Рибосома: функції і будова

Рибосома, функції якої будуть розглянуті в цій статті, – це частинка, яка розташована безпосередньо всередині клітини. Основна функція цієї частки – біосинтез білка. Основна, але не єдина. Першовідкривачем рибосоми прийнято вважати біолога Джорджа Палладі. Своє відкриття він зробив у 1953 році, використовуючи у своїй роботі електронний мікроскоп. Якщо говорити про внесок російських вчених у вивченні рибосоми, то варто виділити роботу біохіміка академіка А. С. Спіріна.

Зовнішній вид рибосоми та її інші особливості

Якщо уважно розглянути клітку на електронних мікрофотографіях, то можна побачити невеликі частинки, розташовані в цитоплазмі. Цими частками 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 90000. Якщо говорити про масу цієї кількості частинок, вона інколи 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 біосинтезом білків, і це підтверджений факт. За своєю хімічною природою ці частинки відносяться до нуклеопротеидам (комбінація нуклеїнових кислот з білком), які складаються з рибонуклеїнової кислоти.

Прокариотический тип

Існує два типи рибосоми, будова і функції яких дещо відрізняються один від одного. Перший тип характерний для клітин бактерій і зелених водоростей, тобто прокариотических організмів. 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, у досить сильному гравітаційному полі). Для цього типу він становить 70 одиниць Сведберга. Дані рибосоми складаються з двох нерівноправних частинок: 30S і 50S. У першої складової знаходиться одна молекула білка, у другій – дві молекули РНК. Основна функція, яку виконують молекули білка, що входять до складу рибосоми – структурна.

Эукариотический тип

Другий тип рибосом був виявлений в клітинах еукаріотів (рослинні або тваринні організми, у яких в клітинах присутній чітко виражене ядро). Назва цієї субчастици – 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 субчастица, в свою чергу, складається з:

однієї молекули рибосомальною РНК, яка є високополимерной;

однієї молекули РНК, яка є нізкополімерной;

деякої кількості молекул білка, як правило, їх близько трьох десятків.

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

молекула високополимерной РНК;

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

Молекула високополимерной РНК необхідна для того, щоб всі присутні білки з'єднати в одну цілісну рибонуклеопротеидную складову клітини. В процесі виконання своєї основної функції, тобто під час синтезу білка, рибосома виконує і ряд додаткових:

Зв'язка, а також утримання всіх складових так званої белоксинтезирующей системи. Прийнято називати дану функцію інформаційної, або матричної. Рибосома функції ці розподіляє між двома своїми субчастицами, кожна з яких виконує свою певну задачу в даному процесі.

Рибосоми виконують каталітичну функцію, яка полягає в утворенні особливої пептидного зв'язку (амідна зв'язок, яка виникає як при утворенні білків, так і при виникненні пептидів). Сюди ж можна віднести і гідролізу 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.

Виконує рибосома функції механічного пересування субстратів, до яких відносяться иРНК і тРНК. Іншими словами, вони відповідають за транслокації.

В якості висновку

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 приймає безпосередню участь в транслітерації.