Czy słyszałeś o inteligencji komórkowej? Ta dość śmiała hipoteza naukowa głosi, że organizacja elementarnej jednostki życia – komórki – podlega inteligentnym programom logicznym. Przypominają kontrolę nad ludzkim ciałem przez najbardziej złożony narząd – mózg. Wszystkie organelle komórkowe mają nie tylko filigranową, logicznie wytłumaczalną strukturę, ale są również zdolne do wykonywania unikalnych zadań. Zapewniają wszystkie niezbędne procesy biosystemu komórkowego: jego odżywianie, wzrost, podział itp. W naszym artykule rozważymy takie organelle komórkowe jak rybosomy. Ich funkcje polegają na syntezie głównych związków organicznych komórki - białek.
Mały, ale odważny
To ludowe powiedzenie najlepiej pasuje do organelli komórkowych – rybosomu. Odkryta w 1953 roku uważana jest za najmniejszą strukturę komórkową, a na dodatek nie posiada błon. O tym, że rybosomy są tak ważne, świadczy następujący prosty fakt. Wszystkie komórki bez wyjątku: zwierzęta, rośliny, grzyby, a nawet niejądroweorganizmy - zawierają ogromną liczbę rybosomów. Prowadzona przez nie synteza białek dostarcza komórce białek, które pełnią w niej funkcje budulcowe, ochronne, katalityczne, sygnalizacyjne i wiele innych.
Wielkość jednej organelli nie przekracza 20 nm, jej średnica wynosi około 15 nm, a kształtem przypomina kulistą zabawkę - gniazdującą lalkę. Każda podjednostka powstaje w jądrze komórkowym zawierającym jąderko. To jest miejsce syntezy cząstek rybosomów. Przyjrzyjmy się bardziej szczegółowo budowie aparatu syntezy białek w komórce.
Co jest w środku
Rybosom składa się z dwóch podjednostek, zwanych dużą i małą. Każdy z nich zawiera specyficzne białka związane z cząsteczkami kwasu rybonukleinowego. Podjednostki organoidu, jak dwie układanki, łączą się w momencie syntezy białka, a po jej zakończeniu zostają rozdzielone, pozostając osobno w cytoplazmie komórki.
Jak wspomniano wcześniej, RNA jest częścią rybosomu. Duża podjednostka organelli składa się z trzech cząsteczek kwasu nukleinowego połączonych z 35 cząsteczkami peptydów, jedna cząsteczka RNA małej cząsteczki jest powiązana z 20 składnikami białkowymi. Wcześniej wspomnieliśmy o tym, że liczba rybosomów jest duża. Jest wprost proporcjonalna do intensywności procesów biosyntezy białek zachodzących w komórce. Tak więc u ludzi i większości kręgowców największe nagromadzenie organelli obserwuje się w komórkach czerwonego szpiku kostnego i hepatocytach - jednostkach strukturalnych wątroby.
Białka rybosomów
Białka Organelle są na swój sposób heterogeniczneskład aminokwasowy, dlatego każda cząsteczka białka ściśle wiąże się tylko z pewną częścią rybosomalnego kwasu rybonukleinowego. Cząsteczka RNA utworzona w jąderku jest połączona z proteidami w konfiguracji trzeciorzędowej licznymi wiązaniami kowalencyjnymi. Tutaj, w jąderku jądra komórkowego, dochodzi do tworzenia podjednostek organoidu. Tak więc skład rybosomów obejmuje dwa rodzaje polimerów, a mianowicie białka i kwas rybonukleinowy. W ramach przygotowań do biosyntezy, rybosomy łączą się z jedną cząsteczką informacyjnego kwasu rybonukleinowego, co prowadzi do powstania złożonej struktury - polisomów.
Liczba organelli siedzących na łańcuchu RNA będzie odpowiadać liczbie cząsteczek białka o tym samym składzie aminokwasowym.
Transmisja
Procesy syntezy prowadzące do powstania produktu końcowego - białka - zaliczane są do grupy reakcji asymilacyjnych i nazywane są translacją. Jaka jest w nim rola rybosomów? Początek biosyntezy charakteryzuje się tym, że przeprowadza się inicjację - połączenie informacyjnego kwasu rybonukleinowego z małą podjednostką organoidu. W cytoplazmie komórki do jednego z końcowych odcinków przyczepiony jest rybosom, który jest sygnałem dla procesu biosyntezy. Kolejny etap, elongacja, polega na interakcji rybosomu z dwoma pierwszymi cząsteczkami RNA, zwanymi transportowymi. Podobnie jak taksówka cargo dostarczają aminokwasy do organelli, które następnie przemieszczają się wzdłuż łańcucha polinukleotydowego.
W tym samym czasie aminokwasy są połączone ze sobą za pomocą wiązań peptydowych, co prowadzi do wzrostu cząsteczki białka. Ostatni etap - terminacja, polega na tym, że organelle w trakcie ruchu wzdłuż mRNA napotyka na kodon stop, np. UAA, UGA czy UAG. W obszarze tych trojaczków dochodzi do zerwania wiązań kowalencyjnych między białkiem a ostatnim t-RNA. Powoduje to uwolnienie peptydu z polisomu. Tym samym rybosom jest wiodącym składnikiem komórki, zapewniającym syntezę jej białek.
W naszym artykule dowiedzieliśmy się, które polimery organiczne składają się na rybosomy, a także określiliśmy ich rolę w życiu komórki.
