Ribosomi e assemblaggio di proteine

Esistono due tipi principali di celle: cellule procariotiche ed eucariotiche. I ribosomi sono organelli cellulari che consistono in RNA e proteine. Sono responsabili dell'assemblaggio delle proteine ​​della cellula. A seconda del livello di produzione proteica di una cellula particolare, i ribosomi possono contare in milioni.

Key Takeaways: ribosomi

  • I ribosomi sono organelli cellulari che funzionano nella sintesi proteica. I ribosomi nelle cellule delle piante e degli animali sono più grandi di quelli presenti nei batteri.
  • I ribosomi sono composti da RNA e proteine ​​che formano subunità ribosomiali: una grande subunità ribosomiale e una piccola subunità. Queste due subunità sono prodotte nel nucleo e si uniscono nel citoplasma durante la sintesi proteica.
  • I ribosomi liberi si trovano sospesi nel citosol, mentre i ribosomi legati sono attaccati al reticolo endoplasmatico.
  • I mitocondri e i cloroplasti sono in grado di produrre i loro ribosomi.

Caratteristiche distintive

ribosoma
Struttura di un ribosoma. Interazione di un ribosoma con mRNA. ttsz / iStock / Getty Images Plus
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I ribosomi sono in genere composti da due subunità: a grande subunità e a piccola subunità. Ribosomi eucarotici (80S), come quelli in cellule vegetali e cellule animali, sono di dimensioni maggiori rispetto ai ribosomi procariotici (70S), come quelli presenti nei batteri. Le subunità ribosomiali sono sintetizzate in nucleolo e attraversare la membrana nucleare al citoplasma attraverso i pori nucleari.

Entrambe le subunità ribosomiali si uniscono quando il ribosoma si attacca all'RNA messaggero (mRNA) durante sintesi proteica. Ribosomi insieme a un'altra molecola di RNA, trasferire RNA (tRNA), aiuta a tradurre il codice proteico geni in mRNA in proteine. Link ai ribosomi aminoacidi insieme per formare catene polipeptidiche, che vengono ulteriormente modificate prima di diventare funzionali proteine.

Posizione nella cella

Anatomia della cellula animale
I ribosomi possono essere trovati attaccati al reticolo endoplasmatico o liberi all'interno del citoplasma. ttsz / iStock / Getty Images Plus

Esistono due luoghi in cui i ribosomi comunemente esistono all'interno di una cellula eucariotica: sospesi nel citosol e legati al reticolo endoplasmatico. Questi ribosomi sono chiamati ribosomi liberi e ribosomi legati rispettivamente. In entrambi i casi, i ribosomi di solito formano aggregati chiamati polisomi o poliribosomi durante la sintesi proteica. I poliribosomi sono gruppi di ribosomi che si attaccano a una molecola di mRNA durante sintesi proteica. Ciò consente di sintetizzare contemporaneamente più copie di una proteina da una singola molecola di mRNA.

I ribosomi liberi di solito producono proteine ​​che funzioneranno nel citosol (componente fluido del citoplasma), mentre i ribosomi legati di solito producono proteine ​​che vengono esportate dal cellula o incluso nella cella membrane. È interessante notare che i ribosomi liberi e i ribosomi legati sono intercambiabili e la cellula può cambiare il loro numero in base alle esigenze metaboliche.

organelli ad esempio mitocondri e cloroplasti negli organismi eucariotici hanno i loro ribosomi. I ribosomi in questi organelli sono più simili ai ribosomi trovati batteri per quanto riguarda le dimensioni. Le subunità che comprendono ribosomi nei mitocondri e cloroplasti sono più piccole (da 30S a 50S) rispetto alle subunità di ribosomi presenti in tutto il resto della cellula (da 40S a 60S).

Ribosomi e assemblaggio di proteine

Sintesi di ribosomi e proteine
I ribosomi interagiscono con l'mRNA per produrre proteine ​​in un processo chiamato traduzione. ttsz / iStock / Getty Images Plus

La sintesi proteica avviene attraverso i processi di trascrizione e traduzione. Nella trascrizione, il codice genetico contenuto tra DNA è trascritto in un RNA versione del codice noto come messenger RNA (mRNA). La trascrizione dell'mRNA viene trasportata dal nucleo al citoplasma dove subisce la traduzione. In traduzione, una crescita amminoacido viene prodotta una catena, detta anche catena polipeptidica. I ribosomi aiutano a tradurre l'mRNA legandosi alla molecola e collegando gli aminoacidi insieme per produrre una catena polipeptidica. La catena polipeptidica alla fine diventa completamente funzionante proteina. Le proteine ​​sono molto importanti polimeri biologici nelle nostre cellule in quanto sono coinvolti praticamente in tutti cellula funzioni.

Ci sono alcune differenze tra la sintesi proteica negli eucarioti e nei procarioti. Poiché i ribosomi eucariotici sono più grandi di quelli nei procarioti, richiedono più componenti proteiche. Altre differenze includono diverse sequenze di aminoacidi iniziatori per avviare la sintesi proteica, nonché diversi fattori di allungamento e terminazione.

Strutture cellulari eucariotiche

Cellula animale
Questo è un diagramma di una cellula animale.colematt / iStock / Getty Images Plus

I ribosomi sono solo uno tipo di cellula organello. Le seguenti strutture cellulari si trovano anche in una tipica cellula eucariotica animale:

  • centrioli - aiutare ad organizzare l'assemblaggio di microtubuli.
  • cromosomi - DNA cellulare interno.
  • Cilia e Flagella - aiuto nella locomozione cellulare.
  • Membrana cellulare - protegge l'integrità dell'interno della cellula.
  • Reticolo endoplasmatico - sintetizza carboidrati e lipidi.​
  • Complesso del Golgi - produce, immagazzina e spedisce determinati prodotti cellulari.
  • lisosomi - digerire le macromolecole cellulari.
  • Mitocondri - fornire energia per la cellula.
  • Nucleo - controlla la crescita e la riproduzione cellulare.
  • perossisomi - disintossica l'alcool, forma l'acido biliare e usa l'ossigeno per abbattere i grassi.

fonti

  • Berg, Jeremy M. "La sintesi proteica eucariotica differisce dalla sintesi proteica procariotica principalmente nell'iniziazione della traduzione." Biochimica. 5a edizione., US National Library of Medicine, 2002, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/#_ncbi_dlg_citbx_NBK22531.
  • Wilson, Daniel N e Jamie H Doudna Cate. "La struttura e la funzione del ribosoma eucariotico." Prospettive di Cold Spring Harbor in biologia vol. 4,5 a011536. doi: 10.1101 / cshperspect.a011536
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