трансляція, тобто зчитування коду матричної (інфоромаційної) РНК і збирання поліпептиду. Шляхом введення мічених амінокислот виявлено, що в рибосомах відбувається синтез білків. Поліпептидні молекули білка синтезуються таким чином, що певні амінокислоти в рибосомі з’єднуються одна з одною у відповідній послідовності. Тому інформаційна РНК, яка у вигляді кодонів (триплетів), кодує порядок розміщення амінокислот, повинна переміщатися по рибосомі по мірі приєднання чергової амінокислоти до попередньої. Чим більше рибосом містить полісома, тим більше молекул поліпептидів буде синтезуватися на ній одночасно. На малій субодиниці рибосоми в місці її контакту з великою знаходиться іРНК-зв’язуюча ділянка, а також ділянка, яка утримує аміноацил-тРНК. Між двома ділянками рибосоми знаходиться центр, який каталізує утворення пептидних зв’язків.

Важливу роль в синтезі білка відіграє транспортна РНК (синоніми: тРНК, розчинна РНК, або РНК-переносник), функція якої полягає в тому, щоби з фонду амінокислот, утворених клітиною, вибрати “потрібну” і разом з нею направитися до рибосоми.
анспортна РНК має вигляд листочка (рис. 2.20), черешок якого у кожній тРНК має такий же самий триплет нуклеотидів —ЦЦА. Ця ділянка служить для прикріплення амінокислоти, утворення аміноацил-тРНК. Друга ділянка “пізнає” “свою” амінокислоту, яка і прикріплюється до першої ділянки тРНК. Третя ділянка — це антикодон (триплет нуклеотидів), за допомогою якого тРНК, навантажена амінокислотою, поміщає її на відповідне місце — кодон в іРНК, спарюючись з ним, за принципом комплементарності. Четверта ділянка тРНК пізнає рибосому на іРНК і прикріпляється до неї.

Синтез білка на рибосомах починається з прикріплення рибосоми (її малої субодиниці) до певної ділянки іРНК. Дальше в рибосому вступає тРНК з амінокислотою (аміноацил-тРНК) і своїм антикодоном (триплетом нуклеодитів) контактує з комплементарним йому кодоном на іРНК. Тоді тРНК від’єднується і рибосома разом з амінокислотою переміщується на наступну позицію (рух іРНК і рибосоми є зустрічним). У рибосомі до попередньої амінокислоти приєднується наступна в складі аміноацил-тРНК шляхом утворення пептидного зв’язку. На кожному етапі відбувається приєднання до рибосоми аміноацил-тРНК знову ж таки за принципом комплементарності — антикодон тРНК до відповідного кодону іРНК. Як тільки амінокислоти з’єднуються між собою, тРНК відпадає. І так процес синтезу білкового ланцюжка продовжується і завершується звільненням оліго- чи поліпептиду від рибосоми. Рибосома, яка закінчила збирання пептидного ланцюжка дисоціює (роз’єднується) на субодиниці і може знов приєднуватися на звільнене місце в іРНК.

Вважають, що розміщені вільно в гіалоплазмі полісоми синтезують білок для потреб самої клітини. Прикріплені до мембран гранулярної ендоплазматичної сітки полісоми синтезують білок на експорт для екзоцитозу, тобто виведення його за межі клітини (клітина печінки синтезує білки плазми крові, В-лімфоцити і плазмоцити — g-глобуліни). При рості молодих клітин кількість рибосом збільшується. У процесі метаболізму білки цитоплазми постійно обновлюються, синтезуючись на полісомах. Рибосоми здійснюють також синтез спеціальних білків, таких як гемоглобін у попередників еритроцитів.

Утворення рибосом.

Рибосоми в еукаріот синтезуються в ядерці. Матрицею для рРНК є ділянки ДНК. Виділяють декілька етапів утворення рибосом з відповідними назвами: (1) еосоми (з грец— рання зірка, початок) утворюються на початковому етапі, коли в ядерці на ДНК синтезується лише рРНК; (2) неосоми (з грец. новий) — це комплекси рРНК-білок, які піддаються кількаступеневій процедурі дозрівання і як готові субодиниці потрапляють у цитоплазму і там за участю Mg2+ на іРНК з’єднуються в (3) рибосоми. Нанизуючись на нитку іРНК, утворюють полірибосоми (полісоми). У прокаріот рибосоми утворюються в цитоплазмі внаслідок простої агрегації компонентів.

Таким чином, формування полісом відбувається за участю іРНК, яка синтезується в ядрі на еухроматинових ділянках хромосом і через порові комплекси потрапляє в цитоплазму. На ній і нанизуються рибосоми з участю іонів магнію. Так формуються комплекси, які синтезують білок.

Будова

Під електронним мікроскопом у ядерці виділяють кілька субкомпартментів. Так звані фібрилярні центри оточені ділянками щільного фібрилярного компонента, де і відбувається синтез рРНК. Зовні від щільного фібрилярного компонента розташований гранулярний компонент, що представляє собою скупчення дозріваючих рибосомних субчастинок. Ядерце знаходиться всередині ядра клітини, і не має власної мембранної оболонки, однак добре помітно під світловим і електронним мікроскопом.

У ядрах різних клітин, а також і в ядрі однієї і тієї ж клітини в різні моменти її життєдіяльності кількість ядерець, їх форма і розміри можуть бути різними. Часто в ядрах міститься лише 1-2 ядерця, але їх може бути 5-7 і більше.

Источник: studopedia.su

9. Рибосоми, будова і функції

 

Рибосомами називають сферичні чи грибоподібні, дуже дрібні органели діаметром близько 22 нм. Вони були вперше описані і 1953 році американським біологом Д.Е.Паладе, який довів, що рибосоми являють собою нуклеопротеїди.

Кожна рибосома складається з двох субодиниць – великої і малої. Для характеристики рибосом використовують їхню властивість, як і всяких часток і молекул, осаджуватися з постійною швидкістю під дією відцентрової сили при диференційованому центрифугуванні. Досліди по седиментації виявили існування двох головних типів рибосом, що були названі 70S і 80S – рибосомами. Перший тип являється у прокаріот, а більші 80 S –рибосомами – в еукаріотичних клітинах (ри.с.1.16).

Рис. 1.16. Порівняння структур прокаріотичних і еукаріотичних рибосом. Незважаючи на розходження в структурі, ці рибосоми дуже подібні у функціональному відношенні.

Рибосоми з константою седиментації 70 S поділяють на субодиниці 50S і 30S, а 80S – рибосоми — на субодиниці 60S і 40S. Розпад на субодиниці відбувається при зниженні в середовищі концентрації двовалентних іонів металів (Mg, Ca, Co, Mn). Цей процес зворотний : при відновленні концентрації іонів субодиниці об’єднуються, утворюючи нативні рибосоми. Рибосоми складаються з приблизно рівних за масою кількістю РНК і білка, тобто являють собою рибонуклеопротеїнові частки. РНК, що входить до їх складу, називається рибосомною РНК (рРНК) і синтезується в ядерці.

У клітинах вищих рослин рибосоми звичайно зв’язані з мембранами гранулярної ендоплазматичної сутки, розташовуючись безладно лінійно, а іноді у вигляді розеток чи спіралей на їх зовнішній поверхні. У різних рослинних клітинах число рибосом коливається від декількох тисяч до декількох десятків тисяч одиниць. Їх концентрація у клітинах і тканинах може змінюватися у процесі онтогенезу і залежить від живлення, водного режиму, температури й інших умов, а також функціональної активності клітини.

Установлено, що на рибосомах відбувається біосинтез білка, тобто зв’язування активованих амінокислот і укладення їх у поліпептидний ланцюг відповідно до генетичної інформації, отриманої з ядра через інформаційну РНК. На поверхні іРНК відбувається взаємодія між комплексами « амінокислота – транспортна РНК» і самою рибосомою. З рибосомами одночасно можуть з’єднуватися тільки два комплекси і замикається тільки один пектиновий зв’язок. Потім рибосома переміщується по іРНК, до неї підходить наступний комплекс «амінокислота – тРНК» і замикається новий пептидний зв’язок. Так продовжується до закінчення синтезу поліпептидного ланцюга. Цей процес називається трансляцією. Рибосоми діють в основному не ізольовано, а спільно й упорядковано. Угрупування рибосом, що транслює іРНК і синтезує той самий білок, одержало назву полісоми. В одній полісомі може знаходитися від 5 до 70 рибосом. На ЕПС полісоми виявляються у вигляді характерних завитків (рис.1.17).

10. Мітохондрії, будова і функції

 

У рослин мітохондрії були вперше виявлені в 1904 р. Ф.Мевесом в клітинах пиляків латаття. Вони являють собою округлі чи гантелеподібні тіла, розміри яких надзвичайно мінливі і значною мірою залежать від функціонального стану у клітин, осмотичного тиску і рН середовища. Мітохондрії збільшуються в гіпотонічних речовинах і зменшуються в гіпертонічних, а в кислому середовищі набувають пухирчастої форми. Товщина мітохондрії постійна (близько 1.5 мкм), у той час як довжина помітно коливається, досягаючи 7-10 мкм і більше.

Мітохондрії обмежені двома мембранами (рис. 1.19).

Міжмембранний ростір, чи перимітохондріальний простір, заповнений основною безструктурною речовиною, що містить глобулярні білки і деякі ферменти. Зовнішня мембрана гладенька, а внутрішня утворює численні гребнеподібні складки — кристи. Вони істотно збільшують її поверхню, забезпечуючи площу для розміщення мультиферментиних систем. Мембрани відокремлюють від цитоплазми внутрішній вміст мітохондрій — матрикс. У матриксі містяться рибосоми і мітохондріальна ДНК, що має кільцеву будову.

Сучасні методи дозволили виявляти присутність особливих «елементарних часток» на внутрішній мітохондріальній мембрані (рис.1.20). Це ферменти АТФ — синтетази, що забезпечують сполучення фосфорилювання АДФ із реакціями в дихальному ланцюзі.

В основі цих часток розташовані компоненти самого дихального ланцюга. Таким чином, основна задача мітохондрій – це синтез АТФ у результаті циклічного окислювання ди- і три карбонових кислот і аеробних реакцій електронотранспортного ланцюга дихання.

Кількість мітохондрій варіює від десятків до десятків тисяч на клітину, змінюючись в онтогенезі, отже вона визначається рівнем метаболізму. У залежності від ділянки клітини, де необхідні електричні витрати, мітохондрії з течією цитоплазми переміщуються в ту чи іншу ділянку.

Источник: www.KazEdu.kz

Зовнішній вигляд рибосоми і її інші особливості

Якщо уважно розглянути клітину на електронних мікрофотографіях, то можна побачити невеликі частинки, розташовані в цитоплазмі. Цими частинками і є рибосоми.

Назва «рибосома» складається з двох частин. Перша походить від «рибонуклеїнова кислота», а друга в перекладі з грецького «сома» — тіло.

Розмір рибонуклеїнових частинок клітини коливається в межах 15-20 нм, а кількість їх повністю залежить від процесу біосинтезу білка, а саме — його інтенсивності. Як правило, рибосом може бути близько 5000 штук, в деяких випадках — до 90 000. Якщо говорити про масу цієї кількості частинок, вона деколи може доходити до чверті маси самої клітини.

Форма рибосоми більше нагадує сферу, але однозначно констатувати цей факт неможливо. А ось функція рибосом в клітці пов'язана з біосинтезу білка, і це підтверджений факт.

За своєю хімічною природою ці частинки відносяться до нуклеопротеида (комбінація нуклеїнових кислот з білком), які складаються з рибонуклеїнової кислоти.

прокариотический тип

Існує два типи рибосоми, будова і функції яких трохи відрізняються один від одного.

Перший тип характерний для клітин бактерій і зелених водоростей, тобто прокаріотів. Її назва — 70S рибосома, функції вона виконує всі ті ж. Число в назві означає коефіцієнт седиментації (величина, яка визначає розмір і форму макромолекул, а також швидкість осадження певної мікрочастинки, в даному випадку рибосоми, в досить сильному гравітаційному полі). Для цього типу він становить 70 одиниць Сведберга. Дані рибосоми складаються з двох нерівноправних частинок: 30S і 50S. У першій складової знаходиться одна молекула білка, у другій — дві молекули РНК. Основна функція, яку виконують молекули білка, що входять до складу рибосоми — структурна.

еукаріотичний тип

Другий тип рибосом був виявлений в клітинах еукаріотів (рослинні або ж тваринні організми, у яких в клітинах присутня чітко виражене ядро). Назва цієї субчастіци — 80S. Рибосоми, функції яких полягають у синтезі білка даного класу, складаються з рівних частин РНК і білка. Але все ті ж дві нерівні субодиниці є і в них (60S і 40S).

Рибосоми: будова і функції

Рибосома складається з двох нерівних субодиниць.

Велика субчастіца, в свою чергу, складається з:

• однієї молекули рибосомальної РНК, яка є високополімерної;
• однієї молекули РНК, яка є нізкополімерной;
• деякої кількості молекул білка, як правило, їх близько трьох десятків.

Що стосується меншою субчастіци, то тут трохи простіше. До її складу входять:

• молекула високополімерної РНК;
• кілька десятків молекул білка, як правило, близько 40 штук (молекули при цьому різноманітні за структурою і формою).

Молекула високополімерної РНК необхідна для того, щоб всі присутні білки з'єднати в одну цілісну рібонуклеопротеідная складову клітини.

В процесі виконання основної своєї функції, тобто під час синтезу білка, рибосома виконує і ряд додаткових:

1. Зв'язка, а також утримання всіх складових так званої белоксинтезирующей системи. Прийнято називати цю функцію інформаційної, або матричної. Рибосома функції ці розподіляє між двома своїми субчастиц, кожна з яких виконує свою певну задачу в даному процесі.
2. Рибосоми виконують функцію каталітичну, яка полягає в утворенні особливої ??пептидного зв'язку (амидная зв'язок, яка виникає як при утворенні білків, так і при виникненні пептидів). Сюди ж можна віднести і гідроліз ГТФ (субстрату для синтезу РНК). За виконання цієї функції відповідає велика субодиниця рибосоми. Саме в ній знаходяться спеціальні ділянки, в яких і відбувається процес синтезу пептидного зв'язку, а також центр необхідний для гідролізу ГТФ. Крім цього саме велика субодиниця рибосоми під час біосинтезу білка утримує на собі ланцюг, яка поступово зростає.
3. Виконує рибосома функції механічного пересування субстратів, до яких відносяться іРНК і тРНК. Іншими словами, вони відповідають за транслокацию.

Як висновок

Буквально кожна з субодиниць рибосоми, як велика, так і маленька, може проявляти в деякій мірі ті функції, які безпосередньо з нею пов'язані, окремо від своєї «сусідки». Однак виконувати функцію транслокації може лише рибосома в повному складі.

Можна сміливо сказати, що існує чіткий поділ функцій між частинками рибосоми. Мала частина відповідає за виконання прийому, а також розшифровку генетичної інформації. А ось велика частка бере безпосередню участь в транслітерації.

Источник: faqukrstory.ru

Рибосомами називаютьсферичні чи грибоподібні, дуже дрібні органели діаметром близько 22 нм. Вони були вперше описані і 1953 році американським біологом Д.Е.Паладе, який довів, що рибосоми являють собою нуклеопротеїди.

Кожна рибосома складається з двох субодиниць – великої і малої. Для характеристики рибосом використовують їхню властивість, як і всяких часток і молекул, осаджуватися з постійною швидкістю під дією відцентрової сили при диференційованому центрифугуванні. Досліди по седиментації виявили існування двох головних типів рибосом, що були названі 70S і 80S – рибосомами. Перший тип являється у прокаріот, а більші 80 S –рибосомами – в еукаріотичних клітинах (ри.с.1.16).

Рис. 1.16. Порівняння структур прокаріотичних і еукаріотичних рибосом. Незважаючи на розходження в структурі, ці рибосоми дуже подібні у функціональному відношенні.

Рибосоми з константою седиментації 70 S поділяють на субодиниці 50S і 30S, а 80S – рибосоми — на субодиниці 60S і 40S. Розпад на субодиниці відбувається при зниженні в середовищі концентрації двовалентних іонів металів (Mg, Ca, Co, Mn). Цей процес зворотний : при відновленні концентрації іонів субодиниці об’єднуються, утворюючи нативні рибосоми. Рибосоми складаються з приблизно рівних за масою кількістю РНК і білка, тобто являють собою рибонуклеопротеїнові частки. РНК, що входить до їх складу, називається рибосомною РНК

(рРНК) і синтезується в ядерці.

У клітинах вищих рослин рибосоми звичайно зв’язані з мембранами гранулярної ендоплазматичної сутки, розташовуючись безладно лінійно, а іноді у вигляді розеток чи спіралей на їх зовнішній поверхні. У різних рослинних клітинах число рибосом коливається від декількох тисяч до декількох десятків тисяч одиниць. Їх концентрація у клітинах і тканинах може змінюватися у процесі онтогенезу і залежить від живлення, водного режиму, температури й інших умов, а також функціональної активності клітини.

Установлено, що на рибосомах відбувається біосинтез білка, тобто зв’язування активованих амінокислот і укладення їх у поліпептидний ланцюг відповідно до генетичної інформації, отриманої з ядра через інформаційну РНК. На поверхні іРНК відбувається взаємодія між комплексами « амінокислота – транспортна РНК» і самою рибосомою. З рибосомами одночасно можуть з’єднуватися тільки два комплекси і замикається тільки один пектиновий зв’язок. Потім рибосома переміщується по іРНК, до неї підходить наступний комплекс «амінокислота – тРНК» і замикається новий пептидний зв’язок. Так продовжується до закінчення синтезу поліпептидного ланцюга. Цей процес називається трансляцією

. Рибосоми діють в основному не ізольовано, а спільно й упорядковано. Угрупування рибосом, що транслює іРНК і синтезує той самий білок, одержало назву полісоми

. В одній полісомі може знаходитися від 5 до 70 рибосом. На ЕПС полісоми виявляються у вигляді характерних завитків (рис.1.17).

Подібні статті

Комахи-шкідники плодово-ягідних культур
Культурні рослини пошкоджують багато видів шкідливих комах. Кожна сільськогосподарська культура має власних шкідників видовий склад яких може дещо змінюватись в різних географічних зонах країни. Близько 150 видів найбільш небезпечних шкідн …

Будова, функції та методи дослідження мітохондрій
Мітохондрії (від греч. mitos — нитка і chondrion — зернятко, крупинка), хондріосоми, які постійно присутні в клітинах тварин і рослин, органоїд, який забезпечує клітинне дихання, у результаті якого енергія вивільнюється або акумулюється в …

Источник: www.grandbiology.com