Функции рибосом и биосинтез белка в клетка: в чем заключаются процессы

Функции рибосом в клетке Биология

В процессе объединения органических веществ участвуют немембранные органеллы субмикроскопического типа. Впервые функции рибосом в клетке и биосинтез белка описал биолог Д. Паладе. В 1974 году ему вручили Нобелевскую премию за открытие структурных особенностей элементарной единицы.

Работа биологов

С 1960 года ученые активно изучали мутационные и биохимические процессы, протекающие в органеллах. С помощью полученных данных биологи пытались расписать структурные и функциональные отличительные черты рибосом. В условиях современных технологий была создана модель с атомным разрешением конструкций некоторых субстанций, включая прокариот.

Такое достижение в молекулярной биологии позволила открыть трехмерную конструкцию рибосомы эукариот. На основе проведенных многочисленных опытов американские ученые пришли к выводу, что органелла может зарождаться в период эволюции из РНК. Остальные структуры постепенно добавляются к проторибосоме. В этот период не изменяется строение клетки, но увеличивается продуктивность ее деятельности.

Работа биологов

Биологи доказали, что рибосомы свободно передвигаются в цитоплазме. Они фиксируются к эндоплазматической сети с помощью большой субъединицы.

На следующем этапе происходит синтез белка. Вещество выводится за стенки клетки. Им питается весь организм.

Рибосомы, которые находятся в цитоплазме, выполняют внутренние потребности клетки.

Для немембранных органелл характерны 2 формы:

  • овальная;
  • шаровидная.

Их диаметр равен 20 нм.

Принципы классификации

При трансляции к мРНК присоединяется несколько рибосом. Таким способом формируется новая структура — полисома. С учетом типа клетки немембранные структуры бывают 2-х видов:

Рибосомы в клетке

  1. Малая. Рибосома находится в прокариоте, хлоропласте, митохондрии. Они не связаны с мембранной. Ее размер не превышает 15 нм.
  2. Большая. Немембранная структура находится в эукариоте. Ее диаметр может достигать 23 нм. Она связана с эндоплазмой либо крепится к мембране ядра.

Строение 2 видов органелл идентичное. В их состав входят 2 субъединицы — малая и большая, объединенные между собой ионами магния. Если наблюдается дефицит микроэлементам, осуществляется дезагрегация (присоединение). Наблюдается дисфункция рибосом.

Аналогичная ситуация происходит при нарушении состава немембранных структур. В одной рибосоме содержатся РНК и белок в соотношении 1:1. В них находится до 90% от всей клеточной РНК. В субъединицах содержится до 4 молекул рРНК. Они представлены в виде нитей, собранных в клубок. Вокруг молекул находятся белки. В комплексе компоненты формируют рибонуклеопротеид.

В период отсутствия синтезирующих процессов органеллы разъединяются. Им свойственно обмениваться субъединицами. Если в клетку поступает иРНК, компоненты снова заключаются в полирибосомы.

Количество немембранных структур зависит от функциональной нагрузки, оказываемой на организм. В стволовых клетках, меристеме растений насчитывается до нескольких десятков тысяч рибосом.

Функциональные возможности

Субъединицы органелл находятся в ядрышке. Матрицей для их синтеза является ДНК. Процесс их созревания состоит из нескольких этапов:

  1. Первый (эосома). Осуществляется синтез только рРНК.
  2. Второй (неосома). После некоторых модификаций клеточные элементы выходят из цитоплазмы.
  3. Третий (рибосома). Формирование зрелой органеллы.

Во взрослой органелле каждая субъединица выполняет определенные функции. Большая структура отвечает за трансляцию, декорирование генетических данных. Малая субъединица объединяет аминокислот. Она способствует созданию пептидных связей и синтезу нового белка.

Синтез белка

Самая важная функция для клетки — объединение органических веществ или трансляция. Во время процесса происходит образование белка. Главная задача функционирования клетки — биосинтез органических компонентов. Чтобы воспроизвести операцию во всех клетках организма, требуются рибосомы. Одновременно органеллы выполняют следующие функции:

  • распознание 3-нуклеотидных кодонов м-РНК;
  • обработка генетических данных.

Чтобы различать аминокислоты в клетке, применяются молекулы т-РНК. Они схожи на форму листьев клевера. В них присутствует антикодон. Параллельно они присоединены к аминокислотам. Механизмы трансляции прокариот и эукариот имеют некоторые отличительные черты. Поэтому соединения, которые угнетают трансляцию прокариот, в незначительной степени влияют на трансляцию высших организмов.

Вес процесс трансляции делится на 3 этапа:

  • инициация (рибосома определяет стартовый кодон, начинается синтез);
  • элонгация (образуется белок);
  • терминация (опознание кодона и отделение структуры).

Биосинтез органических веществ считается ферментативным процессом, который протекает в клетке. В нем участвуют 3 элемента: рибосома, цитоплазма, ядро. В последней структуре сохраняется информация о белках. Для ее шифровки используются буквы.

Трансляция либо биосинтез считается неотъемлемой частью жизнедеятельности клеток. При нарушении процесса они погибают. Для протекания трансляции требуются рибосомы.

С их помощью в печени образуются специальные факторы, обеспечивающие свертывание крови. Из плазмоцитов продуцируются гаммы-глобулины. Образование новых органических структур, гидролиз — дополнительные функции рибосом. Более активная деятельность характерна для органелл, преобразованных в полирибосомы. Они одновременно синтезируют несколько молекул белка.

Оцените статью
Na5.club
Добавить комментарий

Adblock
detector