Ribosomi - I costruttori di proteine ​​di una cellula

Esistono due tipi principali di cellule: cellule procariotiche ed eucariotiche. I ribosomi sono organelli cellulari costituiti da RNA e proteine. Sono responsabili dell'assemblaggio delle proteine ​​della cellula. A seconda del livello di produzione proteica di una cellula particolare, i ribosomi possono contare in milioni.

Key Takeaways: ribosomi

• I ribosomi sono organelli cellulari che funzionano nella sintesi proteica. I ribosomi nelle cellule vegetali e animali sono più grandi di quelli trovati nei batteri.
• I ribosomi sono composti da RNA e proteine ​​che formano subunità ribosomiali: una grande subunità ribosoma e una piccola subunità. Queste due subunità sono prodotte nel nucleo e si uniscono nel citoplasma durante la sintesi proteica.
• I ribosomi liberi si trovano sospesi nel citosol, mentre i ribosomi legati sono attaccati al reticolo endoplasmatico.
• I mitocondri e i cloroplasti sono in grado di produrre i loro ribosomi.

Caratteristiche distintive

Struttura di un ribosoma. Interazione di un ribosoma con mRNA. ttsz / iStock / Getty Images Plus

I ribosomi sono in genere composti da due subunità: a grande subunità e a piccola subunità. I ribosomi eucarotici (80S), come quelli nelle cellule vegetali e nelle cellule animali, hanno dimensioni maggiori rispetto ai ribosomi procariotici (70S), come quelli nei batteri. Le subunità ribosomiali sono sintetizzate nel nucleolo e attraversano la membrana nucleare verso il citoplasma attraverso i pori nucleari.

Entrambe le subunità ribosomiali si uniscono quando il ribosoma si attacca all'RNA messaggero (mRNA) durante la sintesi proteica. I ribosomi insieme ad un'altra molecola di RNA, il trasferimento di RNA (tRNA), aiutano a tradurre i geni codificanti le proteine ​​in mRNA in proteine. I ribosomi collegano gli aminoacidi insieme per formare catene polipeptidiche, che vengono ulteriormente modificate prima di diventare proteine ​​funzionali.

Posizione nella cella

I ribosomi possono essere trovati attaccati al reticolo endoplasmatico o liberi all'interno del citoplasma. ttsz / iStock / Getty Images Plus

Esistono due luoghi in cui i ribosomi esistono comunemente all'interno di una cellula eucariotica: sospesi nel citosol e legati al reticolo endoplasmatico. Questi ribosomi sono chiamati ribosomi liberi e ribosomi legati rispettivamente. In entrambi i casi, i ribosomi di solito formano aggregati chiamati polisomi o poliribosomi durante la sintesi proteica. I poliribosomi sono gruppi di ribosomi che si attaccano a una molecola di mRNA durante la sintesi proteica. Ciò consente di sintetizzare contemporaneamente più copie di una proteina da una singola molecola di mRNA.

I ribosomi liberi di solito producono proteine ​​che funzioneranno nel citosol (componente fluido del citoplasma), mentre i ribosomi legati di solito producono proteine ​​che vengono esportate dalla cellula o incluse nelle membrane della cellula. È interessante notare che ribosomi liberi e ribosomi legati sono intercambiabili e la cellula può cambiare il loro numero in base alle esigenze metaboliche.

Organelli come i mitocondri e i cloroplasti negli organismi eucariotici hanno i loro ribosomi. I ribosomi in questi organelli sono più simili ai ribosomi trovati nei batteri per quanto riguarda le dimensioni. Le subunità che comprendono ribosomi nei mitocondri e cloroplasti sono più piccole (da 30S a 50S) rispetto alle subunità di ribosomi presenti in tutto il resto della cellula (da 40S a 60S).

Ribosomi e assemblaggio di proteine

I ribosomi interagiscono con l'mRNA per produrre proteine ​​in un processo chiamato traduzione. ttsz / iStock / Getty Images Plus

La sintesi proteica avviene attraverso i processi di trascrizione e traduzione. Nella trascrizione, il codice genetico contenuto nel DNA viene trascritto in una versione RNA del codice noto come messenger RNA (mRNA). La trascrizione dell'mRNA viene trasportata dal nucleo al citoplasma dove subisce la traduzione. Nella traduzione, viene prodotta una catena di aminoacidi in crescita, chiamata anche catena polipeptidica. I ribosomi aiutano a tradurre l'mRNA legandosi alla molecola e collegando gli aminoacidi insieme per produrre una catena polipeptidica. La catena polipeptidica alla fine diventa una proteina perfettamente funzionante. Le proteine ​​sono polimeri biologici molto importanti nelle nostre cellule in quanto sono coinvolte praticamente in tutte le funzioni cellulari.

Ci sono alcune differenze tra la sintesi proteica negli eucarioti e nei procarioti. Poiché i ribosomi eucariotici sono più grandi di quelli nei procarioti, richiedono più componenti proteiche. Altre differenze includono diverse sequenze di amminoacidi iniziatori per avviare la sintesi proteica, nonché diversi fattori di allungamento e terminazione.

Strutture cellulari eucariotiche

Questo è un diagramma di una cellula animale. colematt / iStock / Getty Images Plus 

I ribosomi sono solo un tipo di organello cellulare. Le seguenti strutture cellulari si trovano anche in una tipica cellula eucariotica animale:

• Centrioli: aiutano a organizzare l'assemblaggio dei microtubuli.
• Cromosomi: DNA cellulare interno.
• Cilia e Flagella - aiuto nella locomozione cellulare.
• Membrana cellulare: protegge l'integrità dell'interno della cellula.
• Reticolo endoplasmatico: sintetizza carboidrati e lipidi.
• Complesso Golgi - produce, immagazzina e spedisce determinati prodotti cellulari.
• Lisosomi: digerire le macromolecole cellulari.
• Mitocondri: forniscono energia alla cellula.
• Nucleo: controlla la crescita e la riproduzione delle cellule.
• Perossisomi: disintossicano l'alcool, formano l'acido biliare e usano l'ossigeno per abbattere i grassi.

fonti

• Berg, Jeremy M. "La sintesi proteica eucariotica differisce dalla sintesi proteica procariotica principalmente nell'iniziazione della traduzione." Biochimica. 5a edizione., U.S. National Library of Medicine, 2002, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/#_ncbi_dlg_citbx_NBK22531.
• Wilson, Daniel N e Jamie H Doudna Cate. "La struttura e la funzione del ribosoma eucariotico." Prospettive di Cold Spring Harbor in biologia vol. 4,5 a011536. doi: 10,1101 / cshperspect.a011536