Готовая презентация · 6 слайдов

Строение и функции рибосом

Слайды и пояснения открыты без входа. Для скачивания PDF или PowerPoint понадобится войти.

План презентации

1. Строение и функции рибосом

Рибосома переводит информацию мРНК в последовательность аминокислот. мРНК → трансляция → полипептид Матрица — мРНК Молекулярный комплекс — Рибосома Продукт — Полипептид

Рибосома — молекулярный комплекс, который связывает информацию в последовательности нуклеотидов с последовательностью аминокислот. Этот процесс называется трансляцией. Непосредственный продукт работы рибосомы — полипептидная цепь. Чтобы стать функциональным белком, она должна свернуться, а иногда пройти дополнительные изменения. Разберём устройство рибосомы, а затем проследим один цикл синтеза.

2. Две субъединицы — разные задачи

Рибосома — немембранный комплекс рРНК и белков. Малая субъединица — распознавание кодонов мРНК. Большая субъединица — образование пептидных связей. Каталитическую основу составляет рРНК. Малая субъединица — Декодирование Большая субъединица — Пептидилтрансферазный центр Выход — Канал полипептида

Рибосома не окружена мембраной. Она состоит из рибосомной РНК и белков, организованных в две субъединицы. Малая субъединица обеспечивает правильное сопоставление кодона мРНК и антикодона транспортной РНК. В большой расположен пептидилтрансферазный центр и канал выхода растущей цепи. Основу каталитического центра составляет рРНК: поэтому рибосому относят к рибозимам. Белки поддерживают структуру и участвуют в работе комплекса.

3. 70S и 80S: общий принцип, разный состав

Бактерии: 30S + 50S → 70S Цитозоль эукариот: 40S + 60S → 80S S — коэффициент седиментации, а не единица массы. Значения S не складываются арифметически.

Бактериальная рибосома включает субъединицы 30S и 50S, а цитозольная рибосома эукариот — 40S и 60S. Буква S обозначает единицу Сведберга — характеристику скорости осаждения при центрифугировании. Она зависит не только от массы, но и от формы частицы, поэтому значения не складываются арифметически. У архей рибосомы тоже 70S, хотя многие компоненты аппарата трансляции ближе к эукариотическим. Рибосомы митохондрий и пластид отличаются от цитозольных; их устройство здесь подробно не рассматриваем.

4. Как образуются рибосомы

У эукариот: 1. Образование и обработка рРНК. 2. Сборка с рибосомными белками — преимущественно в ядрышке. 3. Экспорт предшественников субъединиц в цитоплазму. 4. Завершение созревания. Рибосомные белки — Из цитоплазмы в ядро Ядерная пора Предшественник малой субъединицы Предшественник большой субъединицы

У эукариот образование рибосомных субъединиц начинается преимущественно в ядрышке. Здесь синтезируется и процессируется большая часть рРНК, которая объединяется с рибосомными белками. Белки предварительно синтезируются в цитоплазме и импортируются в ядро. Предшественники субъединиц выходят через ядерные поры и завершают созревание. Две зрелые субъединицы объединяются на мРНК при начале трансляции. Важно не путать сборку самой рибосомы и синтез белка на рибосоме.

5. Три участка связывания тРНК

мРНК — порядок аминокислот. тРНК — распознавание кодона и доставка аминокислоты. A — приём аминоацил-тРНК. P — удержание тРНК с полипептидом. E — выход освободившейся тРНК. A — Приём P — Растущая цепь E — Выход Маршрут тРНК — A → P → E

Матричная РНК задаёт порядок аминокислот кодонами — тройками нуклеотидов. Транспортные РНК служат адаптерами: антикодон узнаёт кодон, а другой конец несёт аминокислоту. Присоединяют аминокислоты к тРНК специальные ферменты — аминоацил-тРНК-синтетазы, а не сама рибосома. В рибосоме выделяют три основных участка связывания тРНК. В A приходит очередная аминоацил-тРНК, P удерживает тРНК с растущей цепью, через E выходит освободившаяся тРНК. Это функциональная схема цикла: состояние тРНК меняется после переноса цепи.

6. Начало трансляции: инициация

Инициация — сборка комплекса на стартовом кодоне. • Малая субъединица участвует в выборе старта. • Инициаторная тРНК занимает P-участок. • Присоединяется большая субъединица. Старт задаёт рамку считывания. Стартовый кодон — AUG A-участок — Свободен

Инициация устанавливает начало считывания и рамку, в которой мРНК будет разделяться на кодоны. Малая субъединица с факторами инициации участвует в выборе стартового кодона. Инициаторная тРНК занимает P-участок — это важное отличие от следующих тРНК, поступающих в A. Затем присоединяется большая субъединица. У эукариот инициаторная тРНК несёт метионин, у бактерий — формилметионин. Способы поиска старта различаются: для большинства эукариотических мРНК характерно сканирование от 5′-конца, у бактерий часто используется последовательность связывания рибосомы.