Karakteristik Ribosom, Jenis, Struktur, Fungsi

Itu Ribosom Mereka adalah organel sel yang paling berlimpah dan terlibat dalam sintesis protein. Mereka tidak dikelilingi oleh membran dan dibentuk oleh dua jenis subunit: yang besar dan kecil, sebagai aturan umum subunit besar hampir dua kali lipat gadis kecil itu.

Silsilah prokariotik memiliki ribosom 70 -an yang terdiri dari subunit besar 50 -an dan 30 -an kecil. Demikian juga, ribosom dari garis keturunan eukariotik terdiri dari subunit besar 60 -an dan 40 -an kecil.

Ribosome analog dengan pabrik gerak, mampu membaca RNA messenger, menerjemahkannya ke dalam asam amino dan bergabung dengan mereka dengan ikatan peptida.

Ribosom setara dengan hampir 10% dari total protein bakteri dan lebih dari 80% dari jumlah total RNA. Dalam kasus eukariota, mereka tidak begitu berlimpah sehubungan dengan protein lain tetapi jumlahnya lebih besar.

Pada tahun 1950, peneliti George Palade pertama kali memvisualisasikan ribosom dan penemuan ini dianugerahi Hadiah Nobel untuk Fisiologi atau Kedokteran.

[TOC]

Karakteristik umum

Subunit ribosom kecil dan besar

Komponen semua sel

Ribosom adalah komponen penting dari semua sel dan terkait dengan sintesis protein. Mereka berukuran sangat kecil sehingga mereka hanya dapat divisualisasikan dalam cahaya mikroskop elektronik.

Mereka ditemukan di sitoplasma

Ribosom bebas dalam sitoplasma sel, berlabuh ke retikulum endoplasma kasar - ribosom memberikan penampilan "keriput" - dan di beberapa organel, seperti mitokondria dan kloroplas.

Sintesis protein

Ribosom yang melekat pada membran bertanggung jawab untuk sintesis protein yang akan dimasukkan ke dalam membran plasma atau akan dikirim ke eksterior sel.

Ribosom bebas, yang tidak digabungkan dengan struktur apa pun dalam sitoplasma, mensintesis protein yang tujuannya adalah interior sel. Akhirnya, ribosom mitokondria mensintesis protein penggunaan mitokondria.

Demikian pula, beberapa ribosom dapat bergabung dan membentuk "polyribosomes", membentuk rantai yang digabungkan dengan RNA messenger, mensintesis protein yang sama, beberapa kali dan secara bersamaan.

Subunitas

Semua terdiri dari dua subunit: yang besar atau lebih tua dan satu kecil atau lebih kecil.

Beberapa penulis menganggap bahwa ribosom adalah organel yang tidak dibran, karena mereka tidak memiliki struktur lipid ini, meskipun peneliti lain tidak menganggapnya sebagai organel itu sendiri.

Struktur

Subunit ribosom. Sumber: Alejandro Porto/CC BYS-S (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)

Ribosom adalah struktur seluler kecil (dari 29 hingga 32 nm, tergantung pada kelompok organisme), bulat dan padat, terdiri dari RNA ribosom dan molekul protein, yang berhubungan satu sama lain.

Ribosom yang paling banyak dipelajari adalah eubacteria, lengkungan dan eukariota. Dalam garis keturunan pertama, ribosom lebih sederhana dan lebih banyak lagi. Ribosom yang menjengkelkan, sementara itu, lebih kompleks dan lebih besar. Dalam lengkungan, ribosom lebih mirip dengan kedua kelompok dalam aspek tertentu.

Ribosom vertebrata dan angiospermae (tanaman bunga) sangat kompleks.

Setiap subunit ribosom terutama dibentuk oleh RNA ribosom dan berbagai macam protein. Subunit besar dapat dibentuk dari molekul RNA kecil, selain RNA ribosom.

Protein digabungkan dengan RNA ribosom di daerah tertentu, mengikuti pesanan. Di dalam ribosom beberapa situs aktif dapat dibedakan, seperti area katalitik.

RNA ribosom memiliki kepentingan penting bagi sel dan ini dapat dilihat dalam urutannya, yang secara praktis tidak berubah -ubah selama evolusi, mencerminkan tekanan selektif yang tinggi terhadap perubahan apa pun.

Dapat melayani Anda: cnidosit: karakteristik, struktur, fungsi, jenis

Fungsi ribosom

Ribosom bertanggung jawab untuk memediasi proses sintesis protein dalam sel semua organisme, menjadi mesin biologis universal.

Ribosom - bersama dengan transfer RNA dan RNA messenger - berhasil memecahkan kode pesan DNA dan menafsirkannya dalam urutan asam amino yang akan membentuk semua protein organisme, dalam proses yang disebut terjemahan.

Mengingat biologi, kata terjemahan mengacu pada perubahan "bahasa" triplet nukleotida menjadi asam amino.

Struktur ini adalah bagian sentral dari terjemahan, di mana sebagian besar reaksi terjadi, seperti pembentukan tautan peptida dan pelepasan protein baru.

Terjemahan protein

Terjemahan rantai polipeptida ribosom. Sumber: SV: användare: elinnea/cc by-s (http: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/)

Proses pembentukan protein dimulai dengan penyatuan antara RNA messenger dan ribosom. Messenger bergerak melalui struktur ini pada akhir tertentu yang disebut "rantai kodon".

Ketika RNA messenger melewati ribosom, molekul protein terbentuk, karena ribosom dapat menafsirkan pesan yang dikodekan dalam messenger.

Pesan ini dikodekan dalam triplet nukleotida, di mana setiap tiga basa menunjukkan asam amino tertentu. Misalnya, jika RNA messenger membawa urutan: AUG AUU CUU UUG GCC, peptida yang terbentuk akan terdiri dari asam amino: metionin, isoleusin, leukin, leukin, dan alanin.

Contoh ini menunjukkan "degenerasi" dari kode genetik, karena lebih dari satu kodon - dalam hal ini Cuu dan UUG - mengkodekan untuk jenis asam amino yang sama. Saat ribosom mendeteksi stop cod di RNA messenger, terjemahan berakhir.

Ribosom memiliki situs A dan situs p. Situs P memegang peptidil-elah dan di situs A memasuki aminoacil-arnt.

Transfer RNA

Transfer RNA bertanggung jawab untuk mengangkut asam amino ke ribosom dan memiliki urutan komplementer ke triplet. Ada transfer RNA untuk masing -masing dari 20 asam amino yang membentuk protein.

Langkah Kimia Sintesis Protein

Proses dimulai dengan aktivasi masing -masing asam amino dengan penyatuan ATP dalam kompleks adenosin monofosfat, melepaskan fosfat energi tinggi.

Langkah sebelumnya menghasilkan asam amino dengan energi berlebih dan penyatuan terjadi dengan masing-masing transfer RNA, untuk membentuk kompleks asam amino-ARNT. Di sini pelepasan adenosin monofosfat terjadi.

Dalam ribosoma, transfer RNA menemukan RNA messenger. Pada tahap ini urutan transfer atau RNA hibrida antikodon dengan kodon atau triplet RNA messenger. Ini mengarah pada penyelarasan asam amino dengan urutan yang memadai.

Enzim peptidil transferase bertanggung jawab untuk mengkatalisasi pembentukan tautan peptida yang berikatan dengan asam amino. Proses ini mengkonsumsi energi dalam jumlah besar, karena membutuhkan pembentukan empat ikatan energi tinggi untuk setiap asam amino yang berikatan dengan rantai.

Reaksi menghilangkan radikal hidroksil pada ujung masak asam amino dan menghilangkan hidrogen di ujung NH₂ dari asam amino lainnya.  Daerah reaktif dari dua asam amino mengikat dan membuat tautan peptida.

Dapat melayani Anda: leukosit (sel darah putih): karakteristik, fungsi, jenis

Ribosom dan antibiotik

Karena sintesis protein adalah peristiwa yang sangat diperlukan untuk bakteri, antibiotik tertentu memiliki putih ribosom dan berbagai tahap proses penerjemahan.

Misalnya, streptomisin berikatan dengan subunit kecil untuk mengganggu proses penerjemahan, menyebabkan kesalahan dalam membaca RNA messenger.

Antibiotik lain seperti neomisin dan gentamisin juga dapat menyebabkan kesalahan terjemahan, menggabungkan subunit kecil.

Jenis ribosom

Ribosom dalam prokariota

Bakteri, seperti DAN. coli, Mereka memiliki lebih dari 15.000 ribosom (dalam proporsi ini setara dengan hampir seperempat dari berat kering sel bakteri).

Ribosom pada bakteri memiliki diameter sekitar 18 nm dan terbentuk dari RNA ribosom 65% dan hanya 35% protein dari berbagai ukuran, antara 6.000 dan 75.000 kDa.

Subunit besar disebut 50 -an dan 30 -an kecil, yang digabungkan untuk membentuk struktur 70 -an dengan massa molekul 2.5 × 10⁶ Kda.

Subunit 30 -an memanjang dan tidak simetris, sedangkan 50 -an lebih tebal dan lebih ketat.

Subunit kecil DAN. coli Ini terdiri dari RNA ribosom 16S (1542 basa) dan 21 protein dan dalam subunit besar adalah ribosomal 23S (2904 basa), 5S (1542 basa) dan 31 protein. Protein yang menyusunnya adalah dasar dan jumlahnya bervariasi sesuai dengan struktur.

Molekul RNA ribosom, bersama dengan protein, dikelompokkan ke dalam struktur sekunder yang mirip dengan jenis RNA lainnya.

Ribosom dalam eukariota

Ribosom dalam eukariota (80 -an) lebih besar, dengan kandungan RNA dan protein yang lebih besar. RNA lebih panjang dan disebut 18 dan 28S. Seperti pada prokariota, komposisi ribosom didominasi oleh RNA ribosom.

Dalam organisme ini, ribosom memiliki massa molekul 4.2 × 10⁶ kDa dan terurai di subunit 40 -an dan 60 -an.

Subunit 40S mengandung molekul RNA tunggal, 18s (1874 pangkalan) dan sekitar 33 protein. Demikian pula, subunit 60s berisi RNA 28s (4718 pangkalan), 5.8s (160 pangkalan) dan 5s (120 pangkalan). Selain itu, terdiri dari protein basa dan protein asam.

Ribosom dalam lengkungan

Archaeas adalah sekelompok organisme mikroskopis yang mengingatkan pada bakteri, tetapi berbeda dalam begitu banyak karakteristik yang merupakan domain yang terpisah.  Mereka tinggal di lingkungan yang beragam dan mampu menjajah lingkungan yang ekstrem.

Jenis ribosom yang ditemukan dalam lengkungan mirip dengan ribosom organisme eukariotik, meskipun mereka juga memiliki karakteristik tertentu dari ribosom bakteri.

Ini memiliki tiga jenis molekul RNA ribosom: 16S, 23S dan 5S, ditambah dengan 50 atau 70 protein, tergantung pada spesies studi. Adapun ukuran ribosom lengkungan, mereka lebih dekat dengan bakteri (70 -an dengan dua subunit 30 -an dan 50 -an) tetapi dalam hal struktur utama mereka lebih dekat dengan eukariota.

Karena lengkungan sering menghuni lingkungan dengan suhu tinggi dan konsentrasi garam tinggi, ribosomnya sangat resisten.

Koefisien sedimentasi

S atau Svedbergs mengacu pada koefisien sedimentasi partikel. Mengekspresikan hubungan antara kecepatan sedimentasi konstan antara akselerasi yang diterapkan. Ukuran ini memiliki dimensi waktu.

Itu dapat melayani Anda: Boba Turtle: Karakteristik, Habitat dan Perilaku

Perhatikan bahwa Svedbergs bukan aditif, karena mereka memperhitungkan massa dan bentuk partikel. Untuk alasan ini, dalam bakteri ribosom yang terdiri dari subunit 50 -an dan 30 -an tidak menambah 80 -an, juga subunit 40 -an dan 60 -an tidak membentuk ribosom 90 -an.

Sintesis ribosom

Semua mesin sel yang diperlukan untuk sintesis ribosom ditemukan di nukleolus, daerah padat nukleus yang tidak dikelilingi oleh struktur membran.

Nukleolus adalah struktur variabel tergantung pada jenis sel: itu besar dan mencolok dalam sel dengan kebutuhan protein tinggi dan merupakan area yang hampir tidak terlihat dalam sel yang mensintesis sejumlah kecil protein.

Pemrosesan RNA ribosom terjadi di daerah ini, di mana ia dilekatkan dengan protein ribosom dan menimbulkan produk kondensasi granular, yang merupakan subunit yang belum matang yang akan membentuk ribosom fungsional.

Subunit diangkut di luar nukleus - oleh pori -pori nuklir - ke sitoplasma, di mana mereka dirakit dalam ribosom dewasa yang dapat dimulai dengan sintesis protein.

Gen RNA ribosom

Pada manusia, gen yang mengkode RNA ribosom ditemukan dalam lima pasang kromosom spesifik: 13, 14, 15, 21 dan 22. Karena sel membutuhkan sejumlah besar ribosom, gen diulang beberapa kali dalam kromosom ini.

Gen nukleolus mengkode ribosomal 5.8s, 18s dan 28s dan ditranskripsikan oleh RNA polimerase dalam prekursor 45S transkriptif. RNA ribosomal 5S tidak disintesis dalam nukleolus.

Asal dan Evolusi

Ribosom modern harus muncul pada zaman Luca, leluhur bersama universal terakhir (dari akronim dalam bahasa Inggris Nenek moyang universal), mungkin di dunia hipotetis RNA. Diusulkan bahwa transfer RNA adalah fundamental untuk evolusi ribosom.

Struktur ini dapat muncul sebagai kompleks dengan fungsi aplikasi diri yang kemudian memperoleh fungsi untuk sintesis asam amino. Salah satu karakteristik RNA yang paling menonjol adalah kemampuannya untuk mengkatalisasi replikasinya sendiri.

https: // youtu.Be/yqssssromg

Referensi

1. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. (2002). Biokimia. Edisi ke -5. New York: W H Freeman. Bagian 29.3, hingga ribosom adalah partikel ribonukleoprotein (70 -an) yang terbuat dari subunit kecil (30 -an) dan besar (50 -an). Tersedia di: NCBI.Nlm.Nih.Pemerintah
2. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Undangan untuk Biologi. Ed. Pan -American Medical.
3. Fox, g. DAN. (2010). Asal dan evolusi ribosom. Perspektif Cold Spring Harbor dalam Biologi, 2(9), A003483.
4. Hall, J. DAN. (2015). Buku Teks E-Buku Fisiologi Medis Guyton dan Hall. Ilmu Kesehatan Elsevier.
5. Lewin, b. (1993). Gen. Volume 1. Kembali.
6. Lodish, h. (2005). Biologi seluler dan molekuler. Ed. Pan -American Medical.
7. Ramakrishnan, v. (2002). Strastur ribosom dan mechaanisme terjemahan. Sel, 108(4), 557-572.
8. Tortora, g. J., Funke, b. R., & Case, c. L. (2007). Pengantar Mikrobiologi. Ed. Pan -American Medical.
9. Wilson, d. N., & Cate, J. H. D. (2012). Struktur dan fungsi ribosom eukariotik. Perspektif Cold Spring Harbor dalam Biologi, 4(5), A011536.