Что находится в рибосомах

Что находится в рибосомах

В отличие от эукариотических клеток, бактериальные рибосомы не встроены в эндоплазматическую сеть и имеют меньшую молекулярную массу. Бактериальные рибосомы представляют собой рибонуклеопротеиновые частицы размером 20 нм, состоящие из двух субъединиц 30S и 50S рис. Перед началом синтеза белка эти субъединицы объединяются в одну - 70S S - константа седиментации, единица Сведберга, характеризующая скорость седиментации в центрифуге при стандартных условиях.

Количество рибосом в бактериальной клетке зависит от интенсивности синтеза белка и колеблется от до 90 Чем больше рибосом, тем быстрее растет клетка. В процессе синтеза белка в клетке образуются полирибосомы - структуры, состоящие из большого количества рибосом, информационных и транспортных молекул РНК.

Полирибосомы могут располагаться в цитоплазме или быть связанными с клеточными мембранами. В конце синтеза белка полисомы снова распадаются на отдельные рибосомы. Функции рибосом: 1. Синтез белка. Существует два основных типа рибосом - 70S у прокариот и 80S у эукариот. Бактериальные рибосомы, отличающиеся от белок-синтезирующих систем эукариотических клеток, являются "мишенями" для действия многих антибиотиков. Некоторые антибиотики полностью или частично ингибируют синтез белка, происходящий на 70S рибосомах, но не влияют на функцию 80S рибосом.

Поскольку внешняя мембрана митохондрий, содержащих 70S рибосомы, очень мало проницаема, антибиотики в терапевтических концентрациях не оказывают влияния на эукариотические клетки. Деление органелл в эукариотах прекращается только при в разы более высоких концентрациях антибиотиков. Идентификация рибосом: ; Дата добавления: ; Просмотров: ; Нарушение авторских прав? Был ли опубликованный материал полезен?

Этот процесс называется трансляцией. Рибосомы имеют сферическую или слегка эллипсоидную форму, их диаметр варьирует от 15-20 нанометров у прокариот до 25-30 нанометров у эукариот, и состоят из большой и малой субъединиц. Малая субъединица считывает информацию с матричной РНК, а большая субъединица присоединяет соответствующую аминокислоту к синтезируемой белковой цепи. В эукариотических клетках рибосомы расположены на мембранах эндоплазматической сети, хотя они также могут быть локализованы в неприкрепленном виде в цитоплазме.

Зачастую несколько рибосом связаны с одной молекулой мРНК, такая структура называется полирибосомой. Синтез рибосом у эукариот происходит в особой внутриядерной структуре - ядре. Содержание Состав рибосомы [ править ] Рибосома является нуклеопротеином и состоит из специфической рибосомальной РНК, специфических рибосомальных белков и небольшого числа низкомолекулярных компонентов.

Почти вся рРНК находится в форме магниевой соли, которая необходима для поддержания структуры; когда ионы магния удаляются, рибосома подвергается диссоциации на субъединицы.

Константа седиментации цитоплазматических рибосом эукариотических клеток составляет 80S больших и малых субъединиц 60S и 40S, соответственно, рибосом бактериальных клеток, а также митохондрий и пластид - 70S больших и малых субъединиц 50S и 30S, соответственно. Третичная структура рРНК служит каркасом для размещения рибосомных белков, тогда как белки, в определенном смысле, играют лишь вторичную роль в формировании и поддержании структуры рибосомы и ее функционировании.

Предположительно, "предками" рибосом были какие-то древние рибозимы. В ходе прогрессивной эволюции по мере усложнения уровня организации живых систем некоторые рибозимы, способные катализировать образование амидных связей, также прогрессировали, "приобретая" дополнительные модули, а затем и синтезируемые ими полипептиды, вплоть до формирования современного механизма синтеза белка, включая рибосому.

Современная рибосома, по сути, продолжает оставаться рибозимом - основная структурная и функциональная нагрузка ложится на ее РНК, а не на белки, как считалось раньше. Центр пептидилтрансферазы, наиболее древняя, эволюционно консервативная и функционально важная часть рибосомы, содержит исключительно РНК. Тот факт, что если белки играют ведущую роль практически во всех жизненных процессах, то РНК играет ведущую роль в синтезе самих белков, является сильным аргументом в пользу гипотезы о мире РНК как древней добелковой стадии в эволюции живой материи.

В большинстве случаев малая субъединичная рРНК представляет собой одну ковалентно непрерывную полирибонуклеотидную цепь. Однако 16S-подобная рРНК митохондриальных рибосом некоторых протистов фрагментирована; например, у Chlamydomonas reinhardtii она состоит из четырех отдельных полирибонуклеотидов.

В рибосомах бактерий, архей и в рибосомах пластид высших растений эти молекулы имеют размер примерно равный нуклеотидным остаткам Escherichia coli - Для 16S-подобной рРНК цитоплазматических рибосом эукариот, а также для митохондриальных рибосом грибов и высших растений характерна длина до нуклеотидных остатков 18S рРНК. Митохондриальные рибосомы млекопитающих содержат относительно короткие 16S-подобные 10-12S рРНК, состоящие из нуклеотидных остатков. Еще более короткие 16S-подобные рРНК, состоящие только из нуклеотидных остатков, были обнаружены в рибосомах кинетопласта трипаносоматид.

Известны случаи еще более глубокой фрагментации РНК, примером которой является 23S-подобная рРНК цитоплазматических рибосом некоторых протистов.

Большие субъединицы митохондриальных рибосом млекопитающих содержат относительно короткие 23S-подобные рРНК - всего - нуклеотидных остатков. Длина 5S рРНК достаточно консервативна - - нуклеотидных остатков. Почти каждый из этих белков представлен только одной копией на рибосому. Дальнейшее объединение малой и большой субъединиц происходит при связывании инициаторной тРНК у прокариот - это формилметионил-тРНК, обозначаемая как fMet-тРНКf Met и при участии факторов инициации IF1, IF2 и IF3 у прокариот; в случае эукариотических рибосом в инициации трансляции участвуют прокариотические аналоги, а также дополнительные факторы.

Таким образом, распознавание антикодона в тРНК происходит на малой субъединице. После ассоциации fMet-tRNAf Met располагается в Р-пептидильном сайте каталитического пептидилтрансферазного центра рибосомы.

Механизм катализа транспептидазной реакции образования пептидной связи в пептидилтрансферазном центре до конца не выяснен. После образования пептидной связи полипептид связывается с тРНК, расположенной в А-сайте.

Далее тРНК, комплементарная следующему кодону мРНК, связывается с освобожденным А-сайтом рибосомы, что приводит к повторению описанных шагов, и образующийся полипептид удлиняется на один аминокислотный остаток с каждым циклом. Процесс завершения трансляции и высвобождения готового полипептида, рибосомы и мРНК называется терминацией.

История изучения рибосом [ править ] Рибосомы были впервые описаны как уплотненные частицы, или гранулы, американским клеточным биологом румынского происхождения Джорджем Паладом в середине 1960-х годов [14].

В том году Джордж Паладе и Кристиан де Дюв получили Нобелевскую премию по физиологии или медицине "за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки". Читайте также: Витаминный запор Термин "рибосома" был введен Ричардом Робертсом вместо "рибонуклеопротеиновой частицы микросомальной фракции" на первом симпозиуме, посвященном этим частицам и их роли в биосинтезе белка [15].

Биохимические и мутационные исследования рибосомы с х годов позволили описать многие функциональные и структурные особенности рибосомы. Этот крупный прогресс в молекулярной биологии был отмечен Нобелевской премией по химии в году

за исследования структуры и функции рибосомы.

Премия была присуждена Томасу Стецу из США, Венкатраману Рамакришнану из Индии и Аде Йонат из Израиля. В году в лаборатории Марата Юсупова была определена трехмерная структура эукариотической рибосомы [16]. В году канадские биохимики Константин Боков и Сергей Штейнберг из Монреальского университета, изучив третичную структуру рибосомальной РНК бактерии Escherichia coli, сделали обоснованное предположение, что рибосомы могли образоваться в ходе постепенной эволюции из очень простой малой молекулы РНК, "проторибосомы", способной катализировать реакцию присоединения двух аминокислот.

Все остальные структурные блоки рибосомы последовательно добавлялись к проторибосоме, не нарушая ее структуру и постепенно увеличивая ее эффективность [17]. Цитоплазма бактерий представляет собой коллоидный матрикс, который служит для реализации жизненно важных функций.

Цитоплазма большинства бактерий содержит ДНК, рибосомы и запасные гранулы; остальное пространство занимает коллоидная фаза. Разнообразные органеллы, характерные для эукариотической клетки, у бактерий отсутствуют; их функции выполняет бактериальная КПБ, которая отделяет цитоплазму от клеточной стенки.

У подавляющего большинства бактерий цитоплазма относительно неподвижна, но у видов Streptococcus, Proteus, Clostridium имеются специальные трубочки - рапидосомы, похожие на микротрубочки простейших. Геном бактерий У бактериальной клетки нет ядерной мембраны; ДНК сосредоточена в цитоплазме в виде шарика. Поскольку в эукариотических клетках ДНК обычно располагается в ядре, по аналогии бактериальную ДНК называют нуклеоидом [от лат. nucleoid]. Ее также называют генофором, или бактериальной хромосомой.

Бактериальный генофор представлен двуспиральной, кольцевой, ковалентно замкнутой суперспирализованной молекулой ДНК. Генофор не содержит гистонов. Количество генетической информации, закодированной в генофоре, зависит от вида бактерий; например, геном Escherichia coli кодирует приблизительно различные полипептиды.

Бактерии могут иметь дополнительную ДНК в виде включений. Эти включения, или плазмиды, несут ряд различных генов, кодирующих дополнительные свойства бактерий, но информация, содержащаяся в плазмидах, не является абсолютно необходимой для бактериальной клетки. Бактериальные рибосомы Бактериальные рибосомы представляют собой сложные глобулярные образования, состоящие из различных молекул РНК и связанных с ними белков.

Все образование функционирует как центр синтеза полипептидов. В зависимости от интенсивности роста бактериальная клетка может содержать до 50 рибосом. Бактериальные рибосомы имеют диаметр около нм. Скорость их седиментации при ультрацентрифугировании составляет 70 единиц Свёдберга, тогда как в эукариотических клетках - 80 S. Бактериальные рибосомы состоят из двух субъединиц, скорость седиментации которых составляет 50 S, а 30 S, в эукариотических клетках - 40 S и 60 S.

Бактериальные рибосомы состоят из двух субъединиц.

Субъединицы объединяются перед началом трансляции. Рибосомы прокариот и эукариот имеют сходную молекулярную структуру и механизмы функционирования, но отличаются, помимо размера, составом белков и белковых факторов. Эти различия делают эукариотические рибосомы практически устойчивыми к антибиотикам, которые блокируют синтез белка в бактериях. Бактерии Запасные гранулы Запасные гранулы содержат временный избыток метаболитов; наличие и количество гранул варьируется в зависимости от вида бактерий и их метаболической активности.

Полисахариды крахмал, гликоген, гранулоза, жиры триглицериды, похожие на жиры высших животных, хранятся у дрожжей рода Candida, воски - у микобактерий и нокардий; полимеры p-оксимасляной кислоты, напр. в клетках Bacillus megaterium, полифосфаты волютина в Spirillum volutans и Corynebacterium diphtheriae, сера в бактериях, окисляющих сульфиды, кристаллизованные белки, например, токсичный для насекомых протоксин в Bacillus thuringiensis.

.

Нет связанных постов.


Навигация

thoughts on “Что находится в рибосомах

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *