Чували ли сте за клетъчния интелект? Тази доста смела научна хипотеза гласи, че организацията на елементарната единица на живота - клетката - е подчинена на интелигентни логически програми. Те са подобни на управлението на човешкото тяло от най-сложния орган – мозъка. Всички клетъчни органели не само имат филигранна, логично обяснима структура, но също така са способни да изпълняват уникални задачи. Те осигуряват всички жизненоважни процеси на клетъчната биосистема: нейното хранене, растеж, делене и т. н. В нашата статия ще разгледаме такива клетъчни органели като рибозоми. Техните функции са в синтеза на основните органични съединения на клетката - протеини.
Малък, но смел
Тази народна поговорка е най-подходяща за клетъчната органела - рибозомата. Открита през 1953 г., тя се счита за най-малката клетъчна структура и освен това няма мембрани. Това, че рибозомите са толкова важни, може да се докаже от следния прост факт. Всички клетки без изключение: животни, растения, гъби и дори безядрениорганизми - съдържат огромен брой рибозоми. Синтезът на протеини, осъществяван от тях, осигурява на клетката протеини, които изпълняват градивна, защитна, каталитична, сигнална и много други функции в нея.
Размерът на един органел не надвишава 20 nm, диаметърът му е около 15 nm, а формата му наподобява сферична играчка - гнездяща кукла. Всяка субединица се образува в клетъчното ядро, съдържащо ядрото. Това е мястото на синтеза на рибозомни частици. Нека се спрем по-подробно на структурата на протеин-синтезиращия апарат на клетката.
Какво има вътре
Рибозома се състои от две субединици, наречени голяма и малка. Всеки от тях съдържа специфични протеини, свързани с молекули на рибонуклеинова киселина. Субединиците на органоида, като два пъзела, се сливат в момента на синтеза на протеин и след неговото завършване се разделят, оставайки отделно в цитоплазмата на клетката.
Както споменахме по-рано, РНК е част от рибозомата. Голямата субединица на органела има три молекули нуклеинова киселина, свързани с 35 пептидни молекули, една молекула РНК на малката частица е свързана с 20 протеинови компонента. По-рано споменахме факта, че броят на рибозомите е голям. Тя е право пропорционална на интензивността на процесите на биосинтеза на протеини, протичащи в клетката. И така, при хората и повечето гръбначни животни, най-голямото натрупване на органели се наблюдава в клетките на червения костен мозък и хепатоцитите - структурните единици на черния дроб.
Рибозомни протеини
Протеините от органели са хетерогенни по свой собствен начинаминокиселинен състав, следователно всяка протеинова молекула се свързва стриктно само с определен участък от рибозомната рибонуклеинова киселина. Молекулата на РНК, образувана в ядрото, е свързана с протеините в третичната конфигурация чрез множество ковалентни връзки. Тук, в ядрото на клетъчното ядро, възниква образуването на субединици на органоида. По този начин съставът на рибозомите включва два вида полимери, а именно протеини и рибонуклеинова киселина. При подготовката за биосинтеза рибозомите се комбинират с една молекула информационна рибонуклеинова киселина, което води до образуването на сложна структура - полизоми.
Броят на органелите, разположени във веригата на РНК, ще съответства на броя на протеиновите молекули със същия аминокиселинен състав.
Излъчване
Синтетичните процеси, водещи до образуването на крайния продукт - белтък - се включват в групата на реакциите на асимилация и се наричат транслация. Каква е ролята на рибозомите в него? Началото на биосинтеза се характеризира с това, че се осъществява инициация - свързването на информационната рибонуклеинова киселина с малка субединица на органоида. В клетъчната цитоплазма рибозома е прикрепена към един от крайните участъци, което е сигнал за процеса на биосинтеза. Следващият етап, удължаването, се състои във взаимодействието на рибозомата с първите две РНК частици, наречени транспортни. Те, подобно на товарно такси, доставят аминокиселини до органелата, която след това се движи по полинуклеотидната верига.
В същото време аминокиселините се свързват една с друга с помощта на пептидни връзки, което води до увеличаване на протеиновата молекула. Последният етап - терминация, се състои в това, че в хода на движението на органела по иРНК се среща със стоп кодон, например UAA, UGA или UAG. В областта на тези триплети има прекъсване на ковалентните връзки между протеина и последната t-RNA. Това води до освобождаване на пептида от полизома. Така рибозомата е водещият компонент на клетката, осигуряващ синтеза на нейните протеини.
В нашата статия разбрахме кои органични полимери изграждат рибозомите и също така определихме ролята им в живота на клетката.
