A biológiában Sokszor hallhatjuk a riboszóma szót, amely a gének, az RNS, a fehérjék és mások fordításával kapcsolatos. Nehéz azonban megérteni ezt a műveletet anélkül, hogy tisztáznánk az alapfogalmakat. Ezért fogjuk szentelni ezt a cikket, hogy elmagyarázzuk, mi is a riboszóma.
Ennek elérése érdekében beszélünk egy kicsit a működésükről és a baktériumok riboszómáiról. Ezenkívül megbeszéljük, mit gyártanak és hol találhatók. Ha érdekli a téma, vagy egyszerűen csak szeretné tudni, mi az a riboszóma, akkor ez kétségtelenül a megfelelő cikk.
Mi a riboszóma és funkciója?
Amikor riboszómákról beszélünk, olyan citoplazmatikus organellákra utalunk, amelyeket nem határoz meg az rRNS (ribonukleinsav) és a riboszomális fehérjék membránja. Ezek együtt alkotják az összes sejtben megtalálható molekuláris gépet, a spermiumok kivételével. Nekik köszönhetően elvégezhető a gének expressziójához szükséges fordítás. Más szavakkal: A riboszómák felelősek a fehérjeszintézisért a DNS-ben található információk révén. Ez átírva érkezik a riboszómába mRNS (messenger RNS) formájában.
Ami a riboszóma funkcióját illeti, az a fehérjék transzlációja vagy szintézise. Ennek a feladatnak az elvégzéséhez a riboszómák megszerzik a szükséges információkat az mRNS-től, mivel nukleotidszekvenciája végül meghatározza a fehérje aminosav-szekvenciáját. Az RNS-szekvenciát tekintve egy DNS-gén transzkripciójából származik. A transzfer RNS felelős az aminosavak riboszómákba történő transzportjáért.
Mit termelnek a riboszómák?
A riboszóma funkciója alapvető a genetikai kódban. Mint korábban említettük, a fehérjeszintézisért felelős, amely folyamat géntranszláció néven is ismert. Ehhez a riboszóma kiolvassa az mRNS-ből származó információkat, és beépíti a transzfer RNS aminosavait a jelenleg növekvő fehérjébe. Ezért a riboszóma fehérjéket termel.
Mielőtt folytatnánk, tudnunk kell az aminosavak alkotják a fehérjéket. Jelenleg 20 aminosavat fedeztek fel minden élőlény között. A genetikai kódban az aminosavakat kodonok kódolják, amelyek a nukleotidok hármasai. 64 kodon létezik, amelyek kódolják az összes aminosavat, és három jel állítja le a transzlációt. Ezért a kód degenerált, és több különböző kodon szolgálja ugyanazt az aminosavat.
Riboszóma: Fehérjeszintézis vagy fordítás
Általában a transzlációs folyamat az AUG kodonnal kezdődik, amely felelős a metionin nevű aminosav kódolásáért. A fehérje végét jelző kodon a stop kodon. Mint a legtöbb organizmusban, minden kodon ugyanazt az aminosavat kódolja, a genetikai kódot egyetemesnek tekintik.
A riboszóma két része jön ki a sejtmagból: A kisebb és nagyobb alegységek. Ezeket vádak tartják össze. Amikor a magnéziumkoncentráció (Mg2+) csökken, mindkét alegység hajlamos elkülönülni.
Melyek a baktériumok riboszómái?
Először jól megmagyarázzuk, hogy mi a baktérium, mielőtt riboszómáiról beszélnénk. Is, prokarióta egysejtű élő szervezetek, vagyis nincs magjuk. Jobb elképzelés érdekében: a baktériumok genetikai anyaga, amely kettős szálú körkörös DNS-molekula lenne, szabad a citoplazmában, és nincs bezárva egy magba, mint az eukarióta sejtek esetében.
Amikor mikroszkóp alatt nézzük a baktériumokat, úgy néznek ki, mint egy rúd, spirál vagy golyó. Annak ellenére, hogy szinte mindenki hisz, többségük nem káros. A baktériumok kevesebb mint egy százaléka okoz betegséget. Valójában nélkülözhetetlenek a földön létező ökoszisztémák számára.
A bakteriális riboszómák továbbra is ugyanazt a funkciót látják el: Fehérjeszintézis. Csak ezúttal baktériumokban játszódik le. Növekedésének elengedhetetlen folyamata.
Baktériumok szaporodása
A baktériumok szaporodása összesen három fázison megy keresztül. Az alábbiakban kommentálni fogjuk őket, hogy jobban megértsük a riboszóma alapvető szerepét ebben az esetben.
- Lag fázis / adaptációs fázis: A baktériumok populációjának alkalmazkodási időre van szüksége, amikor egy új környezetben van, amely biztosítja a növekedéséhez szükséges tápanyagokat. Ebben az esetben a növekedés lassú, míg a sejtek felkészülnek a gyors növekedés elindítására. Ezenkívül magas arányú fehérje bioszintézist foglal magában, ahol a riboszómák játszanak szerepet.
- Exponenciális szakasz: Ebben a fázisban a sejtnövekedés gyors és exponenciális. A tápanyagok a lehető legnagyobb sebességgel metabolizálódnak, amíg kimerülnek, utat engedve a harmadik és az utolsó fázisnak.
- Helyhez kötött fázis: Az álló fázisban a sejtek drasztikusan csökkentik anyagcsere-aktivitásukat, és energiaforrásként kezdik használni a nem alapvető sejtfehérjéket. Ez egy átmeneti időszak a gyors növekedéstől a stresszválasz állapotig. Ebben aktiválódik a DNS-helyreállítással, a tápanyagok transzportjával és az antioxidáns anyagcserével kapcsolatos gének expressziója.
Így riboszómák nélkül a baktériumok nem is tudták megkezdeni növekedésüket.
Hol találhatók riboszómák?
Különböző helyeken találhatók riboszómák: A durva endoplazmatikus retikulumban, a mitokondriumokban, a kloroplasztokban és a citoszolban. Ezek azonban csak elektronmikroszkóppal láthatók, mivel méretük eukarióta sejtek esetében 32 nanométer, prokarióta sejtekben pedig 29 nanométer. Elektronmikroszkóp alatt nézve kerek alakúak és elektron-sűrűek. Másrészt optikai mikroszkóp alatt látható, hogy egyes sejtek bazofíliáért felelősek.
Remélem, hogy ez a cikk tisztázta az Ön számára, mi a riboszóma és mi a funkciója. A biológia és a genetika világa hatalmas, és minden alkalommal új dolgokat fedeznek fel. Megértésük érdekében érdemes olyan alapismeretekkel rendelkezni, mint például tudni, mi a génfordítás és hogyan működik.