ribosom Definition
et ribosom er en kompleks cellulær mekanisme, der bruges til at oversætte genetisk kode til kæder af aminosyrer. Lange kæder af aminosyrer foldes og fungerer som proteiner i celler.
funktion af et ribosom
funktionen af et ribosom i en hvilken som helst celle er at producere proteiner. Proteiner bruges i næsten alle cellulære funktioner; som katalysatorer fremskynder de reaktionstiden, som fibre giver de støtte, og mange proteiner fungerer i specifikke opgaver, som kontraherende muskelceller., Alle proteiner starter som deo .yribonukleinsyre eller DNA. Et særligt protein, RNA-polymerase er et enzym, der genkender sekvenser i-DNA binder sig til dem ved hjælp af andre proteiner, og skaber en ny informations-molekyle, der kan rejse fra kernen til cytosol af cellen. Strengen af ribonukleinsyre (RNA) produceret af RNA-polymerase behandles på vej ud af kernen, og områder af RNA ‘ et, der ikke koder for proteiner, fjernes. Molekylet er nu kendt som en messenger RNA eller mRNA.,
hvert mRNA er lavet af 4 forskellige nukleinbaser, kendt som nukleinsyrer. Baseparrene “læses” i serie af tre, der udgør kodoner. Hver kodon specificerer en specifik aminosyre. Alt liv på jorden bruger de samme 20 aminosyrer, og de kodoner, der bruges til at kalde for disse aminosyrer, er næsten universelle. Kodonet, der starter alle proteiner, er”AUG”. Dette står for sekvensen af nukleinbaser: henholdsvis adenin, uracil og guanin., Et specielt RNA-molekyle, der kan binde til aminosyrer, kendt som et transfer RNA eller tRNA, genkender denne sekvens og binder til den. Denne særlige tRNA bærer en methioninaminosyre. Afhængigt af det protein, der bygges, kan den næste aminosyre være en af de tyve.
det er her ribosomet kommer ind. Ved at genkende strukturen af mRNA bundet til en tRNA kan de to underenheder af ribosomet (diskuteret nedenfor) kombineres for at begynde at syntetisere protein fra mRNA-strengen. Ribosomet virker som en stor katalysator, der danner peptidbindinger mellem aminosyrer., Den anvendte tRNA frigives tilbage i cytosolen, så den kan binde til en anden aminosyre. Til sidst vil mRNA præsentere et kodon til ribosomet, der betyder”stop”. Særlige proteiner vil løsne strengen af aminosyrer fra den sidste tRNA, og proteinet frigives. Denne proces syntese nye protein er vist på billedet nedenfor:
Forskellige proteiner, der kræver forskellige ændringer og transport til forskellige områder af cellen, før de kan fungere., Et ribosom fastgjort til det endoplasmatiske retikulum vil for eksempel deponere det nydannede protein inde, hvor det kan ændres yderligere og foldes korrekt. Andre proteiner dannes direkte i cytosolen, hvor de kan begynde at fungere som katalysatorer til forskellige reaktioner. Ribosomer skaber alle disse proteiner, som celler har brug for, hvilket er meget. Per celle vejer, proteiner tegner sig for omkring 20 procent. En gennemsnitlig celle kan have 10.000 forskellige proteiner, med i gennemsnit en million eksemplarer af hver., Det er meget protein, der skal syntetiseres, hvorfor ribosomet har udviklet sig til at være en effektiv og hurtig maskine. I gennemsnit kan ribosomer tilføje 3-5 aminosyrer per sekund til en proteinkæde. I betragtning af at det største kendte protein, titin, er omkring 30.000 aminosyrer, tager det kun et ribosom 2-3 timer at syntetisere. Korte proteiner, på kun få hundrede aminosyrer, kan syntetiseres på få minutter.
når ribosomer er lavet, kan de ikke slukke., Så snart en tRNA har bundet sig til et mRNA, vedhæftes de ved hjælp af forskellige andre proteiner, og processen med proteinsyntese initieres. Virus har draget fordel af denne kendsgerning. En virus er en lille streng af DNA eller RNA, der replikerer ved at kapre en celles normale maskiner, herunder ribosomer. Ribosomerne i en celle bruges af virussen til at skabe proteiner, der er nødvendige for, at den kan replikere sit genom og indkapsle sig selv, så den kan forlade cellen. Når en virus injicerer sit genom i en celle, behandles molekylet det samme som om cellen havde skabt det., Hvis virussen er DNA-baseret, går DNA ‘ et ind i kernen, hvor cellens proteiner oversætter det til RNA, som oversættes af ribosomer til proteiner. Hvis virussen er RNA-baseret, forbliver det virale RNA i cytoplasmaet, hvor det kan interagere med ribosomer direkte og skabe nye proteiner. Uanset hvad vil virussen være i stand til at skabe alle de proteiner, der kræves for at replikere dets genom og pakke kopierne i nye proteinkapsler, i stand til at rejse til en ny værtscelle og sprede sygdommen.,
struktur af et ribosom
ribosomer har en utrolig lignende struktur gennem alle former for liv. Forskere tilskriver dette, at ribosomet er en meget effektiv og effektiv måde at syntetisere proteiner på. Således blev ribosomet i begyndelsen af udviklingen af de forskellige livsformer universelt vedtaget som metoden til at oversætte RNA til proteiner. Ribosomer ændrer sig derfor meget lidt mellem forskellige organismer. Ribosomer består af en stor og lille underenhed, der samles omkring et mRNA-molekyle, når oversættelsen finder sted., Hver underenhed er en kombination af proteiner og RNA, kaldet ribosomalt RNA (rRNA). Denne rRNA findes i forskellige tråde af forskellig længde og er omgivet af de mange proteiner, der skaber et ribosom. RRNA virker både for at sikre mRNA og tRNA i ribosomet og som en katalysator for at fremskynde dannelsen af peptidbindinger mellem aminosyrer.
den lille underenhed, som det ses på billedet ovenfor, hjælper med at holde mRNA på plads, da ribosomet oversætter det til protein., Den større underenhed har forskellige steder involveret i forskellige dele af proteinsynteseprocessen. Når tRNA først binder til mRNA, kan P-stedet binde til disse molekyler. P-stedet er opkaldt efter polymerisationen eller konstruktionen af polymerer, der forekommer der. Konformationsændringer forekommer i proteinerne i ribosomet, der får det til at ændre former under de forskellige trin i proteinsyntese., Når aminosyrer tilsættes til kæden, bevæger tRNA ‘er sig fra A-stedet (hvor nye aminosyrer med tRNA’ er kommer ind) til P-stedet og til sidst til e-stedet (ikke afbildet), hvor de forlader ribosomet uden deres aminosyre. Det rRNA, der er forbundet med ribosomet, hjælper med at knytte sig til tRNA ‘ erne, når de bevæger sig gennem ribosomet, og har vist sig at hjælpe med at katalysere dannelsen af peptidbindinger. Dette RNA er kendt som et Ribo .ym eller RNA-katalysator.
en bemærkelsesværdig forskel mellem prokaryote og eukaryote ribosomer er størrelse., Ribosomer måles i Svedberg-enheder, som er et mål for, hvor lang tid det tager et molekyle at sedimentere ud af opløsning i en centrifuge. Jo større tallet er, desto større er molekylet. Prokaryote ribosomer er typisk 70 ‘ erne eller Svedberg-enheder. Et eukaryotisk ribosom er normalt 80’ erne.eukaryote ribosomer er større, fordi de indeholder flere proteiner og mere RNA. Prokaryote ribosomer indeholder 3 RNA-molekyler, mens eukaryote ribosomer indeholder 4 RNA-molekyler. Forskellene er subtile, da ribosomerne i hver fungerer på samme måde.,
- Ribo .yme – RNA, der virker som en biologisk katalysator, som i et ribosom hjælper med at danne peptidbindinger.
- ribosomale RNA-RNA molekyler forbundet med ribosomer, hvoraf nogle er Ribo .ymer og katalyserer reaktioner.
- ribonukleinsyre-ellers kendt som RNA, findes dette molekyle normalt som en enkeltstrenget bærer af genetisk information.
- Deo .yribonukleinsyre-DNA eller det dobbeltstrengede og meget stabile molekyle, der indeholder den genetiske information om det meste liv på jorden i form af variable sekvenser af 4 forskellige basepar.,
Quiz
1. En videnskabsmand, der studerer vira, forsøger at finde en måde at forhindre dem i at reproducere. Forskeren finder en måde at stoppe ribosomer fra at danne, som han bestemmer også stopper vira fra at reproducere. Hvorfor vil denne metode ikke fungere?
A. virussen kan stadig reproducere sit genom.
B. værtscellen har også brug for ribosomerne.
C. viruset vil ikke være i stand til at komme ind i værtscellen.
2. Ribosomer og DNA producerer millioner af forskellige proteiner., Hvordan kommer millioner af forskellige proteiner fra kun 4 forskellige nukleobaser, der bruges til at fremstille DNA?
A. ribosomer oversætter DNA ‘ s 4 basesprog til proteinernes 20 basesprog, hvilket giver mulighed for mange flere kombinationer.
B. De 4 forskellige nukleobaser af DNA kan rekombineres uendeligt for at producere nye proteiner.
C. ribosomer kan ændre proteiner med kulhydrater for at gøre dem unikke.
3. En gal videnskabsmand ønsker at skabe en glødende kanin, som han kan have som sin ledsager. Han fjerner de gener, der forårsager glødende fra en phosphorescerende bakterier og indsætter dem i embryoet af en hvid kanin. Til sin skuffelse lyser kaninen ikke. Hvorfor virkede hans eksperiment ikke?
A. Han brugte bakterielt DNA, som skaber bakterielle proteiner, der ikke fungerer i DNA.
B. ribosomerne var ikke i stand til at identificere mRNA produceret af genet.
C. genet blev aldrig transkriberet til mRNA.