Ribosomer - Proteinbyggarna av en cell

Det finns två huvudtyper av celler: prokaryota och eukaryota celler. Ribosomer är cellorganeller som består av RNA och proteiner. De ansvarar för att sätta ihop cellernas proteiner. Beroende på proteinproduktionsnivån för en viss cell kan ribosomer räkna i miljoner.

Viktiga takeaways: ribosomer

• Ribosomer är cellorganeller som fungerar vid proteinsyntes. Ribosomer i växt- och djurceller är större än de som finns i bakterier.
• Ribosomer består av RNA och proteiner som bildar ribosomsubenheter: en stor ribosomsubenhet och liten underenhet. Dessa två underenheter produceras i kärnan och förenas i cytoplasma under proteinsyntes.
• Fria ribosomer återfinns suspenderade i cytosolen, medan bundna ribosomer är bundna till endoplasmatisk retikulum.
• Mitokondrier och kloroplaster kan producera sina egna ribosomer.

Utmärkande egenskaper

Strukturen för en ribosom. Interaktion mellan en ribosom och mRNA. ttsz / iStock / Getty Images Plus

Ribosomer består vanligtvis av två underenheter: a stor underenhet och a liten underenhet. Eukarotiska ribosomer (80S), såsom de i växtceller och djurceller, är större i storlek än prokaryota ribosomer (70S), såsom de i bakterier. Ribosomala underenheter syntetiseras i kärnan och korsar över kärnmembranet till cytoplasman genom kärnporer.

Båda ribosomala subenheterna sammanfogas när ribosomen binder sig till messenger RNA (mRNA) under proteinsyntes. Ribosomer tillsammans med en annan RNA-molekyl, överför RNA (tRNA), hjälper till att översätta de proteinkodande generna i mRNA till proteiner. Ribosomer kopplar samman aminosyror för att bilda polypeptidkedjor, som modifieras ytterligare innan de blir funktionella proteiner.

Plats i cellen

Ribosomer kan hittas bundna till endoplasmatisk retikulum eller fria inom cytoplasma. ttsz / iStock / Getty Images Plus

Det finns två platser där ribosomer vanligtvis finns i en eukaryot cell: suspenderad i cytosolen och bunden till endoplasmatisk retikulum. Dessa ribosomer kallas fria ribosomer och bundna ribosomer respektive. I båda fallen bildar ribosomer vanligtvis aggregat som kallas polysomer eller polyribosomer under proteinsyntes. Polyribosomer är kluster av ribosomer som fäster vid en mRNA-molekyl under proteinsyntes. Detta möjliggör att flera kopior av ett protein kan syntetiseras på en gång från en enda mRNA-molekyl.

Fria ribosomer tillverkar vanligtvis proteiner som kommer att fungera i cytosolen (vätskekomponenten i cytoplasma), medan bundna ribosomer vanligtvis tillverkar proteiner som exporteras från cellen eller inkluderas i cellens membran. Intressant nog är fria ribosomer och bundna ribosomer utbytbara och cellen kan ändra antalet beroende på metabola behov.

Organeller som mitokondrier och kloroplaster i eukaryota organismer har sina egna ribosomer. Ribosomer i dessa organeller är mer som ribosomer som finns i bakterier med avseende på storlek. Underenheterna som innefattar ribosomer i mitokondrier och kloroplaster är mindre (30S till 50S) än subenheterna av ribosomer som finns i resten av cellen (40S till 60S).

Ribosomer och proteinförsamling

Ribosomer interagerar med mRNA för att producera proteiner i en process som kallas translation. ttsz / iStock / Getty Images Plus

Proteinsyntes sker genom processerna för transkription och översättning. Vid transkription transkriberas den genetiska koden som finns i DNA till en RNA-version av koden som kallas messenger RNA (mRNA). MRNA-transkriptet transporteras från kärnan till cytoplasma där det genomgår översättning. Som översättning produceras en växande aminosyrakedja, även kallad en polypeptidkedja. Ribosomer hjälper till att översätta mRNA genom att binda till molekylen och koppla samman aminosyror för att producera en polypeptidkedja. Polypeptidkedjan blir så småningom ett fullt fungerande protein. Proteiner är mycket viktiga biologiska polymerer i våra celler eftersom de är involverade i praktiskt taget alla cellfunktioner.

Det finns vissa skillnader mellan proteinsyntes i eukaryoter och prokaryoter. Eftersom eukaryota ribosomer är större än de i prokaryoter, kräver de fler proteinkomponenter. Andra skillnader inkluderar olika initiator-aminosyrasekvenser för att starta proteinsyntes samt olika töjnings- och avslutningsfaktorer.

Eukaryotiska cellstrukturer

Detta är ett diagram över en djurcell. colematt / iStock / Getty Images Plus 

Ribosomer är bara en typ av cellorganell. Följande cellstrukturer kan också hittas i en typisk djur eukaryot cell:

• Centrioler - hjälper till att organisera sammansättningen av mikrotubulor.
• Kromosomer - huscellulärt DNA.
• Cilia och Flagella - hjälp vid mobil rörelse.
• Cellmembran - skyddar integriteten i cellens inre.
• Endoplasmic Reticulum - syntetiserar kolhydrater och lipider.
• Golgi Complex - tillverkar, lagrar och levererar vissa mobilprodukter.
• Lysosomer - smälta cellulära makromolekyler.
• Mitokondrier - ge energi till cellen.
• Nucleus - styr celltillväxt och reproduktion.
• Peroxisomer - avgifta alkohol, bilda gallsyra och använd syre för att bryta ner fett.

källor

• Berg, Jeremy M. "Eukaryotisk proteinsyntes skiljer sig från prokaryotisk proteinsyntes främst i översättningsinitiering." Biokemi. 5: e upplagan., U.S. National Library of Medicine, 2002, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/#_ncbi_dlg_citbx_NBK22531.
• Wilson, Daniel N och Jamie H Doudna Cate. "Strukturen och funktionen hos den eukaryota ribosomen." Cold Spring Harbour Perspectives in Biology vol. 4,5 a011536. doi: 10,1101 / cshperspect.a011536