRNA je sestavljena iz vrste kodonov, katerih naloga je narekovati aminokislinsko zaporedje ribosoma, potrebno v procesu sinteze beljakovin.
• Aminokislina
• tRNA, ki je poseben nosilec aminokislin. Ta molekula ima tripletni antikodon, ki je komplementaren kodonu, ki se nahaja na mRNA. In s tem dopolnjevanjem bo zaporedje kodonov mRNA narekovalo zaporedje aminokislin.

Ta vrsta procesov sinteze beljakovin se imenuje osrednja dogma. Beljakovine, ki nastanejo v tem postopku sinteze, bodo kasneje uporabile v citoplazmi.

Prepis

Ena od verig DNA bo podvržena transkripciji, da se ustvari RNA. Veriga DNA, ki se prepiše v RNA, se imenuje transkripcijska enota. Dejansko je transkripcija del genetskega izražanja. Izvirna interpretacija prepisa je pravzaprav kopiranje ali prečrkovanje. Torej, kaj tukaj pomeni transkripcija, je postopek kopiranja odčitkov DNA v RNA. V tem procesu je edina resnična nadomestitev dušikova baza timin v DNA, ki jo v RNA nadomesti uracil. Prepis je sestavljen iz 3 faz postopka, in sicer:

• Začetek verige RNA
• Raztezek verige RNA
• Prekinitev (zaključna) veriga RNA

Proces transkripcije poteka v celičnem jedru ali v mitohondrijskem matriksu in plastidah, kjer lahko ta proces sproži dražljaj ali sploh brez stimulacije. Stimulacija, ki se pojavi, bo aktivirala osrednji merilnik, sestavljen iz polja TATA, polja CCAAT in polja GC. Ta postopek transkripcije ustvari surovo RNA, znano kot primarna mRNA, v kateri so fragmenti snopov za beljakovine, ki pomagajo in nadzorujejo postopek sinteze beljakovin. Naslednja datoteka RNA se obdela po transkripciji.

Prevajanje

To je postopek prevajanja nukleotidnega zaporedja v molekuli mRNA v zaporedje aminokislin, ki tvorijo protein ali polipeptid. To je eden glavnih procesov, ki lahko gene poveže z beljakovinami, ne le transkripcijo. Ta postopek se zgodi samo v molekuli mRNA, medtem ko druge molekule, kot sta rRNA in tRNA, ne prevajajo. mRNA je kopija zaporedja DNA, v katerem molekula sestavlja gen v obliki odprtega bralnega okvira. Ne samo to, mRNA posreduje tudi podatke o aminokislinskem zaporedju. Ribosomi so kraj, kjer poteka ta proces prevajanja

Postopek prevajanja je povzet v tri seje, in sicer:

1. Začetek

To je začetna faza v procesu prevajanja, kjer se v tem procesu mRNA, 30S podenota in formilmetionil tRNA združijo v 30S iniciacijsko okolje. Ko se ustvari iniciacijski kompleks 3oS, se podenota 50S naslednjič pridruži in tvori podenoto 70S.

2. Podaljšanje

To je postopek raztezanja polipeptida bodisi pri prokariontih bodisi pri evkariontih. Ta postopek je razdeljen na 3 faze, in sicer:

• Aminoacil-tRNA, ki se veže na A stran ribosoma
• Izdelava peptidnih vezi
• Translokacija nasedlega ribosoma do mRNA v naslednji položaj kodona, ki se nahaja na mestu A.

3. Prenehanje

To je zadnji postopek prevajanja, pri katerem so tri vrste zaključnih kodonov, UAA, UGA in UAG, prisotne v mRNA, ki doseže položaj A na ribosomu.

Struktura in sestava ribozoma

Ribosomi so sestavni deli celic, ki proizvajajo beljakovine z uporabo vseh vrst aminokislin. Sami ribosomi so sestavljeni iz dveh pomembnih spojin, in sicer:

Ribonukleinska kislina ali ribonukleinska kislina (RNA)

Ta kislina prihaja iz jedra, ki je kraj, kjer v celici poteka sinteza ribosomov. Ribonukleinska kislina je ena od treh glavnih makromolekul (DNA, beljakovine, RNA), ki imajo pomembno vlogo v vseh oblikah življenja. RNA ima podobno strukturo kot DNA, saj je sestavljena iz več nukleotidov, od katerih ima vsak fosfatno skupino, dušikovo bazno skupino in pentozno skupino. Ribonukleinska kislina deluje tudi v procesu sinteze beljakovin v evkariontskih celicah. V teh evkariontskih celicah so prisotne 3 vrste RNA, in sicer:

• RNA-messenger ali splošno imenovana messenger-RNA (mRNA). To je vrsta RNA, ki jo sintetizira RNA polimeraza I.
• RNA-Ribosomi ali znani kot Ribosomal-RNA (rRNA). To je vrsta RNA, ki jo sintetizira RNA polimeraza II
• RNA– prenos ali znan kot transfer– RNA (tRNA). To je vrsta RNA, ki jo sintetizira RNA polimeraza III

RNA ima več glavnih funkcij, med drugim:

1. Kot shramba podatkov ali genskega materiala

To še posebej velja za skupino virusov, kot so bakteriofagi, kjer, ko virus začne napadati žive celice, postane RNA, ki jo prenese v citoplazmo žrtev celice, bo gostiteljska celica prevedla, da ustvari viruse, ki jih novo. Rezultati izpopolnjenih raziskav, ki so se poskušale povezati z RNA, so poročali, da je bila RNA na začetku evolucijskega procesa pogost genski material, preden so živi organizmi uporabili DNK.

2. Kot posrednik med DNK in beljakovinami v procesu genskega izražanja, ki velja za vse žive organizme

V tem primeru je RNA izdelek, ki deluje kot kopija zaporedne zaporedne kode DNA v DNK postopek transkripcije, kjer je zaporedna koda razporejena v 3 zaporedja po N baz, znanih kot kodon. Vsak kodon je vezan na eno aminokislino.

Ribosomski protein ali ribonukleinski protein (RNP)

Ribosomski protein je ena vrsta beljakovin, ki skupaj z rRNA (Ribosome-RNA) tvori ribosomske podenote, ki sodelujejo v celičnem procesu prevajanja. To je spojina, ki je polimer različnih monomerov, ki so med seboj povezani s peptidnimi vezmi. Te molekule vsebujejo ogljik, vodik, dušik, kisik in včasih žveplo ali fosfor.

Beljakovine imajo zelo pomembno vlogo za živa bitja ali viruse, in sicer v strukturi in delovanju njihovih celic. Postopek biosinteze naravnih beljakovin je enak genetskemu izražanju. Genetska koda, ki jo nosi DNA, se prepiše v RNA, ki nato deluje kot predloga za prevod, ki ga opravi ribosom.

Na tej stopnji je beljakovina še vedno v surovem stanju, kjer je sestavljena le iz proteinogenih aminokislin. Za proizvodnjo beljakovin, ki so biološko sposobne igrati polno vlogo, je potreben mehanizem po prevajanju.

Struktura beljakovin je razdeljena na 4 ravni, in sicer:

• Primarna struktura (stopnja ena), to je zaporedje aminokislin, ki tvorijo beljakovine s pomočjo peptidnih vezi.
• Sekundarna struktura (stopnja 2), to je lokalizirana 3-velikostna struktura aminokislinskega zaporedja beljakovin, ki se skozi vodikovo kislino pretvori v stabilizacijski postopek. Obstaja več oblik sekundarne strukture, in sicer: alfa vijačnica (α vijačnica), beta list (β-list), Beta-Turn (β-turn) in gama-turn (y-turn).
• Terciarna struktura (stopnja 3), ki je kombinacija raznolikosti sekundarnih struktur. Na splošno je ta struktura v obliki kepe, kjer lahko nekatere molekule izvajajo fizične interakcije brez kovalentne vezi, da tvorijo normalne oligomere (kot so dimeri, trimerji, kvaternarji) in tvorijo strukturne kvaternar.
• Kvartarne strukture (stopnja 4), npr. Encimi inzulin in rubisko.

Obstajajo tudi funkcije beljakovin, vključno z:

• Kot vir energije
• Sinteza hormonov, encimov in protiteles
• Nadzor ravnotežja kislinsko-bazične vsebnosti v celicah
• Oblikuje in popravlja tkiva in celice
• kot hlev ali zaloga hrane

---

Ribosomska divizija

Ribosomi so razdeljeni na dva velika dela, ki se imenujejo podenote, pri čemer je v vsaki podenoti enota S (Svedberg). Enota prikazuje hitrost usedanja, ko je podenota centrifugirana, pri čemer je ime enote prevzeto iz imena odkritelja. Vsaka podenota ribosoma vsebuje RNA in beljakovine. Vrste obeh podenot temeljijo na stopnji sedimentacije v določenih gojiščih. Obstajata tudi dve podenoti ribosoma, in sicer:

• 1. Majhna podenota - Majhna ribosomska podenota je sestavljena iz 1 ribosomsko-RNK (rRNA) in približno 21 proteinov v prokariontih, ki pripadajo bakterijam, in približno 30 beljakovin v evkariontih sesalcev.
• 2. Velika podenota - V prokariontih velika ribosomska podenota vsebuje 2 rRNA (eno veliko in eno majhno) in blizu 31 beljakovin. Nasprotno pa pri evkariontih velika ribosomska podenota vsebuje 3 rRNA (eno veliko in dve majhni) in je prisotna v skoraj 49 beljakovinah.

V evkariontskih celicah se bosta dve ribosomski podenoti podvrgli procesu sinteze v jedru, ki se bo nato pred uporabo izvozila v citoplazmo.

Struktura ribosoma ima naslednje značilnosti:

• Ima splošno obliko, kjer je v vzdolžnem prerezu elipsa
• Pri preizkusu metode negativnega barvanja se zdi, da obstaja prečni žleb, pravokoten na os, in je razdeljen na 2 podenoti, od katerih ima vsaka drugačno velikost.
• Vsaka podenota je označena s prisotnostjo sedimentacijskega koeficienta, ki je izražen v dimenziji S (Svedberg). V prokariontskih celicah je sedimentacijski koeficient 70S (50S za velike podenote in 30S za majhne podenote). Po drugi strani pa je v evkariontskih celicah koeficient sedimentacije 80S (60S za velike podenote in 40S za majhne sončne enote).
• Ribosomi imajo različne velikosti in oblike. V prokariontskih celicah lahko dolžina ribosoma doseže 29 nanometrov in 21 nanometrov. Nasprotno pa lahko v evkariontskih celicah dolžina ribosoma doseže 32 nanometrov in 22 nanometrov.
• V prokariontskih celicah so majhne podenote podolgovate, ukrivljene oblike z 2 simetričnima oblikama, imajo 3 števke in so kot kavč. V evkariontskih celicah pa so podenote po velikosti podobne E ribosomom. Colli.

To je pregled od O Knowledge.co.id približno Ribosomi,lahko koristno.