Στη βιολογία, Πολλές φορές ακούμε τη λέξη ριβόσωμα που σχετίζεται με τη μετάφραση γονιδίων, RNA, πρωτεϊνών και άλλων. Ωστόσο, είναι δύσκολο να κατανοήσουμε όλη αυτή τη λειτουργία χωρίς να είμαστε σαφείς σχετικά με τις βασικές έννοιες. Γι 'αυτό θα αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να εξηγήσουμε τι είναι ένα ριβόσωμα.
Για να το επιτύχουμε αυτό, θα μιλήσουμε λίγο για τη λειτουργία τους και για τα ριβοσώματα των βακτηρίων. Επιπλέον, θα συζητήσουμε τι παράγουν και πού βρίσκονται. Εάν ενδιαφέρεστε για το θέμα ή απλά θέλετε να μάθετε τι είναι το ριβόσωμα, αυτό είναι αναμφίβολα το σωστό άρθρο.
Τι είναι το ριβόσωμα και η λειτουργία του;
Όταν μιλάμε για ριβοσώματα, αναφερόμαστε σε κυτταροπλασματικά οργανίδια που δεν οριοθετούνται από μια μεμβράνη rRNA (ριβονουκλεϊκό οξύ) και ριβοσωμικών πρωτεϊνών. Μαζί αποτελούν μια μοριακή μηχανή που βρίσκεται σε όλα τα κύτταρα, με εξαίρεση το σπέρμα. Χάρη σε αυτά είναι δυνατή η πραγματοποίηση της απαραίτητης μετάφρασης για την έκφραση των γονιδίων. Με άλλα λόγια: Τα ριβοσώματα είναι υπεύθυνα για τη σύνθεση πρωτεϊνών μέσω των πληροφοριών που περιέχονται στο DNA. Αυτό καταγράφεται στο ριβόσωμα με τη μορφή mRNA (messenger RNA).
Όσον αφορά τη λειτουργία του ριβοσώματος, είναι η μετάφραση ή σύνθεση πρωτεϊνών. Για την εκτέλεση αυτής της εργασίας, τα ριβοσώματα λαμβάνουν τις απαραίτητες πληροφορίες από το mRNA Η αλληλουχία νουκλεοτιδίων θα καθορίσει τελικά την αλληλουχία αμινοξέων της πρωτεΐνης. Όσον αφορά την αλληλουχία RNA, προέρχεται από τη μεταγραφή ενός γονιδίου DNA. Η μεταφορά RNA είναι υπεύθυνη για τη μεταφορά αμινοξέων σε ριβοσώματα.
Τι παράγουν ριβοσώματα;
Η λειτουργία του ριβοσώματος είναι θεμελιώδης στον γενετικό κώδικα. Όπως είπαμε προηγουμένως, είναι υπεύθυνη για τη σύνθεση πρωτεϊνών, μια διαδικασία γνωστή και ως γονιδιακή μετάφραση. Για να γίνει αυτό, το ριβόσωμα διαβάζει τις πληροφορίες από το mRNA και ενσωματώνει τα αμινοξέα του RNA μεταφοράς στην πρωτεΐνη που αναπτύσσεται επί του παρόντος. Επομένως, το ριβόσωμα παράγει πρωτεΐνες.
Πριν συνεχίσουμε πρέπει να το γνωρίζουμε Τα αμινοξέα αποτελούν πρωτεΐνες. Σήμερα έχουν ανακαλυφθεί 20 αμινοξέα μεταξύ όλων των ζωντανών όντων. Στον γενετικό κώδικα, τα αμινοξέα κωδικοποιούνται από κωδικόνια, τα οποία είναι τρίδυμα νουκλεοτιδίων. Υπάρχουν 64 κωδικόνια που κωδικοποιούν όλα τα αμινοξέα και τρία σήματα για τη διακοπή της μετάφρασης. Επομένως, ο κωδικός είναι εκφυλισμένος και πολλά διαφορετικά κωδικόνια εξυπηρετούν το ίδιο αμινοξύ.
Ribosome: Σύνθεση πρωτεϊνών ή μετάφραση
Γενικά, η διαδικασία μετάφρασης ξεκινά με το κωδικόνιο AUG, το οποίο είναι υπεύθυνο για την κωδικοποίηση του αμινοξέος που ονομάζεται μεθειονίνη. Το κωδικόνιο που σηματοδοτεί το τέλος της πρωτεΐνης είναι το κωδικόνιο διακοπής. Όπως στους περισσότερους οργανισμούς, κάθε κωδικόνιο κωδικοποιεί το ίδιο αμινοξύ, ο γενετικός κώδικας θεωρείται καθολικός.
Δύο μέρη του ριβοσώματος βγαίνουν από τον πυρήνα των κυττάρων: Οι δευτερεύουσες και μεγάλες υπομονάδες. Αυτά συγκρατούνται μαζί με χρεώσεις. Όταν η συγκέντρωση μαγνησίου (Mg2+) μειώνεται, και οι δύο υπομονάδες τείνουν να διαχωρίζονται.
Ποια είναι τα ριβοσώματα των βακτηρίων;
Θα εξηγήσουμε πρώτα ποια είναι τα βακτήρια πριν μιλήσουμε για τα ριβοσώματά τους. Καλά τότε, είναι προκαρυωτικοί μονοκύτταροι ζωντανοί οργανισμοί, δηλαδή, δεν έχουν πυρήνα. Για να πάρετε μια καλύτερη ιδέα: το γενετικό υλικό των βακτηρίων, το οποίο θα ήταν ένα δίκλωνο μόριο κυκλικού DNA, είναι ελεύθερο εντός του κυτοπλάσματος και δεν περικλείεται σε έναν πυρήνα όπως συμβαίνει με τα ευκαρυωτικά κύτταρα.
Όταν βλέπουμε βακτήρια κάτω από ένα μικροσκόπιο, μοιάζουν με ράβδους, σπείρες ή μπάλες. Παρά όσα πιστεύουν σχεδόν όλοι, τα περισσότερα από αυτά δεν είναι επιβλαβή. Λιγότερο από το ένα τοις εκατό των βακτηρίων προκαλούν ασθένεια. Στην πραγματικότητα, είναι απαραίτητα για τα οικοσυστήματα που υπάρχουν στη γη.
Τα βακτηριακά ριβοσώματα συνεχίζουν να εκτελούν την ίδια λειτουργία: Σύνθεση πρωτεϊνών. Μόνο, αυτή τη φορά, λαμβάνει χώρα σε βακτήρια. Είναι μια ουσιαστική διαδικασία για την ανάπτυξή της.
Βακτηριακή ανάπτυξη
Υπάρχουν συνολικά τρεις φάσεις που περνάει η βακτηριακή ανάπτυξη. Θα τα σχολιάσουμε παρακάτω για να κατανοήσουμε καλύτερα τον θεμελιώδη ρόλο του ριβοσώματος σε αυτήν την περίπτωση.
- Φάση καθυστέρησης / Φάση προσαρμογής: Ένας πληθυσμός βακτηρίων χρειάζεται χρόνο προσαρμογής όταν βρίσκεται σε ένα νέο περιβάλλον που παρέχει τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξή του. Σε αυτήν την περίπτωση, η ανάπτυξη είναι αργή ενώ τα κύτταρα προετοιμάζονται να ξεκινήσουν ταχεία ανάπτυξη. Επιπλέον, περιλαμβάνει ένα υψηλό ποσοστό βιοσύνθεσης πρωτεϊνών, όπου τα ριβοσώματα συμμετέχουν στο παιχνίδι.
- Εκθετική φάση: Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, η ανάπτυξη των κυττάρων είναι ταχεία και εκθετική. Τα θρεπτικά συστατικά μεταβολίζονται με την υψηλότερη δυνατή ταχύτητα έως ότου εξαντληθούν, οδηγώντας στην τρίτη και τελευταία φάση.
- Στατική φάση: Στη στάσιμη φάση, τα κύτταρα μειώνουν δραστικά τη μεταβολική τους δραστηριότητα και αρχίζουν να χρησιμοποιούν μη απαραίτητες κυτταρικές πρωτεΐνες ως πηγή ενέργειας. Αυτή είναι μια μεταβατική περίοδος από ταχεία ανάπτυξη σε κατάσταση απόκρισης στο άγχος. Σε αυτήν, ενεργοποιείται η έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με την επισκευή του DNA, τη μεταφορά θρεπτικών ουσιών και τον αντιοξειδωτικό μεταβολισμό.
Έτσι, χωρίς ριβοσώματα, τα βακτήρια δεν μπορούσαν καν να ξεκινήσουν την ανάπτυξή τους.
Πού βρίσκονται τα ριβοσώματα;
Υπάρχουν διαφορετικά μέρη όπου βρίσκονται ριβοσώματα: Στο τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο, στα μιτοχόνδρια, στους χλωροπλάστες και στο κυτοσόλιο. Ωστόσο, μπορούν να φανούν μόνο με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, καθώς το μέγεθός τους είναι 32 νανόμετρα στην περίπτωση ευκαρυωτικών κυττάρων και 29 νανόμετρα σε προκαρυωτικά κύτταρα. Όταν προβάλλονται κάτω από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, έχουν στρογγυλό σχήμα και πυκνό ηλεκτρόνιο. Από την άλλη πλευρά, κάτω από ένα οπτικό μικροσκόπιο φαίνεται ότι ευθύνονται για τη βασεοφιλία ορισμένων κυττάρων.
Ελπίζω αυτό το άρθρο να σας διευκρινίσει τι είναι το ριβόσωμα και ποια είναι η λειτουργία του. Ο κόσμος της βιολογίας και της γενετικής είναι τεράστιος και ανακαλύπτονται νέα πράγματα κάθε φορά. Προκειμένου να τις κατανοήσουμε, δεν είναι κακό να έχουμε βασικές γνώσεις όπως να γνωρίζουμε τι είναι η μετάφραση των γονιδίων και πώς λειτουργεί.