V biologii Mnohokrát slyšíme slovo ribozom související s překladem genů, RNA, proteinů a dalších. Je však těžké pochopit všechny tyto operace, aniž bychom si vyjasnili základní pojmy. Proto se budeme věnovat tomuto článku, abychom vysvětlili, co je to ribozom.
Abychom toho dosáhli, promluvíme si trochu o jejich funkci a o ribozomech bakterií. Kromě toho budeme diskutovat o tom, co vyrábějí a kde jsou. Pokud vás předmět zajímá nebo jen chcete vědět, co je ribozom, je to nepochybně ten správný článek.
Co je ribozom a jeho funkce?
Když mluvíme o ribozomech, máme na mysli cytoplazmatické organely, které nejsou ohraničeny membránou rRNA (kyselina ribonukleová) a ribozomálními proteiny. Společně tvoří molekulární stroj nacházející se ve všech buňkách, s výjimkou spermií. Díky nim je možné provést nezbytnou translaci pro expresi genů. Jinými slovy: Ribosomy jsou zodpovědné za syntézu bílkovin prostřednictvím informací obsažených v DNA. To přijde přepsáno na ribozom ve formě mRNA (messenger RNA).
Pokud jde o funkci ribozomu, jedná se o translaci nebo syntézu proteinů. Aby bylo možné provést tento úkol, ribozomy od té doby získávají potřebné informace z mRNA jeho nukleotidová sekvence nakonec určí aminokyselinovou sekvenci proteinu. Pokud jde o sekvenci RNA, pochází z transkripce genu DNA. Transfer RNA je zodpovědná za transport aminokyselin do ribozomů.
Co ribozomy produkují?
Funkce ribozomu je v genetickém kódu zásadní. Jak jsme již řekli dříve, je zodpovědný za syntézu bílkovin, což je proces známý také jako genová translace. Za tímto účelem čte ribozom informace z mRNA a začleňuje aminokyseliny z přenosové RNA do proteinu, který právě roste. Ribozom proto produkuje proteiny.
Než budeme pokračovat, musíme to vědět aminokyseliny tvoří bílkoviny. V současné době bylo mezi všemi živými bytostmi objeveno 20 aminokyselin. V genetickém kódu jsou aminokyseliny kódovány kodony, což jsou triplety nukleotidů. Existuje 64 kodonů, které kódují všechny aminokyseliny, a tři signály, které zastaví překlad. Proto je kód zdegenerovaný a několik různých kodonů slouží stejné aminokyselině.
Ribozom: Syntéza nebo překlad bílkovin
Obecně proces translace začíná kodonem AUG, který je zodpovědný za kódování aminokyseliny zvané methionin. Kodon, který označuje konec proteinu, je stop kodon. Stejně jako ve většině organismů každý kodon kóduje stejnou aminokyselinu, genetický kód je považován za univerzální.
Z buněčného jádra vycházejí dvě části ribozomu: Vedlejší podjednotky. Ty jsou drženy pohromadě poplatky. Když koncentrace hořčíku (Mg2+) klesá, obě podjednotky mají tendenci se oddělovat.
Jaké jsou ribozomy bakterií?
Než začneme hovořit o jejich ribozomech, nejprve dobře vysvětlíme, o jaké bakterie jde. Také, jsou to prokaryotické jednobuněčné živé organismy, to znamená, že nemají jádro. Pro lepší představu: genetický materiál bakterií, který by byl dvouvláknovou kruhovou molekulou DNA, je v cytoplazmě volný a není uzavřen v jádře, jako je tomu u eukaryotických buněk.
Když se podíváme na bakterie pod mikroskopem, vypadají jako tyče, spirály nebo koule. Přes to, čemu téměř všichni věří, většina z nich není škodlivá. Méně než jedno procento bakterií způsobuje onemocnění. Ve skutečnosti jsou nezbytné pro ekosystémy, které existují na Zemi.
Bakteriální ribozomy nadále plní stejnou funkci: syntézu bílkovin. Pouze tentokrát probíhá v bakteriích. Je to zásadní proces pro jeho růst.
Bakteriální růst
Existují celkem tři fáze, kterými prochází bakteriální růst. Níže je budeme komentovat, abychom lépe porozuměli zásadní roli ribozomu v tomto případě.
- Fáze zpoždění / fáze adaptace: Populace bakterií potřebuje adaptační dobu, když je v novém prostředí, které poskytuje potřebné živiny pro její růst. V tomto případě je růst pomalý, zatímco buňky se připravují na zahájení rychlého růstu. Kromě toho zahrnuje vysokou rychlost biosyntézy proteinů, kde do hry vstupují ribozomy.
- Exponenciální fáze: Během této fáze je růst buněk rychlý a exponenciální. Živiny jsou metabolizovány nejvyšší možnou rychlostí, dokud nejsou vyčerpány, čímž ustupují do třetí a poslední fáze.
- Stacionární fáze: Ve stacionární fázi buňky drasticky snižují svoji metabolickou aktivitu a začínají využívat neesenciální buněčné proteiny jako zdroj energie. Jedná se o přechodné období od rychlého růstu do stavu reakce na stres. Aktivuje se v něm exprese genů souvisejících s opravou DNA, transportem živin a antioxidačním metabolizmem.
Bez ribozomů by tedy bakterie nemohly ani začít růst.
Kde se nacházejí ribozomy?
Existují různá místa, kde se nacházejí ribozomy: V drsném endoplazmatickém retikulu, v mitochondriích, v chloroplastech a v cytosolu. Lze je však vidět pouze pomocí elektronového mikroskopu, protože jejich velikost je 32 nanometrů v případě eukaryotických buněk a 29 nanometrů v prokaryotických buňkách. Při pohledu pod elektronovým mikroskopem mají kulatý tvar a hustotu elektronů. Na druhé straně je pod optickým mikroskopem vidět, že jsou zodpovědné za bazofilii některých buněk.
Doufám, že vám tento článek objasnil, co je ribozom a jaká je jeho funkce. Svět biologie a genetiky je obrovský a pokaždé se objevují nové věci. Abychom jim porozuměli, není na škodu mít základní znalosti, například vědět, co je genová translace a jak funguje.