Ribosomeneigenschaften, Typen, Struktur, Funktionen
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Der Ribosomen Sie sind die am häufigsten vorkommenden Zellorganellen und sind an der Proteinsynthese beteiligt. Sie sind nicht von Membran umgeben und werden von zwei Arten von Untereinheiten gebildet: eine große und eine kleine, in der Regel ist die große Untereinheit fast doppelt so.
Die prokaryotische Linie hat 70S -Ribosomen, die aus einer großen Untereinheit 50 und einer kleinen 30er Jahre bestehen. Ebenso bestehen die Ribosomen der eukaryotischen Linie aus einer großen Untereinheit 60 und einer kleinen 40er Jahre.
Ribosom ist analog zu einer Bewegungsfabrik, die in der Lage ist, die Messenger -RNA zu lesen, sie in Aminosäuren zu übersetzen und sie durch Peptidbindungen zu verbinden.
Ribosomen entsprechen fast 10% der gesamten Bakteriumproteine und mehr als 80% der Gesamtmenge der Gesamt -RNA. Im Falle von Eukaryoten sind sie in Bezug auf andere Proteine nicht so reichlich vorhanden, aber ihre Anzahl ist größer.
Im Jahr 1950 visualisierte der Forscher George Palade erstmals die Ribosomen und diese Entdeckung wurde mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet.
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Allgemeine Charakteristiken
Kleine und große Untereinheit des Ribosoms Komponenten aller Zellen
Ribosomen sind wesentliche Komponenten aller Zellen und stehen mit der Proteinsynthese zusammen. Sie haben eine sehr geringe Größe, sodass sie nur im Licht des elektronischen Mikroskops sichtbar machen können.
Sie sind im Zytoplasma zu finden
Die Ribosomen sind im Zytoplasma der Zelle frei und verankert das raue endoplasmatische Retikulum - die Ribosomen verleihen ihm dieses „faltige“ Erscheinungsbild - und in einigen Organellen wie Mitochondrien und Chloroplasten.
Proteinsynthese
Die an Membranen gebundenen Ribosomen sind für die Synthese von Protein verantwortlich.
Freie Ribosomen, die nicht mit einer Struktur im Zytoplasma gekoppelt sind, synthetisieren Proteine, deren Ziel das Innere der Zelle ist. Schließlich synthetisieren die Ribosomen von Mitochondrien mitochondriale Proteine.
In ähnlicher Weise können mehrere Ribosomen die "Polyribosomen" bilden und eine Kette bilden, die an eine Messenger -RNA gekoppelt ist und dasselbe Protein mehrmals und gleichzeitig synthetisiert wird.
Untereinheiten
Alle bestehen aus zwei Untereinheiten: einem großen oder älteren und einem kleinen oder weniger.
Einige Autoren sind der Ansicht, dass Ribosomen nicht -membranöse Organellen sind, da ihnen diese Lipidstrukturen fehlen, obwohl andere Forscher sie nicht selbst Organellen betrachten.
Struktur
Ribosomenuntereinheiten. Quelle: Alejandro Porto/CC BY-S (https: // CreateRecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0) Ribosomen handelt.
Die am meisten untersuchten Ribosomen sind die von Eubakterien, Bögen und Eukaryoten. In der ersten Linie sind die Ribosomen einfacher und mehr. Eukarische Ribosomen sind inzwischen komplexer und größerer. In Bögen ähneln Ribosomen in bestimmten Aspekten den beiden Gruppen eher.
Ribosomen von Wirbeltieren und Angiospermen (Blütenpflanzen) sind besonders komplex.
Jede ribosomale Untereinheit wird hauptsächlich durch ribosomale RNA und eine Vielzahl von Proteinen gebildet. Die große Untereinheit kann neben ribosomaler RNA aus kleinen RNA -Molekülen gebildet werden.
Proteine sind in bestimmten Regionen nach einer Ordnung mit ribosomaler RNA gekoppelt. Innerhalb von Ribosomen können mehrere aktive Stellen differenziert werden, z. B. katalytische Bereiche.
Die ribosomale RNA hat eine entscheidende Bedeutung für die Zelle, die in ihrer Sequenz zu sehen ist, die während der Evolution praktisch unveränderlich war, was den hohen selektiven Druck gegen jede Veränderung widerspiegelt.
Kann Ihnen dienen: Cnidozyten: Eigenschaften, Struktur, Funktionen, TypenFunktionen von Ribosomen
Die Ribosomen sind für die Vermittlung des Proteinsyntheseprozesses in den Zellen aller Organismen verantwortlich und sind eine universelle biologische Maschinerie.
Die Ribosomen - zusammen mit der Transfer -RNA und der Messenger -RNA - gelangen Sie, die DNA -Nachricht zu dekodieren und sie in einer Abfolge von Aminosäuren zu interpretieren, die alle Proteine eines Organismus bilden, in einem Prozess, der als Translation bezeichnet wird.
Angesichts der Biologie bezieht sich die Wortübersetzung auf die Änderung der "Sprache" von Nukleotid -Tripletts zu Aminosäuren.
Diese Strukturen sind der zentrale Teil der Translation, wo die meisten Reaktionen auftreten, wie die Bildung von Peptidverbindungen und die Freisetzung des neuen Proteins.
Proteinübersetzung
RIBOSOM -Polypeptidkette RNM -Translation. Quelle: SV: ANVAndare: Elinnea/CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/) Der Proteinbildungsprozess beginnt mit der Vereinigung zwischen einer Messenger -RNA und einem Ribosom. Der Messenger bewegt sich an einem bestimmten Ende als "Chain Initiator Codon" durch diese Struktur bewegt sich durch diese Struktur.
Wenn die Messenger -RNA durch das Ribosom verläuft, wird ein Proteinmolekül gebildet, da Ribosom in der Lage ist, die im Messenger codierte Nachricht zu interpretieren.
Diese Nachricht ist in Nucleotid -Tripletts codiert, bei denen alle drei Basen auf eine bestimmte Aminosäure hinweisen. Wenn die Messenger -RNA beispielsweise die Sequenz trägt: Aug auu cuu uug gcc, besteht das gebildete Peptid aus Aminosäuren: Metionin, Isoleucin, Leukin, Leukin und Alanin.
Dieses Beispiel zeigt die "Degeneration" des genetischen Code. Wenn Ribosom in der Messenger -RNA einen Stop -CSB nachweist, endet die Translation.
Das Ribosome hat eine Seite A und eine Seite p. Die P-Stelle hält den Peptidil-Arnt und tritt auf der Stelle A in die Aminoacil-Arnten ein.
RNA übertragen
Transfer -RNAs sind für den Transport von Aminosäuren in Ribosom verantwortlich und haben die komplementäre Sequenz zum Triplett. Für jede der 20 Aminosäuren gibt es eine Transfer -RNA, aus der die Proteine bestehen.
Chemische Schritte der Proteinsynthese
Der Prozess beginnt mit der Aktivierung jeder Aminosäure mit der Vereinigung von ATP in einem Adenosinmonophosphatkomplex, wobei hohe Energiephosphate freigesetzt werden.
Der vorherige Schritt führt zu einer Aminosäure mit überschüssiger Energie, und die Vereinigung tritt mit ihrer jeweiligen Transfer-RNA auf, um einen Aminosäure-Arnt-Komplex zu bilden. Hier tritt die Freisetzung von Adenosinmonophosphat auf.
Im Ribosom findet die Transfer -RNA die Messenger -RNA. In diesem Stadium die Abfolge der Transfer- oder Anticodon -Hybrid -RNA mit dem Codon oder Triplett der Messenger -RNA. Dies führt zur Ausrichtung der Aminosäure mit ihrer angemessenen Sequenz.
Das Peptidil -Transferase -Enzym ist für die Katalyse der Bildung von Peptidverbindungen verantwortlich, die an Aminosäuren binden. Dieser Prozess verbraucht große Mengen an Energie, da er für jede Aminosäure, die an die Kette bindet.
Die Reaktion eliminiert ein Hydroxylradikal am Ende der Aminosäure und eliminiert einen Wasserstoff am NH -Ende2 der anderen Aminosäure. Die reaktiven Regionen der beiden Aminosäuren binden und erzeugen die Peptidverbindung.
Kann Ihnen dienen: Leukozyten (weiße Blutkörperchen): Eigenschaften, Funktionen, TypenRibosomen und Antibiotika
Da die Proteinsynthese ein unverzichtbares Ereignis für Bakterien ist, haben bestimmte Antibiotika die Ribosomen und verschiedene Stadien des Übersetzungsprozesses als weiß.
Zum Beispiel bindet Streptomycin an eine kleine Untereinheit, um den Translationsprozess zu stören, was zu Fehlern beim Lesen der Messenger -RNA führt.
Andere Antibiotika wie Neomycine und Gentamycine können ebenfalls Übersetzungsfehler verursachen und kleine Untereinheiten koppeln.
Arten von Ribosomen
Ribosomen in Prokaryoten
Bakterien wie z UND. coli, Sie haben mehr als 15.000 Ribosomen (in Proportionen entspricht dies fast einem Viertel des Trockengewichts der Bakterienzelle).
Ribosomen in Bakterien haben einen Durchmesser von etwa 18 nm und bilden sich von 65% ribosomaler RNA und nur 35% Protein verschiedener Größen zwischen 6.000 und 75.000 kDa.
Die große Untereinheit wird als 50er und die kleinen 30er bezeichnet, die zu einer 70er -Jahre -Struktur mit einer Molekülmasse von 2 kombiniert werden.5 × 106 KDA.
Die 30S -Untereinheit ist länglich und nicht symmetrisch, während die 50er Jahre dicker und enger sind.
Die kleine Untereinheit von UND. coli Es besteht aus 16S ribosomal. Die Proteine, die sie komponieren, sind grundlegend und die Zahl variiert je nach Struktur.
Ribosomale RNA.
Ribosomen in Eukaryoten
Ribosomen in Eukaryoten (80er Jahre) sind größer, mit einem größeren Gehalt an RNA und Protein. RNAs sind länger und werden 18S und 28S genannt. Wie in den Prokaryoten wird die Zusammensetzung der Ribosomen von der ribosomalen RNA dominiert.
In diesen Organismen hat Ribosom eine molekulare Masse von 4.2 × 106 KDA und zersetzt sich in den 40ern und 60ern der Untereinheit.
Die 40S -Untereinheit enthält ein einzelnes RNA -Molekül, 18s (1874 Basen) und etwa 33 Proteine. In ähnlicher Weise enthält die 60s der Untereinheit die RNA 28s (4718 Basen), 5.8S (160 Basen) und 5s (120 Basen). Darüber hinaus besteht es aus grundlegenden Proteinen und Säureproteinen.
Ribosomen in Bögen
Archaeen sind eine Gruppe mikroskopischer Organismen, die an Bakterien erinnern, unterscheiden sich jedoch in so vielen Merkmalen, die eine separate Domäne bilden. Sie leben in verschiedenen Umgebungen und können extreme Umgebungen kolonisieren.
Die Arten von Ribosomen, die in den Bögen gefunden wurden.
Es hat drei Arten von ribosomalen RNA. Was die Größe der Ribosomen von Bögen betrifft, sind sie näher am Bakterien (70er Jahre mit zwei Untereinheiten der 30er und 50er Jahre), aber in Bezug auf ihre Primärstruktur sind sie näher an den Eukaryoten.
Da Bögen häufig Umgebungen mit hohen Temperaturen und hohen Salzkonzentrationen bewohnen, sind ihre Ribosomen sehr resistent.
Sedimentationskoeffizient
Der S oder Svedbergs bezieht sich auf den Partikelsedimentationskoeffizienten. Drückt die Beziehung zwischen der konstanten Sedimentationsgeschwindigkeit zwischen angelegter Beschleunigung aus. Diese Maßnahme hat Zeitabmessungen.
Es kann Ihnen dienen: Boba Turtle: Eigenschaften, Lebensraum und VerhaltenBeachten Sie, dass die Svedbergs keine Zusatzstoffe sind, da sie die Masse und Form des Teilchens berücksichtigen. Aus diesem Grund hindert in Bakterien das Ribosom, das aus den Untereinheiten der 50er und 30er Jahre besteht.
Synthese von Ribosomen
Alle notwendigen Zellmaschinerie für die Synthese von Ribosomen findet sich im Nucleolus, einer dichten Region des Kerns, die nicht von membranösen Strukturen umgeben ist.
Der Nucleolus ist abhängig vom Zelltyp eine variable Struktur.
Die Verarbeitung ribosomaler RNA tritt in diesem Bereich auf, wo sie mit ribosomalen Proteinen befestigt ist und zu körnigen Kondensationsprodukten führt, die die unreifen Untereinheiten sind, die die funktionellen Ribosomen bilden.
Die Untereinheiten werden außerhalb des Kerns durch Kernporen zum Zytoplasma transportiert, wo sie in reifen Ribosomen zusammengesetzt werden, die mit der Proteinsynthese beginnen können.
Ribosomale RNA -Gene
Beim Menschen finden sich die Gene, die für ribosomale RNAs kodieren, in fünf Paaren spezifischer Chromosomen: 13, 14, 15, 21 und 22. Da Zellen große Mengen an Ribosomen benötigen, werden Gene in diesen Chromosomen mehrmals wiederholt.
Die Nucleolus -Gene kodieren für Ribosomales 5.8s, 18s und 28s und werden durch RNA -Polymerase in einem 45S -Vorläufer -Transkriptiv transkribiert. Ribosomale 5S -RNA wird im Nucleolus nicht synthetisiert.
Herkunft und Evolution
Moderne Ribosomen mussten zu Lucas Zeiten erscheinen, der letzte universelle gemeinsame Vorfahr (des Akronyms in Englisch Universeller gemeinsamer Vorfahr), wahrscheinlich in der hypothetischen Welt -RNA. Es wird vorgeschlagen, dass Transfer -RNAs für die Entwicklung von Ribosomen von grundlegender Bedeutung sind.
Diese Struktur könnte als Komplex mit Selbstanwendungsfunktionen auftreten, die anschließend Funktionen für die Aminosäure -Synthese erlangten. Eine der herausragendsten Merkmale der RNA ist die Fähigkeit, seine eigene Replikation zu katalysieren.
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