Название: Біологічна хімія

Жанр: Біологічна хімія

Просмотров: 21031


Рибосоми, їх структура і хімічний склад

У 50-ті роки ХХ ст. в дослідженнях П.Замечника та інших авторів було показано, що біосинтез білків відбувається в невеликих субклітинних утвореннях, які отримали назву рибосом. Останні було знайдено в усіх клітинах прокаріотів і еукаріотів. Великий внесок у дослідження структури й функції рибосом зробив російський вчений О.С.Спірін. Якщо виділити рибосоми шляхом диференційного центрифугування й роздивитися під електронним мікроскопом, то їх видно як щільні округлі гранули сферичної форми, які складаються із двох субодиниць: великої і малої. Рибосоми характеризуються коефіцієнтом або константою седиментації, яка визначається ультрацентрифугуванням і позначається літерою Б (одиниця Сведберга, 11013 с). За розмірами й молекулярною масою всі рибосоми поділяють на три групи. Першу групу утворюють відносно дрібні бактеріальні рибосоми. Рибосоми прокаріотів мають константу седиментації 70 одиниць Сведберга і позначаються 70Б. Вони дисоціюють на дві суб-одиниці з молекулярною масою (М.м.):

ни

Другу групу утворюють великі рибосоми еукаріотичних клітин. Во-мають константу седиментації 80Б і складаються із двох субодиниць:

375

Третю групу складають рибосоми мітохондрій і хлоропластів

еукаріотичних клітин. Рибосоми мітохондрій належать до класу 708, однак вони відзрізняються коефіцієнтом седиментації в різних груп еукаріотів. Так, у грибів він складає 70-748, у вищих тварин - 55-608, у вищих рослин - близько 808. Рибосоми хлоропластів однорідніші за цією ознакою, коефіцієнт їхньої седиментації дорівнює 67-708.

В основному рибосоми зображують у вигляді симетричної фігури, в якій 308 субчастинка лежить на 508-субодиниці, яка має подібну до сфери форму. На основі рентгеноструктурного аналізу й електронно-мікроскопічних методів було доведено, що тривимірна структура частин рибосом дуже складна. Мала субчастинка вигнута у вигляді телефонної трубки, а більша нагадує ківш (рис.77). За формою субчастинки відповідають одна одній, хоча між ними залишається щілина. Через щілину проходить молекула мРНК, уздовж якої в процесі біосинтезу білка рухається рибосома. Із цієї щілини з'являється і новосинтезований поліпептидний ланцюг.

Рис.77. Більша (а) і менша (б) субчастинкирибосом (в) До складу рибосом входять рРНК, білки, низькомолекулярні

сполуки: ди- і поліаміни, різні солі, іони двовалентних металів Мg2+,

Рибосоми 808 побудовані складніше, в них міститься більше білків, а це певним чином відображається на їх функції.

Характеристика рРНК. Рибосомна РНК у субчастинках рибосом

представлена 3-ма фракціями в прокаріотів і 4-ма - в еукаріотів:

Са2+, Мп2+ та ін. Хімічний склад:

376

Більше вивчена роль фракцій у рибосом прокаріотів (кишкової палички). 16S рРНК рибосом прокаріотів необхідна для контакту 30S субоди-ниці з мРНК; у ній є ділянка для зв'язування тРНК, яка доставляє активовані амінокислоти. У субчастинці 50S молекула 23S рРНК виконує структурну функцію, а 5S рРНК необхідна для взаємодії субодиниці з тРНК. Отже, тРНК з'єднується як з малою, так і з великою субодиницями. На рибосомі є дві ділянки: одна з них сполучається з ланцюгом білка, який подовжується, а друга - приєднує нову амінокислоту. Перша з них називається пептидильною ділянкою або П-ділянкою, а друга - аміноацильною, або А-ділянкою. Мала субодиниця еукаріотів (40S) містить молекулу 18S рРНК. На субодиницях рибосом еукаріотів також є ділянки для контакту і зв'язування мРНК, тРНК і ряду компонентів, необхідних для синтезу білка.

Рибосомні РНК утворюють каркас, із яким сполучаються білки, утворюючи компактний рибонуклеопротеїновий комплекс.

Вторинна структура рРНК утворюється за рахунок коротких двоспіральних ділянок молекули (шпильок). Близько 2/3 рРНК організовано в шпильки, решта молекули представлена однонитковими або «аморфними» ділянками, де зосереджені пуринові основи. Із «аморфними» ділянками сполучені переважно білки рибосом.

Білковий склад рибосом гетерогенний. Молекулярна маса рибосом-них білків варіює від 5000-7000 до 50000-75000. Набір білків у субодини-цях різноманітний. Кожен білок рибосоми унікальний, тобто представлений однією молекулою. Великого успіху досягнуто у вивченні білків 70S рибосом. У них ідентифіковано 55 поліпептидних ланцюгів, із них у 30S-субодиницях - 21, а в 50S-субодиницях - 34. Субодиниці рибосом клітин еукаріотів містять понад 70 різних білків. Вивчення видів специфічності рибосомних білків показало, що чим ближче в еволюційному відношенні види тварин або рослин, тим подібніша будова цих білків, і навпаки.

На даний час повністю розшифрована первинна структура всіх рРНК у 70S і 80S рибосомах і амінокислотна послідовність усіх 55 білків 70S та частково білків 80S рибосом. У певних умовах рибосоми дисоціюють на субодиниці, а потім знову сполучаються - це має велике значення на початку біосинтезу білка. Рибосоми активні лише в

377

повністю об'єднаному вигляді. Рибосоми, які не беруть участі в синтезі білка, легко дисоціюють на свої субчастинки.

Оцените книгу: Проголосовало: 8 Рейтинг: 8

 

Комментарии:

Комментарий добавил: Алина
Дата: 2012-11-25

Спасибо)

Комментарий добавил: Даша
Дата: 2012-11-18

Очень помогли, спасибо!

Комментарий добавил: Таня
Дата: 2012-11-04

большое спасибо

Комментарий добавил: Таня
Дата: 2012-11-04

большое спасибо

Комментарий добавил: Марьяна ;) Cheerleading
Дата: 2012-10-21

;););)Величезне дякую, чудова інформація;) дуже допомогла при підготовці до олімпіади.

Комментарий добавил: Ольга
Дата: 2012-10-21

дейсвительно, хороша информация.

Комментарий добавил: Соломія
Дата: 2012-10-20

Дякую.дуже хороша інформація!

Комментарий добавил: ира
Дата: 2012-10-16

благодарю

Комментарий добавил: Іра
Дата: 2012-10-09

норм

Комментарий добавил: влад
Дата: 2012-10-03

дякую!!!

Добавление комментария: