Hast du schon von zellulärer Intelligenz gehört? Diese ziemlich gewagte wissenschaftliche Hypothese besagt, dass die Organisation der elementaren Einheit des Lebens – der Zelle – intelligenten logischen Programmen unterliegt. Sie ähneln der Steuerung des menschlichen Körpers durch das komplexeste Organ – das Gehirn. Alle Zellorganellen haben nicht nur eine filigrane, logisch erklärbare Struktur, sondern sind auch in der Lage, einzigartige Aufgaben zu erfüllen. Sie sorgen für alle lebenswichtigen Prozesse des zellulären Biosystems: seine Ernährung, sein Wachstum, seine Teilung usw. In unserem Artikel betrachten wir solche Zellorganellen als Ribosomen. Ihre Funktionen liegen in der Synthese der wichtigsten organischen Verbindungen der Zelle - Proteine.
Klein, aber gewagt
Dieser Volksspruch passt am besten zum Zellorganell - dem Ribosom. Es wurde 1953 entdeckt und gilt als die kleinste Zellstruktur und hat außerdem keine Membranen. Dass Ribosomen so wichtig sind, kann durch die folgende einfache Tatsache bewiesen werden. Alle Zellen ohne Ausnahme: Tiere, Pflanzen, Pilze und sogar nicht-nukleareOrganismen - enth alten eine große Anzahl von Ribosomen. Die von ihnen durchgeführte Synthese von Proteinen versorgt die Zelle mit Proteinen, die in ihr aufbauende, schützende, katalytische, signalgebende und viele andere Funktionen erfüllen.
Die Größe eines Organells überschreitet nicht 20 nm, sein Durchmesser beträgt etwa 15 nm und seine Form ähnelt einem kugelförmigen Spielzeug - einer Nistpuppe. Jede Untereinheit wird innerhalb des Zellkerns gebildet, der den Nukleolus enthält. Dies ist der Ort der Synthese von Ribosomenpartikeln. Lassen Sie uns näher auf die Struktur des Proteinsyntheseapparats der Zelle eingehen.
Was ist drin
Ribosom besteht aus zwei Untereinheiten, die als groß und klein bezeichnet werden. Jeder von ihnen enthält spezifische Proteine, die mit Ribonukleinsäuremolekülen assoziiert sind. Die Untereinheiten des Organoids verschmelzen wie zwei Puzzles im Moment der Proteinsynthese und werden nach ihrer Fertigstellung getrennt und verbleiben getrennt im Zytoplasma der Zelle.
Wie bereits erwähnt, ist RNA Teil des Ribosoms. Die große Untereinheit der Organelle hat drei Nukleinsäuremoleküle, die mit 35 Peptidmolekülen verbunden sind, ein RNA-Molekül des kleinen Partikels ist mit 20 Proteinkomponenten verbunden. Zuvor haben wir die Tatsache erwähnt, dass die Anzahl der Ribosomen groß ist. Sie ist direkt proportional zur Intensität der in der Zelle ablaufenden Prozesse der Proteinbiosynthese. So wird beim Menschen und den meisten Wirbeltieren die größte Ansammlung von Organellen in den Zellen des roten Knochenmarks und der Hepatozyten beobachtet - den Struktureinheiten der Leber.
Ribosomenproteine
Organellenproteine sind auf ihre Weise heterogenAminosäurezusammensetzung bindet daher jedes Proteinmolekül strikt nur an einen bestimmten Abschnitt der ribosomalen Ribonukleinsäure. Das im Nukleolus gebildete RNA-Molekül ist durch zahlreiche kovalente Bindungen mit den Proteinen in der Tertiärkonfiguration verbunden. Hier, im Nukleolus des Zellkerns, erfolgt die Bildung von Untereinheiten des Organoids. Somit umfasst die Zusammensetzung von Ribosomen zwei Arten von Polymeren, nämlich Proteine und Ribonukleinsäure. In Vorbereitung auf die Biosynthese verbinden sich Ribosomen mit einem Molekül informationsgebender Ribonukleinsäure, was zur Bildung einer komplexen Struktur führt – Polysomen.
Die Anzahl der Organellen, die auf der RNA-Kette sitzen, entspricht der Anzahl der Proteinmoleküle mit der gleichen Aminosäurezusammensetzung.
Broadcast
Synthetische Prozesse, die zur Bildung des Endprodukts Protein führen, gehören zur Gruppe der Assimilationsreaktionen und werden Translation genannt. Welche Rolle spielen Ribosomen dabei? Der Beginn der Biosynthese ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Initiation durchgeführt wird - die Verbindung von informationeller Ribonukleinsäure mit einer kleinen Untereinheit des Organoids. Im Zytoplasma der Zelle ist an einem der Endabschnitte ein Ribosom befestigt, das ein Signal für den Prozess der Biosynthese ist. Die nächste Stufe, die Elongation, besteht in der Wechselwirkung des Ribosoms mit den ersten beiden RNA-Partikeln, die als Transportpartikel bezeichnet werden. Sie liefern wie ein Frachttaxi Aminosäuren an die Organelle, die sich dann entlang der Polynukleotidkette bewegt.
Gleichzeitig werden Aminosäuren mit Hilfe von Peptidbindungen miteinander verknüpft, was zu einer Vermehrung des Eiweißmoleküls führt. Die letzte Stufe – die Termination – besteht darin, dass die Organelle im Verlauf ihrer Bewegung entlang der mRNA auf ein Stoppcodon trifft, beispielsweise UAA, UGA oder UAG. Im Bereich dieser Tripletts kommt es zu einem Bruch der kovalenten Bindungen zwischen dem Protein und der letzten t-RNA. Dies führt zur Freisetzung des Peptids aus dem Polysom. Somit ist das Ribosom die führende Komponente der Zelle, die für die Synthese ihrer Proteine sorgt.
In unserem Artikel haben wir herausgefunden, aus welchen organischen Polymeren Ribosomen bestehen, und auch ihre Rolle im Leben der Zelle bestimmt.
