Ribosomi - I costruttori di proteine ​​di una cellula

Questo è un modello 3D di computer grafica di un ribosoma. I ribosomi sono composti da proteine ​​e RNA. Sono costituiti da subunità che si incastrano e lavorano insieme per tradurre l'mRNA (RNA messaggero) in una catena polipeptidica durante la sintesi proteica (traduzione). Credito: Callista Images/Cultura/Getty Images

Esistono due tipi principali di cellule: cellule procariotiche ed eucariotiche . I ribosomi lo 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 particolare cellula, i ribosomi possono contare milioni.

Punti chiave: ribosomi

• I ribosomi sono organelli cellulari che funzionano nella sintesi proteica. I ribosomi nelle cellule vegetali e animali sono più grandi di quelli che si trovano 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 propri ribosomi.

Caratteristiche distintive

Struttura di un ribosoma. Interazione di un ribosoma con l'mRNA. ttsz/iStock/Getty Images Plus

I ribosomi sono tipicamente composti da due subunità: a grande subunità e un piccola subunità . I ribosomi eucarotici (80S), come quelli in cellule vegetali e cellule animali, sono di dimensioni maggiori rispetto ai ribosomi procariotici (70S), come quelli dei batteri. Le subunità ribosomiali sono sintetizzate nel 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 ad un'altra molecola di RNA, trasferire l'RNA (tRNA), aiutano a tradurre la codifica delle proteine geni nell'mRNA nelle proteine. Collegamento dei ribosomi aminoacidi insieme per formare catene polipeptidiche, che vengono ulteriormente modificate prima di diventare funzionali proteine .

Posizione nella cella

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

Ci sono due luoghi in cui esistono comunemente i ribosomi 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 più copie di una proteina contemporaneamente 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 nelle celle membrane . È interessante notare che i ribosomi liberi e i ribosomi legati sono intercambiabili e la cellula può cambiare il proprio numero in base alle esigenze metaboliche.

Organelli come mitocondri e cloroplasti negli organismi eucarioti hanno i propri ribosomi. I ribosomi in questi organelli sono più simili ai ribosomi che si trovano in batteri per quanto riguarda le dimensioni. Le subunità comprendenti i ribosomi nei mitocondri e nei cloroplasti sono più piccole (da 30S a 50S) rispetto alle subunità dei ribosomi presenti nel resto della cellula (da 40S a 60S).

Ribosomi e assemblaggio proteico

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 viene trascritto in an RNA versione del codice noto come RNA messaggero (mRNA). Il trascritto dell'mRNA viene trasportato 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 legando insieme gli amminoacidi per produrre una catena polipeptidica. La catena polipeptidica alla fine diventa completamente funzionante proteina . Le proteine ​​sono molto importanti polimeri biologici nelle nostre cellule poiché sono coinvolti praticamente in tutto cellula funzioni.

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

Strutture cellulari eucariotiche

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

I ribosomi sono solo uno tipo di cellula organelli. Le seguenti strutture cellulari possono essere trovate anche in una tipica cellula eucariotica animale:

• Centrioli - aiutare ad organizzare l'assemblaggio dei microtubuli.​
• cromosomi - DNA cellulare di casa.​
• Ciglia e Flagelli - 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 alla cellula.​
• Nucleo - controlla la crescita e la riproduzione cellulare.
• perossisomi - disintossica l'alcol, 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'inizio della traduzione'. Biochimica. 5a edizione ., Biblioteca nazionale di medicina degli Stati Uniti, 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