У процесі об’єднання органічних речовин беруть участь немембранні органели субмікроскопічного типу. Вперше функції рибосом в клітині і біосинтез білка описав біолог Д. Паладе. У 1974 році йому вручили Нобелівську премію за відкриття структурних особливостей елементарної одиниці.
Робота біологів
З 1960 року вчені активно вивчали мутаційні та біохімічні процеси, що протікають в органелах. За допомогою отриманих даних біологи намагалися розписати структурні і функціональні відмінні риси рибосом. В умовах сучасних технологій була створена модель з атомним дозволом конструкцій деяких субстанцій, включаючи прокаріот.
Таке досягнення в молекулярній біології дозволило відкрити тривимірну конструкцію рибосоми еукаріот. На основі проведених численних дослідів американські вчені прийшли до висновку, що органела може зароджуватися в період еволюції з РНК. Решта структури поступово додається до проторибосоми. У цей період не змінюється будова клітини, але збільшується продуктивність її діяльності.
Біологи довели, що рибосоми вільно пересуваються в цитоплазмі. Вони фіксуються до ендоплазматичної мережі за допомогою великої субодиниці.
На наступному етапі відбувається синтез білка. Речовина виводиться за стінки клітини. Їм харчується весь організм.
Рибосоми, які знаходяться в цитоплазмі, виконують внутрішні потреби клітини.
Для немембранних органел характерні 2 форми:
- овальна;
- куляста.
Їх діаметр дорівнює 20 нм.
Принципи класифікації
При трансляції до мРНК приєднується кілька рибосом. Таким способом формується нова структура – полісома.
З урахуванням типу клітини немембранні структури бувають 2-х видів:
- Малий. Рибосома знаходиться в прокаріоті, хлоропласті, мітохондрії. Вони не пов’язані з мембранної. Її розмір не перевищує 15 нм.
- Великий. Немембранна структура знаходиться в еукаріоті. Її діаметр може досягати 23 нм. Вона пов’язана з ендоплазмою або кріпиться до мембрани ядра.
Будова 2 видів органел ідентична. До їх складу входять 2 субодиниці — мала і велика, об’єднані між собою іонами магнію. Якщо спостерігається дефіцит мікроелементів, здійснюється дезагрегація (приєднання). Спостерігається дисфункція рибосом.
Аналогічна ситуація відбувається при порушенні складу немембранних структур. В одній рибосомі містяться РНК і білок в співвідношенні 1:1. У них знаходиться до 90% від всієї клітинної РНК. У субодиницях міститься до 4 молекул рРНК. Вони представлені у вигляді ниток, зібраних в клубок. Навколо молекул знаходяться білки. У комплексі компоненти формують рибонуклеопротеїд.
У період відсутності синтезуючих процесів органели роз’єднуються. Їм властиво обмінюватися субодиницями. Якщо в клітину надходить іРНК, компоненти знову полягають в полірібосоми.
Кількість немембранних структур залежить від функціонального навантаження, що надається на організм. У стовбурових клітинах, меристемі рослин налічується до декількох десятків тисяч рибосом.
Функціональні можливості
Субодиниці органел знаходяться в ядерці. Матрицею для їх синтезу є ДНК. Процес їх дозрівання складається з декількох етапів:
- Перший (эосома). Здійснюється синтез тільки рРНК.
- Другий (неосома). Після деяких модифікацій клітинні елементи виходять з цитоплазми.
- Третій (рибосома). Формування зрілої органели.
У дорослому органелі кожна субодиниця виконує певні функції. Велика структура відповідає за трансляцію, декорування генетичних даних. Мала субодиниця об’єднує амінокислот. Вона сприяє створенню пептидних зв’язків і синтезу нового білка.
Найважливіша функція для клітини-об’єднання органічних речовин або трансляція. Під час процесу відбувається утворення білка. Головне завдання функціонування клітини-біосинтез органічних компонентів. Щоб відтворити операцію у всіх клітинах організму, потрібні рибосоми. Одночасно органели виконують такі функції:
- розпізнання 3-нуклеотидних кодонів м-РНК;
- обробка генетичних даних.
Щоб розрізняти амінокислоти в клітині, застосовуються молекули т-РНК. Вони схожі на форму листя конюшини. У них присутній антикодон. Паралельно вони приєднані до амінокислот. Механізми трансляції прокаріотів і еукаріотів мають деякі відмінні риси. Тому сполуки, які пригнічують трансляцію прокаріотів, в незначній мірі впливають на трансляцію вищих організмів.
Вага процес трансляції ділиться на 3 етапи:
- ініціація (рибосома визначає стартовий кодон, починається синтез);
- елонгація (утворюється білок);
- термінація (впізнання кодона і відділення структури).
Біосинтез органічних речовин вважається ферментативним процесом, який протікає в клітині. У ньому беруть участь 3 елементи: рибосома, цитоплазма, ядро. В останній структурі зберігається інформація про білки. Для її шифрування використовуються букви.
Трансляція або біосинтез вважається невід’ємною частиною життєдіяльності клітин. При порушенні процесу вони гинуть. Для протікання трансляції потрібні рибосоми.
З їх допомогою в печінці утворюються спеціальні фактори, що забезпечують згортання крові. З плазмоцитів продукуються гами-глобуліни. Утворення нових органічних структур, гідроліз – додаткові функції рибосом. Більш активна діяльність характерна для органел, перетворених в полірібосомі. Вони одночасно синтезують кілька молекул білка.
