Ribosomen sind an der Synthese beteiligt. Struktur und Funktionen von Ribosomen
Ribosomen- intrazelluläre Organellen mit einem Durchmesser von 20–22 nm, die die Proteinbiosynthese durchführen. Sie kommen in den Zellen aller lebenden Organismen vor. Die Form der Ribosomen ist nahezu kugelförmig. 70 S-Ribosomen sind charakteristisch für prokaryotische Zellen (Bakterien, Blaualgen) sowie Chloroplasten und Mitochondrien von Eukaryoten; 80 S-Ribosomen kommen im Zytoplasma aller Eukaryoten vor. S ist ein Indikator für die Ablagerungsrate (Sedimentation). Je höher die Zahl S, desto höher die Ablagerungsrate. Die Anordnung der Ribosomen im Zytoplasma kann frei sein, am häufigsten sind sie jedoch mit dem EPS verbunden und bilden Polysomen (Ribosomenverbände).Bosomen im Zytoplasma können frei sein, aber am häufigsten sind sie mit dem EPS verbunden und bilden Polysomen (Ribosomeneinheiten unter Verwendung von Boten-RNA).
Zusammensetzung und Struktur von Ribosomen. Ribosomen bestehen aus zwei Untereinheiten: groß und klein. Die große Untereinheit jedes Ribosoms ist an der Membran des rauesten ER befestigt, und die kleine Untereinheit ragt in die zytoplasmatische Matrix hinein. Das kleine vereint 1 rRNA-Molekül und 33 Moleküle verschiedener Proteine, das große vereint drei rRNA-Moleküle und etwa 40 Proteine. rRNA (ribosomal) fungiert als Gerüst für Proteine (sie spielen eine strukturelle und enzymatische Rolle) und sorgt auch für die Bindung von Ribosomen an eine spezifische Nukleotidsequenz der mRNA (Informations-RNA K). Ausbildung
Ribosomen in Zellen entstehen durch Selbstorganisation aus vorsynthetisierter RNA und Proteinen. Ribosomale RNA-Vorläufer werden im Nukleolus auf nukleolärer DNA synthetisiert.
Funktionen von Ribosomen:
. spezifische Bindung und Retention von Komponenten des Proteinsynthesesystems (Messenger-RNA; Transport-RNA (GTP) und Proteintranslationsfaktoren);
. katalytische Funktionen (Bildung von Peptidbindungen, Hydrolyse von Guanosintriphosphat);
. Funktionen der mechanischen Bewegung von Substraten (Messenger- und Transport-RNA) oder Translokation.
Übertragen- der Prozess der Bildung einer Polypeptidkette auf einer Matrix und RNA. Die Synthese von Proteinmolekülen erfolgt an Ribosomen, die sich entweder frei im Zytoplasma oder im rauen ER befinden.
Übersetzungsstufen (Abb. 13):
Reis. 13. Sendeschema
Aufeinanderfolgende Phasen der Polypeptidsynthese:
. die kleine ribosomale Untereinheit bindet an met-tRNA und dann an mRNA;
. das Ribosom wird entlang der RNA gemischt, was mit mehreren Wiederholungen des Zyklus der Hinzufügung der nächsten Aminosäure zur wachsenden Polypeptidkette einhergeht;
. Das Ribosom erreicht eines der Stoppcodons der mRNA und die Polypeptidkette wird freigesetzt und vom Ribosom getrennt.
Aktivierung von Aminosäuren. Jede der 20 Aminosäuren des Proteins ist durch kovalente Bindungen mit einer bestimmten tRNA verbunden, die die Energie von ATP nutzt. Die Reaktion wird durch ein spezielles Enzym katalysiert, das die Anwesenheit von Magnesiumionen erfordert – Aminoacyl-tRNA-Synthetase.
Initiierung einer Proteinkette. In der kleinen Untereinheit des Ribosoms gibt es ein Funktionszentrum mit zwei Abschnitten – Peptidyl (P-Abschnitt) und Aminoacyl (A-Abschnitt). An der ersten Stelle befindet sich eine tRNA, die eine bestimmte Aminosäure trägt, an der zweiten Stelle befindet sich eine tRNA, die mit einer Kette von Aminosäuren beladen ist. Das 5"-Ende der mRNA, das Informationen über dieses Protein enthält, bindet an die P-Stelle mit einem kleinen Partikel des Ribosoms und mit der initiierenden Aminosäure (Formylmethionin bei Prokaryoten; Methionin bei Eukaryoten), die an die entsprechende tRNA gebunden ist. Die tRNA ist komplementär zum in der mRNA enthaltenen Triplett und signalisiert den Beginn einer Proteinkette.
Die Verlängerung ist ein sich zyklisch wiederholender Vorgang, bei dem die Verlängerung eines Peptids auftritt. Die Polypeptidkette wird durch die sequentielle Zugabe von Aminosäuren verlängert, die jeweils an das Ribosom abgegeben und mithilfe der entsprechenden tRNA an einer bestimmten Position eingefügt werden. Eine Peptidbindung wird zwischen einer Aminosäure aus einer Peptidkette und einer mit einer tRNA verbundenen Aminosäure gebildet. Das Ribosom bewegt sich entlang der mRNA und die tRNA mit einer Kette von Aminosäuren gelangt in die A-Stelle. Diese Abfolge von Ereignissen wiederholt sich, bis die Ribosomen ein Terminatorcodon erreichen, für das es keine entsprechende tRNA gibt.
Beendigung. Nach Abschluss der Kettensynthese, die durch das sogenannte signalisiert wird. Stoppcodon der mRNA (UAA, UAG, UGA). In diesem Fall wird der letzten Aminosäure der Peptidkette Wasser hinzugefügt und ihr Carboxylende von der tRNA getrennt, und das Ribosom zerfällt in zwei Unterpartikel.
Die Peptidsynthese erfolgt nicht durch ein Ribosom, sondern durch mehrere Tausend, die einen Komplex bilden – ein Polysom.
Falten und Verarbeiten. Um seine normale Form anzunehmen, muss sich das Protein in eine bestimmte räumliche Konfiguration falten. Vor oder nach der Faltung kann das Polypeptid einer Verarbeitung unterzogen werden, die durch Enzyme durchgeführt wird und in der Entfernung überschüssiger Aminosäuren, der Hinzufügung von Phosphat-, Methyl- und anderen Gruppen usw. besteht.
Alle lebenden Organismen sind gekennzeichnet durchstreng geordnete Struktur. Diese Ordnungwird durch die aufgezeichneten genetischen Informationen bestimmtin jedem Organismus in Form eines spezifischen und strengenspezifische Sequenz von DNA-Nukleotiden.Bei Prokaryoten handelt es sich um Erbinformationenin der Kernsubstanz (Bakterienchromosom) und in EukalyptusRyotov - im Kern. Aufgrund der Präsenz darin ist es der KernDie DNA ist das Informationszentrum der EukaryotenTic-Zelle, der Ort der Speicherung und Wiedergabe von Erbinformationen, der alles bestimmtEigenschaften einer bestimmten Zelle und des gesamten Organismus und dient als Kontrollzentrum für den Stoffwechsel in der Zelle.
Der Zellkern ist das wichtigste Organell der Zelle. Die meisten Zellen haben einen Kern. Oft enthält der Käfigzwei oder drei (zum Beispiel in Leberzellen) oder mehr Kerne.Die Form des Kerns ist kugelförmig, linsenförmig, ver.schattenförmig oder mehrlappig.
Der Kern ist vom Zytoplasma durch eine Kernhülle getrennt, die aus zwei Membranen besteht. Der Raum zwischen den Membranen wird als perinukleär bezeichnet. Die äußere Membran geht direkt in das endoplasmatische Retikulum über. Austausch Der Transport von Substanzen zwischen Kern und Zytoplasma erfolgt im Wesentlichen auf zwei Arten. Erstens wird die Kernhülle von zahlreichen Poren durchdrungen, durch die Moleküle zwischen dem Kern und dem Zytoplasma ausgetauscht werden. Zweitens können Substanzen aus dem Zellkern in das Zytoplasma und zurück durch die Freisetzung von Vorsprüngen und Auswüchsen der Kernmembran gelangen.
Der innere Inhalt des Zellkerns wird in Karyoplasma (Kernsaft), Chromatin und Nukleolus unterteilt.
Karyoplasmawird durch eine gelartige Matrix (RNA, Proteine, freie Nukleotide und andere Substanzen) dargestellt, in der sich Chromatin und ein oder mehrere Nukleolen befinden.
Chromatinstellt DNA-Moleküle dar, die mit Proteinen verbunden sind. Es kann in Form dünner Fäden vorliegen, die im Lichtmikroskop nicht zu unterscheiden sind (Euchromatin), und in Form von Klumpen, die hauptsächlich entlang der Peripherie des Kerns liegen (Heterochromatin). Unterschiedliche Grade der Kondensation (Spiralisierung) des Chromatins sind darauf zurückzuführenunterschiedliche genetische Aktivität der darin befindlichen Personen Abschnitte der DNA.
Nukleolus- ein dichter runder Körper, der nicht durch eine Membran begrenzt ist. Die Anzahl der Nukleolen im Zellkern reicht von eins bis fünf, sieben oder mehr. Der Nukleolus ist nicht sichtbarmit eigenständiger Kernstruktur. Es entstehtum den Bereich des Chromosoms herum, in dem es kodiert istInformationen zur rRNA-Struktur. Dieser Bereich ist lahmSoma heißt nukleolärer Organisator auf ihmEs findet eine rRNA-Synthese statt. Zusätzlich zur rRNA im NukleolusEs entstehen ribosomale Untereinheiten (rRNA-Verbindungen).mit Proteinmolekülen).Somit ist der Nukleolus eine Ansammlung von rRNA und ribosomalen Untereinheiten in verschiedenen Bildungsstadien, die auf einem Abschnitt des Chromosoms – dem nukleolären Organisator – basiert.Hauptfunktionen Die Kerne sind:
1) Speicherung genetischer Informationen und deren ÜbertragungTochterzellen im Teilungsprozess;
2) Kontrolle des Zellstoffwechsels durch Festlegung, welche Proteine zu welchem Zeitpunkt und in welchen Mengen synthetisiert werden sollen. Dies geschieht durch die Synthese von mRNA und die Umsetzung genetischer Informationen während der Übersetzung.
Alle Zellen, die Kerne haben, werden aufgerufenEukaryotenlogisch,und Organismen mit solchen Zellen -Eukaryoten.Dazu gehören Pflanzen, Tiere, Protisten und Pilze.
Ribosomen (Abb. 1) kommen in den Zellen sowohl von Eukaryoten als auch von Prokaryoten vor, da sie eine wichtige Funktion darin erfüllen Biosynthese von Proteinen. Jede Zelle enthält Zehntausende, Hunderttausende (bis zu mehreren Millionen) dieser kleinen runden Organellen. Es handelt sich um ein rundes Ribonukleoprotein-Partikel. Sein Durchmesser beträgt 20-30 nm. Das Ribosom besteht aus großen und kleinen Untereinheiten, die in Gegenwart eines m-RNA-Strangs (Boten- oder Informations-RNA) kombiniert werden. Als Komplex wird eine Gruppe von Ribosomen bezeichnet, die durch ein m-RNA-Molekül wie eine Perlenkette verbunden sind Polysom. Diese Strukturen befinden sich entweder frei im Zytoplasma oder sind an die Membranen des körnigen EPS gebunden (in beiden Fällen findet auf ihnen aktiv die Proteinsynthese statt).
Abb.1. Diagramm der Struktur eines Ribosoms, das auf der Membran des endoplasmatischen Retikulums sitzt: 1 – kleine Untereinheit; 2 mRNA; 3 – Aminoacyl-tRNA; 4 - Aminosäure; 5 – große Untereinheit; 6 - - Membran des endoplasmatischen Retikulums; 7 – synthetisierte Polypeptidkette
Polysome aus körnigem EPS bilden Proteine, die aus der Zelle ausgeschieden und für den Bedarf des gesamten Organismus verwendet werden (z. B. Verdauungsenzyme, Proteine in der menschlichen Muttermilch). Darüber hinaus befinden sich Ribosomen auf der Innenfläche der Mitochondrienmembranen, wo sie auch aktiv an der Synthese von Proteinmolekülen beteiligt sind.
Ribosomen, intrazelluläre Partikel, die die Proteinbiosynthese durchführen
Im Funktionsprozess (d. h. Proteinsynthese)
Ribosomen erfüllen mehrere Funktionen:
1) spezifische Bindung und Retention von Komponenten des Proteinsynthesesystems [Information oder Matrize, RNA (mRNA): Aminoacyl-tRNA; Peptidyl-tRNA; Guanosintriphosphat (GTP); Proteintranslationsfaktoren EF - T und EF - G]:
2) katalytische Funktionen (Bildung von Peptidbindungen, Hydrolyse von GTP): 3) Funktionen der mechanischen Bewegung von Substraten (mRNA, tRNA) oder Translokation. Die Funktionen der Bindung (Retention) von Komponenten und der Katalyse sind auf zwei ribosomale Untereinheiten verteilt. Die kleine ribosomale Untereinheit enthält Stellen zur Bindung von mRNA und Aminoacyl-tRNA und hat offenbar keine katalytischen Funktionen. Das große Subpartikel enthält eine katalytische Stelle für die Synthese der Peptidbindung sowie ein Zentrum, das an der Hydrolyse von GTP beteiligt ist: Darüber hinaus hält es während der Proteinbiosynthese die wachsende Proteinkette in Form von Peptidyl-tRNA.
Jede der Untereinheiten kann die ihr zugeordneten Funktionen separat ausüben, ohne Verbindung zu einem anderen Unterteilchen. Allerdings hat keines der Subpartikel einzeln die Funktion der Translokation, die nur vom gesamten Ribosom übernommen wird
Wie sieht diese Organelle aus? Es sieht aus wie ein Telefon mit Hörer. (Abb. 6) Das Ribosom von Eukaryoten und Prokaryoten besteht aus zwei Teilen, von denen einer größer und der andere kleiner ist. Aber diese beiden Komponenten passen nicht zusammen, wenn sie sich in einem ruhigen Zustand befindet. Dies geschieht erst, wenn das Ribosom der Zelle direkt beginnt, seine Funktionen zu erfüllen. Das Ribosom enthält auch Messenger-RNA und Transfer-RNA. Diese Substanzen sind notwendig, um auf ihnen Informationen über die von der Zelle benötigten Proteine aufzuzeichnen. Das Ribosom besitzt keine eigene Membran. Seine Untereinheiten (wie seine beiden Hälften genannt werden) sind durch nichts geschützt.
Abbildung 6. Aussehen eines Ribosoms.
Das große Unterteilchen wiederum besteht aus:
- · ein Molekül ribosomaler RNA, das hochpolymer ist;
- · ein RNA-Molekül, das niedrigpolymer ist;
- · eine bestimmte Anzahl von Proteinmolekülen, normalerweise etwa drei Dutzend.
Was das kleinere Unterteilchen betrifft, ist es etwas einfacher. (Abb. 7) Es umfasst:
- · hochpolymeres RNA-Molekül;
- · mehrere Dutzend Proteinmoleküle, normalerweise etwa 40 (die Moleküle sind in Struktur und Form unterschiedlich).
Abbildung 7. Kleinere ribosomale Untereinheit.
Um alle vorhandenen Proteine zu einem integralen Ribonukleoproteinbestandteil der Zelle zu vereinen, ist ein hochpolymeres RNA-Molekül erforderlich.
Funktionen des Ribosoms
Welche Funktionen erfüllt dieses Organell in der Zelle? Das Ribosom ist für die Proteinsynthese verantwortlich. Dies geschieht auf Basis von Informationen, die auf der sogenannten Boten-RNA (Ribonukleinsäure) aufgezeichnet sind. Das Ribosom vereint seine beiden Untereinheiten erst während der Proteinsynthese, ein Vorgang, der Translation genannt wird. (Abb. 8) Bei diesem Vorgang befindet sich die synthetisierte Polypeptidkette zwischen zwei ribosomalen Untereinheiten.
Abbildung 8. Übersetzungsprozess.
Bei der Erfüllung seiner Hauptfunktion, also bei der Proteinsynthese, erfüllt das Ribosom noch eine Reihe zusätzlicher Aufgaben:
- · Ligament sowie Erhaltung aller Komponenten des sogenannten Proteinsynthesesystems. Es ist üblich, diese Funktion als Informations- oder Matrixfunktion zu bezeichnen. Das Ribosom verteilt diese Funktionen auf seine beiden Unterpartikel, die dabei jeweils ihre spezifische Aufgabe erfüllen.
- · Ribosomen erfüllen eine katalytische Funktion, die in der Bildung einer speziellen Peptidbindung (Amidbindung, die sowohl bei der Bildung von Proteinen als auch bei der Bildung von Peptiden auftritt) besteht. Dazu gehört auch die Hydrolyse von GTP (dem Substrat für die RNA-Synthese). Für diese Funktion ist die große Untereinheit des Ribosoms verantwortlich. Darin befinden sich spezielle Bereiche, in denen der Prozess der Peptidbindungssynthese stattfindet, sowie das für die Hydrolyse von GTP notwendige Zentrum. Darüber hinaus ist es die große Untereinheit des Ribosoms, die während der Proteinbiosynthese eine Kette an sich hält, die nach und nach wächst.
- · Das Ribosom übernimmt die Funktion der mechanischen Bewegung von Substraten, zu denen mRNA und tRNA gehören. Mit anderen Worten: Sie sind für die Translokation verantwortlich.
Abbildung 9. Proteinsynthese.
Wie entstehen Proteine? (Abb. 9, 10, 11) Die Proteinbiosynthese erfolgt in mehreren Stufen. Die erste davon ist die Aktivierung von Aminosäuren. Insgesamt gibt es zwanzig davon; wenn man sie mit unterschiedlichen Methoden kombiniert, erhält man Milliarden verschiedener Proteine. In diesem Stadium wird aus Aminosäuren Aminoalc-tRNA gebildet.
Abbildung 10. Proteinsynthese (Foto).
Dieses Verfahren ist ohne die Beteiligung von ATP (Adenosintriphosphorsäure) nicht möglich. Außerdem werden Magnesiumkationen benötigt, um diesen Prozess durchzuführen. Die zweite Stufe ist die Initiierung der Polypeptidkette oder der Prozess der Kombination zweier Untereinheiten des Ribosoms und seiner Versorgung mit den notwendigen Aminosäuren. An diesem Prozess sind auch Magnesiumionen und GTP (Guanosintriphosphat) beteiligt. Die dritte Stufe wird Elongation genannt. Dies ist die direkte Synthese der Polypeptidkette. Erfolgt nach Broadcast-Methode. Termination – die nächste Stufe – ist der Prozess des Zerfalls des Ribosoms in einzelne Untereinheiten und das allmähliche Aufhören der Synthese der Polypeptidkette. Als nächstes kommt die letzte Stufe – die fünfte – die Verarbeitung. In diesem Stadium werden aus einer einfachen Kette von Aminosäuren komplexe Strukturen gebildet, bei denen es sich bereits um fertige Proteine handelt. An diesem Prozess sind bestimmte Enzyme und Cofaktoren beteiligt.
Abbildung 11. Proteinsynthese (Schema).
Da das Ribosom für die Synthese von Proteinen verantwortlich ist, schauen wir uns deren Struktur genauer an. Es kann primär, sekundär, tertiär und quartär sein. Die Primärstruktur eines Proteins ist eine spezifische Reihenfolge, in der sich die Aminosäuren befinden, die eine bestimmte organische Verbindung bilden. Die Sekundärstruktur des Proteins besteht aus Alpha-Helices und Beta-Falten, die aus Polypeptidketten gebildet werden. Die Tertiärstruktur eines Proteins besteht aus einer spezifischen Kombination von Alpha-Helices und Beta-Faltblättern. Die Quartärstruktur besteht in der Bildung einer einzelnen makromolekularen Formation. (Abb. 12) Das heißt, Kombinationen aus Alpha-Helices und Beta-Strukturen bilden Kügelchen oder Fibrillen. Basierend auf diesem Prinzip können zwei Arten von Proteinen unterschieden werden: fibrilläre und globuläre.
Zu den ersten gehören beispielsweise Aktin und Myosin, aus denen Muskeln gebildet werden. Beispiele für Letzteres sind Hämoglobin, Immunglobulin und andere. Fibrilläre Proteine ähneln einem Faden oder einer Faser. Kugelförmige ähneln eher einer Kugel aus ineinander verschlungenen Alpha-Helices und Beta-Falten. Was ist Denaturierung? Jeder hat dieses Wort wahrscheinlich schon einmal gehört.
Abbildung 12. Quartärstruktur eines Proteins.
Ribosomenzellprotein genetisch
Denaturierung ist der Prozess der Zerstörung der Proteinstruktur – zunächst quartär, dann tertiär und dann sekundär. In einigen Fällen wird auch die Primärstruktur des Proteins zerstört. Dieser Prozess kann auftreten, wenn diese organische Substanz hohen Temperaturen ausgesetzt wird. So kann beim Kochen von Hühnereiern eine Proteindenaturierung beobachtet werden. In den meisten Fällen ist dieser Vorgang irreversibel. Bei einer Temperatur über zweiundvierzig Grad beginnt die Denaturierung des Hämoglobins, sodass eine schwere Hyperthermie lebensbedrohlich ist. Die Denaturierung von Proteinen in einzelne Nukleinsäuren lässt sich beim Verdauungsprozess beobachten, wenn der Körper mit Hilfe von Enzymen komplexe organische Verbindungen in einfachere zerlegt.
Ribosomen sind die wichtigsten Bestandteile von Zellen sowohl bei Prokaryoten als auch bei Eukaryoten. Die Struktur und Funktionen von Ribosomen stehen im Zusammenhang mit der Proteinsynthese in der Zelle, also der Übersetzungsprozess.
Je nach chemischer Zusammensetzung handelt es sich um Ribosomen Ribonukleoproteine, d. h. sie bestehen aus RNA und Proteinen. Ribosomen enthalten nur eine Art von RNA – rRNA (ribosomale RNA). Es gibt jedoch 4 Arten seiner Moleküle.
Ribosomen sind ihrer Struktur nach kleine, runde Zellorganellen ohne Membran. Ihre Zahl in verschiedenen Zellen variiert von Tausenden bis zu mehreren Millionen. Das Ribosom ist keine monolithische Struktur, es besteht aus zwei sogenannten Partikeln große und kleine Untereinheiten.
In eukaryotischen Zellen sind die meisten Ribosomen am ER befestigt, wodurch dieses rau wird.
Der größte Teil der rRNA, aus der Ribosomen bestehen, wird im Nukleolus synthetisiert. Der Nukleolus besteht aus bestimmten Abschnitten verschiedener Chromosomen, die viele Kopien von Genen enthalten, auf denen die Vorstufe von rRNA-Molekülen synthetisiert wird. Nach der Synthese des Vorläufers wird dieser modifiziert und zerfällt in drei Teile – verschiedene rRNA-Moleküle.
Eine der vier Arten von rRNA-Molekülen wird nicht im Nukleolus, sondern im Zellkern in anderen Teilen der Chromosomen synthetisiert.
Im Zellkern werden einzelne ribosomale Untereinheiten zusammengesetzt, die dann in das Zytoplasma gelangen, wo sie während der Proteinsynthese kombiniert werden.
Von der Struktur her handelt es sich bei beiden ribosomalen Untereinheiten um rRNA-Moleküle, die bestimmte Tertiärstrukturen (Faltung) annehmen und mit Dutzenden unterschiedlicher Proteine verkrustet sind. Gleichzeitig enthält die große Untereinheit der Ribosomen drei rRNA-Moleküle (bei Prokaryoten zwei), während die kleine Untereinheit nur eines enthält.
Die einzige Funktion von Ribosomen besteht darin, chemische Reaktionen während der Proteinbiosynthese in der Zelle zu ermöglichen. Messenger-RNA, Transfer-RNA und viele Proteinfaktoren besetzen bestimmte Positionen im Ribosom, wodurch chemische Reaktionen effizient ablaufen können.
Wenn sich Untereinheiten in einem Ribosom verbinden, entstehen „Orte“ – Standorte. Das Ribosom bewegt sich entlang der mRNA und „liest“ Codon für Codon. Eine tRNA mit einer daran gebundenen Aminosäure kommt an einer Stelle an, und an der anderen Stelle befindet sich eine zuvor angekommene tRNA, an die eine zuvor synthetisierte Polypeptidkette gebunden ist. Im Ribosom wird eine Peptidbindung zwischen einer Aminosäure und einem Polypeptid gebildet. Dadurch landet das Polypeptid auf der „neuen“ tRNA und die „alte“ verlässt das Ribosom. Die verbleibende tRNA wird samt ihrem „Schwanz“ (Polypeptid) an ihre Stelle verdrängt. Das Ribosom bewegt sich entlang der mRNA um ein Triplett vorwärts, und eine komplementäre tRNA wird hinzugefügt usw.
Mehrere Ribosomen können sich nacheinander entlang eines mRNA-Strangs bewegen und sich bilden Polysom.
In einer Bakterienzelle machen Ribosomen bis zu 30 % ihrer Trockenmasse aus: Es gibt ungefähr 10 4 Ribosomen pro Bakterienzelle. Im Eukaryoten Zellen (Zellen aller Organismen, mit Ausnahme von Bakterien und Blaualgen) bezeichnet. Der Gehalt an Ribosomen ist geringer und ihre Anzahl variiert stark in Abhängigkeit von der Proteinsyntheseaktivität des entsprechenden Gewebes oder der einzelnen Zelle.
Im Eukaryoten In einer Zelle werden alle zytoplasmatischen Ribosomen (sowohl membrangebundene als auch freie) im Nukleolus gebildet. sie gelten dort als inaktiv. Eukaryotisch. Die Zelle verfügt außerdem über spezielle Ribosomen in Mitochondrien (bei Tieren und Pflanzen) und Chloroplasten (bei Pflanzen). Die Ribosomen dieser Organellen unterscheiden sich von den zytoplasmatischen in Größe und bestimmten Funktionen. Heilig du. Sie werden direkt in diesen Organellen gebildet.
Es gibt zwei Hauptgründe. Art der Ribosomen. Jeder ist prokaryotisch. Organismen (Bakterien und Blaualgen) zeichnen sich durch die sogenannten aus. 70S-Ribosomen, gekennzeichnet durch Koeffizient. (ständige) Sedimentation ca. 70 Svedberg-Einheiten oder 70S (basierend auf dem Sedimentationskoeffizienten werden auch andere Arten von Ribosomen sowie Subpartikel und Biopolymere, aus denen Ribosomen bestehen, unterschieden). Man sagt m beträgt 2,5 · 10 6, lineare Abmessungen 20-25 nm. Laut Chemie Zusammensetzung sind Ribonukleoproteine; Sie bestehen nur aus rRNA und Protein (das Verhältnis dieser Komponenten beträgt 2:1). Ribosomale RNA ist in Ribosomen vorhanden. arr. in Form von Mg-Salz (offenbar teilweise auch in Form von Ca-Salz); Magnesium in Ribosomen bis zu 2 % des Trockengewichts. Darüber hinaus in verschiedenen Menge (bis zu 2,5 %) Aminkationen wie Spermin H 2 N(CH 2) 3 NH(CH 2) 4 NH(CH 2) 3 NH 2 und Spermidin H 2 N(CH 2) 3 NH können ebenfalls vorhanden sein ( CH 2) 4 NH 2 usw.
Anscheinend bestimmt rRNA das Grundlegende strukturell und funktional. Insbesondere die Eigenschaften von Ribosomen gewährleisten die Integrität ribosomaler Untereinheiten, bestimmen deren Form und eine Reihe struktureller Merkmale. Spezifisch Räume. Die rRNA-Struktur bestimmt die Lokalisierung aller ribosomalen Proteine und spielt eine führende Rolle bei der Organisation von Funktionen. Ribosomenzentren.
Die ribosomale Proteinsynthese ist ein mehrstufiger Prozess. Die erste Stufe (Initiation) beginnt mit der Anlagerung von Messenger-RNA (mRNA) an die kleine ribosomale Untereinheit, die nicht mit der großen Untereinheit assoziiert ist. Charakteristisch ist, dass ein dissoziiertes Ribosom erforderlich ist, um den Prozess zu starten. Zu den daraus resultierenden sogenannten An den Initiationskomplex ist eine große ribosomale Untereinheit gebunden. Spezialisten nehmen an der Initiationsphase teil. Initiationscodon (siehe Genetischer Code), Initiationstransfer-RNA (tRNA) und spezifisch. Proteine (sog. Initiationsfaktoren). Nach Durchlaufen der Initiationsphase geht das Ribosom zur Sequenz über. Lesen der Codons der mRNA in Richtung vom 5"- zum 3"-Ende, was mit der Synthese der Polypeptidkette des von dieser mRNA kodierten Proteins einhergeht (weitere Informationen zum Mechanismus der Polypeptidsynthese finden Sie im Artikel Übersetzung) . Dabei fungiert das Ribosom als zyklisches Molekül. Auto. Der Arbeitszyklus des Ribosoms während der Verlängerung besteht aus drei Zyklen: 1) Codon-abhängige Bindung von Aminoacyl-tRNA (versorgt das Ribosom mit Aminosäuren), 2) Transpeptidierung – Übertragung des C-Terminus des wachsenden Peptids auf Aminoacyl-tRNA , d.h. Verlängerung der im Aufbau befindlichen Proteinkette um ein Glied, 3) Translokationsbewegung der Matrix (mRNA) und Peptidyl-tRNA relativ zum Ribosom und Übergang des Ribosoms in seinen ursprünglichen Zustand, wenn es die Spur wahrnehmen kann. Aminoacyl-tRNA. Wenn das Ribosom das Besondere erreicht
