Впервые рибосомы были обнаружены в животной клетке в 1955 году. В этом же году были получены данные, что они выполняют важные функции в обмене веществ – являются центрами биосинтеза белка. Рибосомы способствуют реализации наследственной информации клетки и обеспечивают уникальность каждого вида организмов за счёт образования специфичных для него белков.
Синтез белка
Процесс биосинтеза белка чрезвычайно сложен и энергоёмок.
В нём участвуют:
- регуляторные белки;
- белки-катализаторы;
- АТФ и ГТФ, как источники энергии;
- молекулы транспортной и информационной РНК;
- ионы магния.
Рибосомы являются центрами и организаторами белоксинтезирующей системы, которая способна работать также и вне клетки.
Транскрипция
Информация о строении белка находится в гене.
В процессе транскрипции в ядре клетки образуется копия гена в виде информационной РНК (и-РНК). Информацией в данном случае является определённая последовательность нуклеотидов, – составных частей и-РНК.
Последовательность нуклеотидов и-РНК кодирует нуклеотидную последовательность ДНК (ген является участком ДНК).
Трансляция
После того, как и-РНК выходит из ядра в цитоплазму, к ней присоединяется рибосома, тем самым инициируя сборку белоксинтезирующей системы.
Затем начинается процесс трансляции – синтеза белковой молекулы из аминокислот, которые доставляются к рибосоме транспортными РНК (т-РНК).
После присоединения каждой новой аминокислоты субъединицы рибосомы перемещаются по цепочке и-РНК на один кодон. Кодон – это три нуклеотида, кодирующие определённую аминокислоту.
Всего информация о составе белка переписывается дважды, сначала с ДНК на и-РНК, потом с и-РНК на сам белок. Информация в белке это последовательность аминокислот, а в ДНК и и-РНК – последовательность нуклеотидов.
В процессе биосинтеза белка осуществляются следующие функции рибосом:
- связка и удержание компонентов белоксинтезирующей системы;
- катализ реакций, ведущих к образованию пептидных связей;
- катализ гидролиза ГТФ;
- механическое перемещение по цепочке и-РНК.
Различия в строении и выполняемых функциях рибосомных субъединиц представлены в таблице.
|
Малая |
Большая |
|
|
Строение |
Состоит из 30 белков; продолговатая форма; разделена бороздой на головку и тело |
Около 40 белков; по форме напоминает чайник для заварки |
|
Функции |
Присоединяется к и-РНК, удерживает компоненты белоксинтезирующей системы |
Удерживает растущую молекулу белка; катализирует гидролиз ГТФ и образование пептидных связей |
Функция перемещения рибосомы по и-РНК осуществляется совместно двумя субъединицами.
Что мы узнали?
Мы выяснили какую функцию выполняют в клетке рибосомы. Они являются основной частью белоксинтезирующей системы. На рибосомах происходит сборка белковых молекул. Белки, входящие в состав самих рибосом, регулируют и катализируют процессы белкового синтеза.
