Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Τι είναι τα κύτταρα και τα βιομόρια;
- Ριβοσώματα Γεγονότα
- Σύνθεση Πρωτεΐνης
- Βιομοριακά στα ριβοσώματα
Όταν σκέφτεστε για τα κύτταρα, πιθανόν να δείτε τις στρογγυλές κηλίδες που βλέπετε όταν τοποθετείτε μια αντικειμενοφόρο πλάκα κάτω από ένα μικροσκόπιο. Ή ίσως θυμάστε τα κυτταρικά μοντέλα που χτίσατε στο δημοτικό σχολείο, συμπληρωμένα με επισημασμένα οργανίδια από χυτοσίδηρο.
Όταν εξετάζετε τα κύτταρα και τα οργανίδια λίγο πιο βαθιά, όπως αναρωτιέστε για τους δύο τύπους μορίων από τα οποία παράγεται ριβόσωμα, φέρνει σε σαφή εικόνα τον τρόπο με τον οποίο η κυτταρική δομή καθορίζει τη λειτουργία της.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Τα ριβοσώματα περιέχουν δύο βιομόρια: νουκλεϊκό οξύ και πρωτεΐνη. Αυτό έχει νόημα επειδή η δουλειά των ριβοσωμάτων στο κύτταρο είναι να χρησιμοποιηθεί ένα πρότυπο νουκλεϊνικού οξέος που ονομάζεται αγγελιαφόρο RNA (mRNA) για την κατασκευή νέων πρωτεϊνών.
Τι είναι τα κύτταρα και τα βιομόρια;
Πιθανότατα γνωρίζετε ήδη ότι το κύτταρο είναι η θεμελιώδης μονάδα ενός ζωντανού οργανισμού. Είναι περικλείεται από ένα κύτταρο μεμβράνη (και ένα κυτταρικό τοίχωμα στις περιπτώσεις βακτηριδίων, φυτών και ορισμένων μυκητιακών κυττάρων) και ευκαρυωτικά κύτταρα περιέχουν οργανίδια που εκτελούν συγκεκριμένες εργασίες στο κελί.
Τα κύτταρα λειτουργούν ως μεμονωμένες μονάδες για να διασπάσουν τα θρεπτικά συστατικά για την ενέργεια, να κατασκευάσουν βιομόρια και να αναπαραχθούν. Σε πολυκύτταρους οργανισμούς, όπως οι άνθρωποι, πολλά μεμονωμένα κύτταρα ειδικεύονται και συνεργάζονται για να σχηματίσουν ιστούς και όργανα.
Υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι βιομορίων που συνθέτουν τα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών που ονομάζονται επίσης μακρομόρια της ζωής:
Οι υδατάνθρακες και τα λιπίδια αποθηκεύουν ενέργεια στο κύτταρο, σχηματίζουν δομικά συστατικά και δρουν ως χημικοί αγγελιοφόροι. Οι πρωτεΐνες εκτελούν παρόμοιους ρόλους, αλλά και προκαλούν τις χημικές αντιδράσεις που καθιστούν δυνατή τη ζωή και επηρεάζουν τη γονιδιακή δραστηριότητα. Τα νουκλεϊκά οξέα αποθηκεύουν ολόκληρο τον γενετικό κώδικα του οργανισμού.
Ριβοσώματα Γεγονότα
Ribosomes είναι σημαντικά για όλα τα ζωντανά κύτταρα επειδή κατασκευάζουν πρωτεΐνες. Ανάλογα με τον τύπο του κυττάρου, κάθε δεδομένο κύτταρο περιέχει μεταξύ αρκετών χιλιάδων και μερικών εκατομμυρίων ριβοσωμάτων. Δεδομένου ότι είναι οι μηχανές συνθέσεως πρωτεϊνών του κυττάρου, τα κύτταρα που απαιτούν πολλές πρωτεΐνες έχουν απλώς περισσότερα ριβοσώματα.
Τα ριβοσώματα μπορούν να προσκολληθούν σε άλλο οργανίδιο, όπως το τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο ή τον πυρηνικό φάκελο, που περιβάλλει το πυρήνας. Ή μπορεί να επιπλέουν ελεύθερα στο κυτταροπλασματικό ζωμό του κυττάρου. Οι περισσότερες πρωτεΐνες που είναι ενσωματωμένες σε ελεύθερα ριβοσώματα παραμένουν στο κύτταρο ενώ οι πρωτεΐνες που κατασκευάζονται από ριβοσώματα δεσμευμένες στο ενδοπλασματικό δίκτυο διασυνδέονται συνήθως με τη μεταφορά έξω από το κύτταρο.
Σύνθεση Πρωτεΐνης
Για την κατασκευή πρωτεϊνών, τα ριβοσώματα βασίζονται σε οδηγίες από τον πυρήνα, που περιέχει το DNA του οργανισμού. Η κύρια λειτουργία του DNA είναι η αποθήκευση του γενετικού μπλε για την κατασκευή βιομορίων, όπως πρωτεϊνών. Τα ριβοσώματα λαμβάνουν κομμάτια αυτού του μπλε μέσω εξειδικευμένων νουκλεϊνικών οξέων που ονομάζονται αγγελιοφόρο RNA (mRNA).
Το ριβόσωμα χρησιμοποιεί αυτό το mRNA ως πρότυπο για την κατασκευή μακρών αλυσίδων αμινοξέων, που παρέχονται στο ριβόσωμα από άλλο νουκλεϊκό οξύ που ονομάζεται μεταφορά RNA (tRNA). Μόλις ολοκληρωθεί, η αλυσίδα διπλώνει με έναν συγκεκριμένο τρόπο, που ονομάζεται a διαμόρφωση. Αυτή η διπλωμένη μονάδα είναι πλέον λειτουργική πρωτεΐνη.
Βιομοριακά στα ριβοσώματα
Γνωρίζοντας ότι τα ριβοσώματα συνθέτουν πρωτεΐνες από τα πρότυπα νουκλεϊνικών οξέων, μπορείτε μάλλον να μαντέψετε τους δύο τύπους μορίων από τα οποία παράγεται ένα ριβόσωμα. Η απάντηση, φυσικά, είναι οι πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα. Στην πραγματικότητα, τα ριβοσώματα είναι περίπου 60 τοις εκατό RNA και 40% πρωτεΐνη.
Οι ριβοσωμικές πρωτεΐνες και το ριβοσωμικό RNA (rRNA) μαζί συνιστούν τις δύο υπομονάδες του ριβοσώματος. Παραδόξως, το τμήμα νουκλεϊκού οξέος συνεισφέρει στην πλειονότητα της δομής του ριβοσώματος, ενώ οι πρωτεΐνες γεμίζουν τα κενά και ενισχύουν την πρωτεϊνική σύνθεση, η οποία θα συμβεί πολύ πιο αργά χωρίς αυτά.
Οι δύο υπομονάδες του ριβοσώματος διαχωρίζονται όταν δεν δημιουργούν πρωτεΐνες. Οι επιστήμονες τις περιγράφουν με βάση τους ρυθμούς καθίζησης. Τα περισσότερα ριβοσωματικά ευκαρυωτικά κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων στα ανθρώπινα κύτταρα, περιέχουν μια υπομονάδα 40s και μία υπομονάδα 60s.