Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

   Рибосомы - органеллы белкового синтеза, состоят из рРНК и белка (оттуда название, от лат. Soma - тело). Находятся в прокариотических и эукариотических клетках, за исключением эритроцитов млекопитающих. 3 Учитывая массу и распространения различают два вида рибосом:

 

   (1) малые рибосомы, которые содержатся у прокариот, а также в пластидах и митохондриях эукариот. Они имеют массу в среднем около 2,5 х106 дальтонов (d) и постоянную седиментации Сведберга 70s. Такие рибосомы не подключен к мембранам и имеют диаметр 15 нм;

   (2) большие рибосомы, которые содержатся в цитоплазме клеток эукариотического типа. Их масса составляет 4,8 х106 d, и постоянная седиментации 80s. Такие рибосомы диаметром около 22 нм, обычно связаны с мембранами эндоплазматической сети и составляют вместе с ней гранулярную эндоплазматическая сеть.

 

   Структурная организация рибосом всех названных групп принципиально одинакова. Рибосома состоит из двух субъединиц (субчастицы): большой и малой. В рибосомах эукариот они константу седиментации Сведберга 60s i 40s. В нативном виде не все субчастицы соединяются в целые рибосомы, а находятся в динамическом равновесии: 80s « 60s +40 s.

   Большая субъединица рибосомы имеет вид треугольника, трапеции или ковша с диаметром в 15-18 нм, меньше - напоминает телефонную трубку с диаметром 14-16 нм. Присоединяются обе субъединицы поперечными сторонами с помощью ионов магния (Mg2 +), а между ними остается узкая щель.

 

   Химическая организация рибосом. Рибосомы содержат виcокополимерну рибосомальной РНК (рРНК) и белок: 40-60 % рРНК и 60-40 % белка. В рибосомах находится около 80-90 % всей РНК клетки. Каждая субъединица содержит по одной или две молекуле рРНК в виде клубка или тяжа, плотно упакованного белками, создавая рибонуклеопротеид (РНП). При снижении концентрации ионов магния в растворе может наступить изменение конформации РНК и развертывания тяжа. Кроме этого, в рибосомах обнаружены катионы кальция.

 

   Рибосомальные РНК имеют характерную вторичную структуру, создается за счет особых участков - шпилек, образованных комплементарно связанными нуклеотидами. В состав рибосом входят полиамины (диаминопропан, кадаверин, путресцин). Структурные белки рРНК имеют щелочные свойства, содержат оснóвни аминокислоты, а ферментативные - кислые.

   Полирибосомы (сокращенно, полисомы, от греч. Poli - много и soma - тело) - это комплекс, образованный из иРНК и рибосомы (от 5 до 70), нанизанных на нить информационной РНК (иРНК) толщиной 1,5 нм, которая обеспечивает передачу генетической информации с ДНК на синтез белка. Нетранслюючи, неработающие рибосомы постоянно обмениваются субъединицами. Собираются только в момент работы и формируют полисомы. Итак, полисомы - это структуры временного характера, связанные с периодичностью процессов синтеза белка (рис. 2.19).

   Локализация рибосом (полисом). Рибосомы могут располагаться в цитоплазме клетки одиночно, тогда они функционально неактивны. Сбор рибосом на иРНК происходит в начале синтеза белка. Полисомы могут быть свободно размещенными в цитоплазме или прикрепленными к внешней поверхности эндоплазматической сети и кариолемы. Тогда имела субъединица рибосомы соединяется с иРНК, а большая может присоединяться к мембранам эндоплазматической сети. После завершения синтеза одного полипептида рибосомы могут вновь диссоциировать.

 

   Полисомы НЕ агрегированные с мембраной в клетках с недостаточно развитой эндоплазматической сетью (овоциты), размещаются в один ряд или образуют розетки или спирали. Ядерные рибосомы находятся в сочетании с нитевидными структурами, из которых состоят окончательные хромосомы в интерфазном ядре. Рибосомы обнаружены также в митохондриях и пластидах.

 

   Количество рибосом (полисом) зависит от метаболической активности клетки. Особенно много полисом есть в клетках, которые быстро делятся, и в таких, продуцирующие большое количество белков на экспорт. Количество рибосом в таких клетках может достичь 50 тысяч, что составляет около 25 % массы всей клетки (например, в печеночной клетке).

 

   Функции рибосом - трансляция, то есть считывания кода матричной (инфоромационно) РНК и сбора полипептида. Путем введения меченых аминокислот выявлено, что в рибосомах происходит синтез белков. Полипептидные молекулы белка синтезируются таким образом, что определенные аминокислоты в рибосоме соединяются друг с другом в соответствующей последовательности. Поэтому информационная РНК, которая в виде кодонов (триплетов), кодирует порядок размещения аминокислот, должна перемещаться по рибосоме по мере присоединения очередной аминокислоты к предыдущей. Чем больше рибосом содержит полисома, тем больше молекул полипептидов будет синтезироваться на ней одновременно. На малой субъединицы рибосомы в месте ее контакта с большой находится иРНК - связывающая участок, а также участок, содержащее аминоацил - тРНК. Между двумя участками рибосомы находится центр, который катализирует образование пептидных связей.

 

   Важную роль в синтезе белка играет транспортная РНК (синонимы: тРНК, растворимый РНК, или РНК- переносчик), функция которой состоит в том, чтобы из фонда аминокислот, образованных клеткой, выбрать "нужную" и вместе с ней направиться к рибосомы. Транспортная РНК имеет вид листочка (рис. 2.20), черешок которого в каждой тРНК имеет такой же триплет нуклеотидов - ЦЦА. Этот участок служит для прикрепления аминокислоты, образование аминоацил - тРНК. Второй участок " познает " " свою" аминокислоту, которая и прикрепляется к первому участку тРНК. Третий участок - это антикодон (триплет нуклеотидов), с помощью которого тРНК, нагруженная аминокислотой, помещает ее на соответствующее место - кодон в иРНК, спарюючись с ним, по принципу комплементарности. Четвертый участок тРНК узнает рибосому на иРНК и прикрепляется к ней.

 

   Синтез белка на рибосомах начинается с прикрепления рибосомы (ее малой субъединицы) к определенному участку иРНК. Дальше в рибосому вступает тРНК с аминокислотой (аминоацил - тРНК) и своим антикодоном (триплетом нуклеодитив) контактирует с комплементарным ему кодоном на иРНК. Тогда тРНК отсоединяется и рибосома вместе с аминокислотой перемещается на следующую позицию (движение иРНК и рибосомы является встречным). В рибосоме предыдущей аминокислоты присоединяется следующая в составе аминоацил - тРНК путем образования пептидной связи. На каждом этапе происходит присоединение к рибосомы аминоацил - тРНК опять же по принципу комплементарности - антикодон тРНК к соответствующему кодона иРНК. Как только аминокислоты соединяются между собой, тРНК отпадает. И так процесс синтеза белковой цепочки продолжается и завершается освобождением олиго - или полипептида от рибосомы. Рибосома, которая закончила уборку пептидной цепочки диссоциирует (разъединяется) на субъединицы и может вновь присоединяться на освободившееся место в иРНК.

 

   Считают, размещенные свободно в гиалоплазме полисомы синтезируют белок для нужд самой клетки. Прикрепленные к мембранам гранулярной эндоплазматической сети полисомы синтезируют белок на экспорт для экзоцитоза, т.е. выведение его за пределы клетки (клетка печени синтезирует белки плазмы крови, В- лимфоциты и плазмоциты - g - глобулины). При росте молодых клеток количество рибосом увеличивается. В процессе метаболизма белки цитоплазмы постоянно обновляются, синтезируясь на полисомах. Рибосомы осуществляют также синтез специальных белков, таких как гемоглобин у предшественников эритроцитов.

   Образование рибосом. Рибосомы у эукариот синтезируются в ядрышке. Матрицей для рРНК есть участки ДНК. Выделяют несколько этапов образования рибосом с соответствующими названиями: (1) еосомы (с греч. Eos - ранняя звезда, начало) образуются на начальном этапе, когда в ядрышке на ДНК синтезируется только рРНК; (2) неосомы (с греч. Neos - новый) - это комплексы рРНК - белок, подвергающихся многоступенчатую процедуре созревания и как готовые субъединицы попадают в цитоплазму и там при участии Mg2 + на иРНК соединяются в (3) рибосомы. Нанизываясь на нить иРНК, образуют полирибосомы (полисомы). В прокариот рибосомы образуются в цитоплазме в результате простой агрегации компонентов.

 

   Таким образом, формирование полисом происходит при участии иРНК, которая синтезируется в ядре на еухроматинових участках хромосом и через поровые комплексы попадает в цитоплазму. На ней и нанизываются рибосомы с участием ионов магния. Так формируются комплексы, синтезирующие белок.


Яндекс.Метрика
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии