Рибосома мембранная или нет

Содержание
  1. Немембранные органоиды: строение и функции
  2. Классификация органоидов
  3. Немембранные органоиды: функции
  4. Структура
  5. Структура рибосом
  6. Строение клеточного центра
  7. Структура микрофиламентов и микротрубочек
  8. Формирование немембранных органоидов
  9. Заключение
  10. Характеристика рибосом, типы, структура, функции / биология
  11. Общие характеристики
  12. структура
  13. Рибосомы у прокариот
  14. Рибосомы у эукариот
  15. Рибосомы в Аркеасе
  16. Коэффициент седиментации
  17. функции
  18. Трансляция белков
  19. Передача РНК
  20. Химические стадии синтеза белка
  21. Рибосомы и антибиотики
  22. Синтез рибосом
  23. Гены рибосомальной РНК
  24. Происхождение и эволюция
  25. ссылки
  26. Строение и функции рибосом. Биосинтез белков и значение рибосом для организма
  27. Особенности строения
  28. Химический состав
  29. Образование в клетке
  30. Биосинтез белков на рибосомах
  31. Роль рибосом в организме
  32. Урок 5. мембранные органоиды клетки. ядро. прокариоты и эукариоты – Биология – 10 класс – Российская электронная школа
  33. Геном, генотип и кариотип
  34. Немембранные органоиды клетки: почему так называются, что к ним относится, строение и функции
  35. Немембранные органоиды
  36. Рибосомы
  37. Реснички и жгутики
  38. Микротрубочки
  39. Микрофиламенты
  40. Микрофибриллы
  41. Клеточный центр

Немембранные органоиды: строение и функции

Рибосома мембранная или нет

Все клетки живых организмов состоят из плазматической мембраны, ядра и цитоплазмы. В последней находятся органоиды и включения. Органоиды – это постоянные образования в клетке, каждое из которых исполняет определенные функции.

Включения – это временные структуры, которые в основном состоят из гликогена у животных и крахмала у растений. Они выполняют запасную функцию.

Включения могут находиться как в цитоплазме, так и в матриксе отдельных органоидов, таких как хлоропласты.

Классификация органоидов

В зависимости от строения, они делятся на две большие группы. В цитологии выделяют мембранные и немембранные органоиды. Первые можно разделить на две подгруппы: одномембранные и двумембранные.

К одномембранным органоидам относятся эндоплазматическая сеть (ретикулум), аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли, везикулы, меланосомы.

К двумембранным органоидам причисляются митохондрии и пластиды (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты). Они имеют самое сложное строение, и не только за счет наличия двух мембран. В их составе также могут присутствовать включения и даже целые органоиды и ДНК. Например, в матриксе митохондрий можно наблюдать рибосомы и митохондриальную ДНК (мтДНК).

К немембранным органоидам относятся рибосомы, клеточный центр (центриоль), микротрубочки и микрофиламенты.

Немембранные органоиды: функции

Рибосомы нужны для того, чтобы синтезировать белок. Они отвечают за процесс трансляции, то есть расшифровке информации, которая находится на иРНК, и формировании полипептидной цепочки из отдельных аминокислот.

Клеточный центр участвует в образовании веретена деления. Оно образуется как в процессе мейоза, так и митоза.

Такие немембранные органоиды, как микротрубочки, формируют цитоскелет. Он выполняет структурную и транспортную функции. По поверхности микротрубочек могут перемещаться как отдельные вещества, так и целые органоиды, например, митохондрии. Процесс транспортировки происходит с помощью специальных белков, которые называются моторными. Центром организации микротрубочек является центриоль.

Микрофиламенты могут участвовать в процессе изменения формы клетки, а также нужны для передвижения некоторых одноклеточных организмов, таких как амебы. Кроме того, из них могут образовываться разнообразные структуры, функции которых до конца не изучены.

Структура

Как понятно из названия, органоиды немембранного строения не имеют мембран. Они состоят из белков. Некоторые из них содержат также нуклеиновые кислоты.

Структура рибосом

Эти немембранные органоиды находятся на стенках эндоплазматического ретикулума. Рибосома обладает шаровидной формой, ее диаметр составляет 100-200 ангстрем.

Эти немембранные органоиды состоят из двух частей (субъединиц) – малой и большой. Когда рибосома не функционирует, они находятся раздельно.

Для того, чтобы они объединились, обязательно присутствие ионов магния или кальция в цитоплазме.

Иногда при синтезе больших молекул белка рибосомы могут объединяться в группы, которые называются полирибосомами или полисомами. Количество рибосом в них может колебаться от 4-5 до 70-80 в зависимости от размера молекулы белка, которая синтезируется ими.

Рибосомы состоят из белков и рРНК (рибосомной рибонуклеиновой кислоты), а также молекул воды и ионов металлов (магния или кальция).

Строение клеточного центра

У эукариот эти немембранные органоиды состоят из двух частей, называемых центросомами, и центросферы – более светлой области цитоплазмы, которая окружает центриоли. В отличии от случая с рибосомами, части этого органоида обычно объединены. Совокупность двух центросом называется диплосомой.

Каждая центросома состоит из микротрубочек, которые закручены в форме цилиндра.

Структура микрофиламентов и микротрубочек

Первые состоят из актина и других сократительных белков, таких как миозин, тропомиозин и др.

Микротрубочки представляют длинные цилиндры, пустые внутри, которые растут от центриоли к краям клетки. Их диаметр – 25 нм, а длина может быть от нескольких нанометров до нескольких миллиметров в зависимости от размеров и функций клетки. Эти немембранные органоиды состоят в первую очередь из белка тубулина.

Микротрубочки являются нестабильными органоидами, которые постоянно изменяются. У них наблюдается плюс-конец и минус-конец. Первый постоянно присоединяет к себе молекулы тубулина, а от второго они постоянно отщепляются.

Формирование немембранных органоидов

За образование рибосом отвечает ядрышко. В нем происходит формирование рибосомной РНК, структура которой кодируется рибосомной ДНК, находящейся на специальных участках хромосом.

Белки, из которых состоят эти органоиды, синтезируются в цитоплазме. После этого они транспортируются в ядрышко, где и объединяются с рибосомной РНК, образуя малую и большую субъединицы.

Затем уже готовые органоиды перемещаются в цитоплазму, а затем на стенки гранулярного эндоплазматического ретикулума.

Клеточный центр присутствует в клетке уже с момента ее образования. Он формируется при делении материнской клетки.

Заключение

В качестве вывода приведем краткую таблицу.

Общие сведения о немембранных органоидах
ОрганоидЛокализацияФункцииСтроение
Рибосомавнешняя сторона мембран гранулярного эндоплазматического ретикулума; цитоплазмасинтез белков (трансляция)две субъединицы, состоящие из рРНК и белков
Клеточный центрцентральная область цитоплазмы клеткиучастие в процессе образования веретена деления, организация микротрубочекдве центриоли, состоящие из микротрубочек, и центросфера
Микротрубочкицитоплазмаподдержание формы клетки, транспорт веществ и некоторых органоидовдлинные цилиндры из белков (прежде всего тубулина)
Микрофиламентыцитоплазмаизменение формы клетки и др.белки (чаще всего актин, миозин)

Итак, теперь вы знаете все о немембранных органоидах, которые имеются как в растительных, так и в животных и грибных клетках.

Источник: https://FB.ru/article/216980/nemembrannyie-organoidyi-stroenie-i-funktsii

Характеристика рибосом, типы, структура, функции / биология

Рибосома мембранная или нет

рибосомы они являются наиболее распространенными клеточными органеллами и участвуют в синтезе белков. Они не окружены мембраной и образованы двумя типами субъединиц: большой и малой, как правило, большая субъединица почти вдвое меньше.

Прокариотическая линия имеет 70S рибосомы, состоящие из большой 50S субъединицы и небольшой 30S. Аналогично, рибосомы эукариотической линии состоят из большой субъединицы 60S и маленькой 40S субъединицы..

Рибосома является аналогом фабрики в движении, способной считывать РНК-мессенджер, переводить ее в аминокислоты и связывать их пептидными связями..

Рибосомы эквивалентны почти 10% от общего количества бактерий и более 80% от общего количества РНК. В случае эукариот их не так много по сравнению с другими белками, но их количество больше..

В 1950 году исследователь Джордж Паладе впервые визуализировал рибосомы, и это открытие было удостоено Нобелевской премии по физиологии и медицине..

индекс

  • 1 Общая характеристика
  • 2 Структура
  • 3 типа
    • 3.1 Рибосомы у прокариот
    • 3.2 Рибосомы у эукариот
    • 3.3 Рибосомы в Аркеасе
    • 3.4 Коэффициент седиментации
  • 4 функции
    • 4.1 Трансляция белков
    • 4.2 Передача РНК
    • 4.3 Химические стадии синтеза белка
    • 4.4 Рибосомы и антибиотики
  • 5 Синтез рибосом
  • 6 Происхождение и эволюция
  • 7 ссылок

Общие характеристики

Рибосомы являются важными компонентами всех клеток и связаны с синтезом белка. Они очень маленькие по размеру, поэтому их можно визуализировать только в свете электронного микроскопа..

Рибосомы свободны в цитоплазме клетки, они прикреплены к шероховатой эндоплазматической сети – рибосомы дают «морщинистый» вид – и в некоторых органеллах, таких как митохондрии и хлоропласты..

Рибосомы, прикрепленные к мембранам, ответственны за синтез белков, которые будут вставлены в плазматическую мембрану или отправлены наружу клетки..

Свободные рибосомы, которые не связаны с какой-либо структурой в цитоплазме, синтезируют белки, предназначение которых находится внутри клетки. Наконец, рибосомы митохондрий синтезируют белки для митохондриального использования..

Таким же образом несколько рибосом могут соединяться и образовывать «полирибосомы», образуя цепь, связанную с РНК-мессенджером, синтезируя один и тот же белок, многократно и одновременно

Все они состоят из двух подразделений: одно называется большим или большим, а другое маленьким или меньшим.

Некоторые авторы считают, что рибосомы являются не мембранными органеллами, поскольку им не хватает этих липидных структур, хотя другие исследователи сами не считают их органеллами..

структура

Рибосомы представляют собой небольшие клеточные структуры (от 29 до 32 нм, в зависимости от группы организмов), округлые и плотные, состоящие из рибосомальной РНК и белковых молекул, которые связаны друг с другом..

Наиболее изученными являются рибосомы эубактерий, архей и эукариот. В первой линии рибосомы проще и меньше. Эукариотические рибосомы, с другой стороны, являются более сложными и более крупными. У архей рибосомы в некоторых аспектах больше похожи на обе группы.

Рибосомы позвоночных и покрытосеменных (цветковых растений) особенно сложны.

Каждая рибосомная субъединица состоит в основном из рибосомальной РНК и большого разнообразия белков. Большая субъединица может состоять из небольших молекул РНК, в дополнение к рибосомальной РНК.

Белки связаны с рибосомальной РНК в определенных регионах, следуя порядку. В рибосомах можно дифференцировать несколько активных сайтов, таких как каталитические зоны.

Рибосомная РНК имеет решающее значение для клетки, и это можно увидеть в ее последовательности, которая практически не изменилась в ходе эволюции, отражая высокое селективное давление против любых изменений.

Рибосомы у прокариот

Бактерии, как Кишечная палочка, имеют более 15000 рибосом (в пропорциях это эквивалентно почти четверти сухой массы бактериальной клетки).

Рибосомы в бактериях имеют диаметр около 18 нм и состоят из 65% рибосомальной РНК и только 35% белков различных размеров, от 6000 до 75000 кДа..

Большая субъединица называется 50S, а маленькая 30S, которые в совокупности образуют структуру 70S с молекулярной массой 2,5 × 10.6 кД.

Субъединица 30S вытянута и не симметрична, тогда как 50S толще и короче.

Небольшая субъединица Кишечная палочка он состоит из 16S рибосомальной РНК (1542 основания) и 21 белка, а в большой субъединице – 23S рибосомальной РНК (2904 основания), 5S (1542 основания) и 31 белка. Белки, которые их составляют, являются основными, и их количество варьируется в зависимости от структуры..

Молекулы рибосомальной РНК вместе с белками группируются во вторичной структуре подобно другим типам РНК..

Рибосомы у эукариот

Рибосомы у эукариот (80S) крупнее, с более высоким содержанием РНК и белка. РНК длиннее и называются 18S и 28S. Как и у прокариот, в составе рибосом доминирует рибосомная РНК.

У этих организмов рибосома имеет молекулярную массу 4,2 × 10.6 кДа, и он разбит на 40S и 60S субъединицу.

Субъединица 40S содержит одну молекулу РНК, 18S (1874 основания) и около 33 белков. Аналогично, субъединица 60S содержит 28S РНК (4718 оснований), 5,8S (160 оснований) и 5S (120 оснований). Кроме того, он состоит из основных белков и кислотных белков..

Рибосомы в Аркеасе

Археи представляют собой группу микроскопических организмов, которые напоминают бактерии, но они отличаются по многим характеристикам, которые составляют отдельный домен. Они живут в разных условиях и способны колонизировать экстремальные условия.

Типы рибосом, обнаруженные у архей, сходны с рибосомами эукариотических организмов, хотя они также имеют определенные характеристики бактериальных рибосом..

Он имеет три типа молекул рибосомальной РНК: 16S, 23S и 5S, связанные с 50 или 70 белками, в зависимости от вида исследования. По размеру рибосомы архей ближе к бактериальным (70S с двумя субъединицами 30S и 50S), но по своей первичной структуре они ближе к эукариотам.

Поскольку археи обычно обитают в средах с высокими температурами и высокими концентрациями соли, их рибосомы обладают высокой устойчивостью.

Коэффициент седиментации

S или Svedbergs, относится к коэффициенту оседания частиц. Выражает связь между постоянной скоростью седиментации между приложенным ускорением. Эта мера имеет временные измерения.

Обратите внимание, что Сведберги не являются добавками, так как они учитывают массу и форму частицы. По этой причине в бактериях рибосома, состоящая из субъединиц 50S и 30S, не добавляет 80S, а также субъединицы 40S и 60S не образуют рибосому 90S..

функции

Рибосомы отвечают за процесс синтеза белков в клетках всех организмов, являясь универсальным биологическим механизмом..

Рибосомы – вместе с РНК-переносчиком и РНК-мессенджером – способны декодировать сообщение ДНК и интерпретировать его в последовательности аминокислот, которые образуют все белки организма, в процессе, называемом трансляцией..

В свете биологии, перевод слова относится к изменению «языка» от нуклеотидных триплетов к аминокислотам..

Эти структуры являются центральной частью трансляции, где происходит большинство реакций, таких как образование пептидных связей и высвобождение нового белка.

Трансляция белков

Процесс образования белка начинается со связывания между РНК-мессенджером и рибосомой. Посланник движется через эту структуру в определенном конце, называемом «кодон начала цепи».

Когда РНК-мессенджер проходит через рибосому, образуется молекула белка, потому что рибосома способна интерпретировать сообщение, закодированное в мессенджере..

Это сообщение закодировано в триплетах нуклеотидов, в которых каждые три основания указывают определенную аминокислоту. Например, если РНК-мессенджер несет последовательность: AUG AUU CUU UUG GCU, образованный пептид состоит из аминокислот: метионина, изолейцина, лейцина, лейцина и аланина..

Этот пример демонстрирует «вырождение» генетического кода, поскольку более одного кодона – в данном случае CUU и UUG – кодируют аминокислоту одного типа. Когда рибосома обнаруживает стоп-кодон в РНК-мессенджере, трансляция заканчивается.

Рибосома имеет сайт A и сайт P. Сайт P связывает пептидил-тРНК, а в сайт A он входит в аминоацил-тРНК..

Передача РНК

Передающие РНК ответственны за транспортировку аминокислот к рибосоме и имеют последовательность, комплементарную триплету. Для каждой из 20 аминокислот, из которых состоят белки, существует транспортная РНК..

Химические стадии синтеза белка

Процесс начинается с активации каждой аминокислоты связыванием АТФ в комплексе аденозинмонофосфата, высвобождая высокоэнергетические фосфаты..

На предыдущем этапе получается аминокислота с избыточной энергией, и происходит связывание с соответствующей ей РНК-переносчиком с образованием комплекса аминокислота-тРНК. Здесь происходит высвобождение аденозинмонофосфата.

В рибосоме трансферная РНК находит РНК-мессенджер. На этом этапе последовательность переносящей или антикодонной РНК гибридизуется с кодоном или триплетом РНК-мессенджера. Это приводит к выравниванию аминокислоты с ее правильной последовательностью.

Фермент пептидилтрансфераза ответственен за катализ образования пептидных связей, которые связывают аминокислоты. Этот процесс потребляет большое количество энергии, так как он требует образования четырех высокоэнергетических связей для каждой аминокислоты, которая связывается с цепью.

Реакция удаляет гидроксильный радикал на СООН-конце аминокислоты и удаляет водород на NH-конце2 другой аминокислоты. Реактивные области двух аминокислот связывают и создают пептидную связь.

Рибосомы и антибиотики

Поскольку синтез белка является обязательным событием для бактерий, определенные антибиотики нацелены на рибосомы и различные стадии процесса трансляции..

Например, стрептомицин связывается с небольшой субъединицей, чтобы вмешиваться в процесс трансляции, вызывая ошибки при чтении РНК-мессенджера..

Другие антибиотики, такие как неомицины и гентамицины, также могут вызывать ошибки трансляции, связанные с небольшой субъединицей..

Синтез рибосом

Весь клеточный механизм, необходимый для синтеза рибосом, находится в ядрышке, плотной области ядра, которая не окружена мембранными структурами..

Ядрышко представляет собой вариабельную структуру, зависящую от типа клеток: оно крупное и заметное в клетках с высокими потребностями в белке и является практически незаметной областью в клетках, которые синтезируют небольшое количество белков.

Процессинг рибосомальной РНК происходит в этой области, где она связана с рибосомными белками и дает продукты гранулярной конденсации, которые являются незрелыми субъединицами, которые образовали функциональные рибосомы..

Субъединицы транспортируются вне ядра – через ядерные поры – в цитоплазму, где они собираются в зрелые рибосомы, которые могут начать синтез белка.

Гены рибосомальной РНК

У людей гены, кодирующие рибосомные РНК, обнаружены в пяти парах специфических хромосом: 13, 14, 15, 21 и 22. Поскольку клетки требуют большого количества рибосом, гены в этих хромосомах повторяются несколько раз.

Гены ядрышек кодируют рибосомальные РНК 5.8S, 18S и 28S и транскрибируются РНК-полимеразой в транскрипте-предшественнике 45S. 5S рибосомная РНК не синтезируется в ядрышке.

Происхождение и эволюция

Современные рибосомы, должно быть, появились во времена LUCA, последнего универсального общего предка (сокращений на английском языке). последний универсальный общий предок), вероятно, в гипотетическом мире РНК. Предполагается, что трансфер РНК были фундаментальными для эволюции рибосом.

Эта структура может появиться как комплекс с самореплицирующимися функциями, которые впоследствии приобретают функции для синтеза аминокислот. Одной из самых выдающихся характеристик РНК является ее способность катализировать собственную репликацию..

ссылки

  1. Берг JM, Tymoczko JL, Страйер Л. (2002). биохимия. 5-е издание. Нью-Йорк: Ш Фриман. Раздел 29.3. Рибосома – это частица рибонуклеопротеина (70S), состоящая из небольшой (30S) и большой (50S) субъединиц. Доступно по адресу: ncbi.nlm.nih.gov
  2. Кертис Х. & Шнек А. (2006). Приглашение к биологии. Ed. Panamericana Medical.
  3. Fox, G.E. (2010). Происхождение и эволюция рибосомы. Перспективы Колд Спринг Харбор в биологии, 2(9), а003483.
  4. Холл, J.E. (2015). Гайтон и Холл, учебник по медицинской физиологии, электронная книга. Elsevier Health Sciences.
  5. Левин Б. (1993). Гены. Том 1. Реверте.
  6. Лодиш, Х. (2005). Клеточная и молекулярная биология. Ed. Panamericana Medical.
  7. Рамакришнан, В. (2002). Структура рибосомы и механизм трансляции. клетка, 108(4), 557-572.
  8. Tortora, G.J., Funke, B.R. & Case, C.L. (2007). Введение в микробиологию. Ed. Panamericana Medical.
  9. Wilson, D.N. & Cate, J.H.D. (2012). Структура и функция эукариотической рибосомы. Перспективы Колд Спринг Харбор в биологии, 4(5), a011536.

Источник: https://ru.thpanorama.com/articles/biologa/ribosomas-caractersticas-tipos-estructura-funciones.html

Строение и функции рибосом. Биосинтез белков и значение рибосом для организма

Рибосома мембранная или нет

Рибосомы — субмикроскопические немембранные органеллы, необходимые для синтеза белка. Они объединяют аминокислоты в пептидную цепь, образуя новые белковые молекулы. Биосинтез осуществляется по матричной РНК путем трансляции.

Особенности строения

Рибосомы находятся на гранулярном эндоплазматическом ретикулуме или свободно плавают в цитоплазме. Крепятся они к эндоплазматической сети своей большой субъединицей и синтезируют белок, который выводится за пределы клетки, используется всем организмом. Цитоплазменные рибосомы в основном обеспечивают внутренние потребности клетки.

Форма шаровидная или овальная, в диаметре около 20нм.

На этапе трансляции к мРНК может прикрепляться несколько рибосом, образуя новую структуру – полисому. Сами же они образуются в ядрышке, внутри ядра.

Выделяют 2 вида рибосом:

  • Малые – находятся в прокариотических клетках, а также в хлоропластах и митохондриальном матриксе. Они не связаны с мембраной и имеют меньшие размеры (в диаметре до 15нм).
  • Большие – находятся в эукариотических клетках, могут достигать в диаметре до 23нм, связываются с эндоплазматической сетью или крепятся к мембране ядра.

Схема строения

Строение обоих видов идентичное. В состав рибосомы входят две субъединицы — большая и малая, которые в сочетании напоминают гриб. Объединяются они при помощи ионов магния, сохраняя между соприкасающимися поверхностями небольшую щель. При дефиците магния субъединицы отдаляются, происходит дезагрегация и рибосомы уже не могут выполнять свои функции.

Химический состав

Рибосомы состоят из высокополимерной рибосомальной РНК и белка в соотношении 1:1. В них сосредоточено примерно 90% всей клеточной РНК. Малая и большая субъединицы содержат около четырех молекул рРНК, которая имеет вид нитей собранных в клубок. Окружены молекулы белками и формируют вместе рибонуклеопротеид.

Полирибосомы – это объединение информационной РНК и рибосом, которые нанизываются на нить иРНК. В период отсутствия синтезирующих процессов, рибосомы разъединяются и обмениваются субъединицами. При поступлении иРНК они снова собираются в полирибосомы.

Количество рибосом может изменяться в зависимости от функциональной нагрузки на клетку. Десятки тысяч находятся в клетках с высокой митотической активностью (меристема растений, стволовые клетки).

Образование в клетке

Субъединицы рибосом формируются в ядрышке. Матрицей для синтеза рибосомальной РНК является ДНК. Для полного созревания они проходят несколько этапов:

  • Эосома – первая фаза, при этом в ядрышке на ДНК синтезируется лишь рРНК;
  • неосома – структура включающая не только рРНК, но и белки, после ряда модификаций выходит в цитоплазму;
  • рибисома – зрелая органелла, состоящая из двух субъединиц.
Функции элементов рибосом
СтруктураСтроениеФункции
Большая субъединицаБольшая субъединица Треугольная, в диаметре 16нм, состоит из 3 молекул РНК и 33 белковых молекул Трансляция, декодирование генетической информацииТрансляция, декодирование генетической информации
Малая субъединицаВогнутая, овальная, в диметре 14нм, состоит из 1 молекулы РНК и 21 белковых молекулОбъединение аминокислот, создание пептидных связей, синтез новых молекул белка

Биосинтез белков на рибосомах

Трансляция или синтез белков на рибосомах с матрицы иРНК – конечный этап преобразования генетической информации в клетках. Во время трансляции информация, закодированная в нуклеиновых кислотах, переходит в белковые молекулы со строгой последовательностью аминокислот.

Трансляция – весьма непростой этап (в сравнении с репликацией и транскрипцией). Для проведения трансляции в процесс включаются все виды РНК, аминокислот, множество ферментов, которые могут исправлять погрешности друг друга. Самые важные участники трансляции – это рибосомы.

После транскрипции, новообразованная молекула иРНК, выходит из ядра в цитоплазму. Здесь после нескольких преобразований она соединяется с рибосомой. При этом аминокислоты приводятся в действие после взаимодействия с энергетическим субстратом – молекулой АТФ.

Аминокислоты и иРНК имеют разный химический состав и без постороннего участия не могут взаимодействовать между собой. Для преодоления этой несовместимости существует транспортная РНК. Под действием ферментов аминокислоты соединяются с тРНК.

В таком виде они переносятся на рибосому и тРНК, с определенной аминокислотой, прикрепляется на иРНК в предназначенном месте. Далее рибосомальные ферменты формируют пептидную связь между присоединенной аминокислотой и строящимся полипептидом.

После рибосома перемещается по цепи информационной РНК, оставляя участок для прикрепления следующей аминокислоты.

Рост полипептида идет до того момента, пока рибосома не встретит «стоп-кодон», который сигнализирует об окончании синтеза. Для освобождения новосинтезированного пептида от рибосомы включаются факторы терминации, окончательно завершающие биосинтез. К последней аминокислоте прикрепляется молекула воды, а рибосома распадается на две субъединицы.

Когда рибосома продвигается дальше по иРНК, она освобождает начальный отрезок цепи. К нему снова может присоединиться рибосома, которая начнет новый синтез. Таким образом, используя одну матрицу для биосинтеза, рибосомы создают одномоментно множество копий белка.

Роль рибосом в организме

  1. Рибосомы синтезируют белок для собственных нужд клетки и за ее пределы. Так в печени образуются плазменные факторы свертывания крови, плазмоциты продуцируют гамма-глобулины.
  2. Считывание закодированной информации с РНК, соединение аминокислот в запрограммированном порядке с образованием новых белковых молекул.
  3. Каталитическая функция – формирование пептидных связей, гидролиз ГТФ.
  4. Свои функции в клетке рибосомы выполняют более активно в виде полирибосом. Эти комплексы способны одновременно синтезировать несколько молекул белка.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (22 4,50 из 5)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/stroenie-i-funkcii-ribosom-biosintez-belkov-i-znachenie-ribosom-dlya-organizma/

Урок 5. мембранные органоиды клетки. ядро. прокариоты и эукариоты – Биология – 10 класс – Российская электронная школа

Рибосома мембранная или нет

ВАЖНО!

Органоиды клетки

Органоиды, или Органеллы, – постоянные специфические структуры цитоплазмы, выполняющие определённые функции, необходимые для поддержания жизнедеятельности клетки.

Различают органоиды общего значения и специальные органоиды. Органоиды общего значения имеются во всех клетках и выполняют общие функции. Это – митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы, цитоскелет и клеточный центр.

Органоиды специального значения имеются только в клетках какого-то определённого типа и обеспечивают выполнение функций, присущих только этим клеткам.

Мембранные органоиды:

– ядро;

– эндоплазматическая сеть;

– аппарат Гольджи;

– митохондрии;

– лизосомы;

– пластиды;

– вакуоли.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) открыта К. Портером в 1945 году. ЭПС или ЭПР (эндоплазматический ретикулум) – сеть канальцев и цистерн, сложенных мембранами. Различают гранулярную (шероховатую, зернистую) и гладкую (агранулярную) ЭПС.

Гранулярная ЭПС содержит рибосомы на наружной стороне мембраны. Гладкая ЭПС не содержит рибосомы. В скелетных мышцах ЭПС носит название саркоплазматический ретикулум. ЭПС пронизывает всю клетку. Полость ЭПС сообщается с ядром и цитоплазматической мембраной.

На рибосомах гранулярной ЭПС синтезируются секреторные белки, предназначенные для выведения из клетки, а также белки лизосом и внеклеточного матрикса.

Наряду с секреторными белками на гранулярной ЭПС синтезируется большая часть полуинтегральных и интегральных белков. В гладеой ЭПС происходит также синтез мембраны липидов и осуществляется «сборка» компонентов мембраны.

Кроме того, ЭПС, как считают, участвует в образовании пероксисом. Таким образом, гранулярная ЭПС служит «фабрикой» мембран для плазмалеммы, аппарата Гольджи, лизосом и других мембранных структур клетки.

Агранулярная (гладкая) эндоплазматическая сеть представляет собой замкнутую сеть трубочек, канальцев, цистерн.

На цитоплазматической поверхности гладкой ЭПС синтезируются жирные кислоты, большая часть липидов клетки, в том числе почти все липиды, необходимые для построения клеточных мембран. Поэтому гладкую ЭПС нередко называют «фабрикой липидов».

Например, в клетках печени с мембранами гладкого эндоплазматического ретикулума связан фермент, обеспечивающий образование глюкозы из глюкозо-6-фосфата. Эта реакция имеет большое значение в поддержании уровня глюкозы в организме человека.

В организме человека эндоплазматическая сеть особенно хорошо развита в клетках, синтезирующих гормоны, в клетках печени.

Комплекс Гольджи (КГ, или аппарат Гольджи, – пластинчатый комплекс, расположен вблизи ядра, между ЭПС и плазмалеммой.

Его структурно-функциональная единица – диктиосома – представляет собой стопку из 5–20 плоских одномембранных мешочков (цистерн), имеющих диаметр около 1 мкм, внутренние полости которых не сообщаются друг с другом.

Количество таких мешочков в стопке обычно не превышает 5–20, а расстояние между ними составляет 20–25 нм.

Белки, синтезированные на шероховатой эндоплазматической сети, попадают в аппарат Гольджи. Здесь осуществляется химическая модификация транспортируемых белков и их упаковка в специальные пузырьки.

Таким образом, основными функциями комплекса Гольджи являются химическая модификация, накопление, сортировка, упаковка в секреторные пузырьки и транспорт по назначению белков и липидов, синтезированных в ЭПС.

В комплексе Гольджи образуются лизосомы и синтезируются некоторые полисахариды.

Лизосомальная система и пероксисомы

Лизосомы – мембранные органеллы клеток животных и грибов, содержащие гидролитические ферменты и осуществляющие гидролитическое расщепление макромолекул (внутриклеточное пищеварение).

Лизосомы представляют собой окружённые одинарной мембраной пузырьки, размеры которых в клетках животных колеблются от 0,2 до 0,5 мкм.

В лизосомах содержится не менее 60 гидролитических ферментов, которые расщепляют все основные классы органических макромолекул.

Все ферменты лизосом активны лишь в кислой среде при значениях pH, близких 5,0. Количество лизосом в разных клетках варьирует от единичных до нескольких сотен, как например, в фагоцитах.

Завершающие этапы процесса внутриклеточного переваривания веществ, поглощённых клеткой, осуществляются в лизосомах.

Лизосомы с помощью своих ферментов могут разрушать не только отдельные органеллы или клетки, но и целые органы (автолиз). Например, в процессе онтогенеза лягушки с помощью ферментов лизосом лизируются хвост и жабры головастика, а образующиеся при этом продукты распада используются для формирования органов взрослого животного.

Митохондрии – крупные мембранные органоиды клетки, которые можно различить в световой микроскоп. Митохондрии присутствуют во всех эукариотических клетках человека, кроме эритроцитов.

Они имеют обычно округлую, удлиненную или нитевидную формы. Количество митохондрий в клетке колеблется в широких пределах (от 1 до 100 тыс. и более) и зависит от потребностей клетки в энергии. Митохондрии имеют наружную и внутреннюю мембраны.

На внутренней поверхности увеличенного фрагмента кристы видны небольшие выпуклости, обращенные в митохондриальный матрикс, которые содержат ферментные системы, обеспечивающие процессы дыхания. Наружная мембрана гладкая и по своему составу сходна с плазмалеммой.

В матриксе содержатся кольцевая молекула митохондриальной ДНК (мтДНК), различные включения, а также молекулы мРНК, транспортной РНК (тРНК) и рибосомы, сходные по строению с рибосомами бактерий. Здесь же располагаются ферменты, превращающие пируват и жирные кислоты в ацетил-КоА, и ферменты реакций цикла Кребса.

Митохондриальная ДНК имеет не линейную, как в хромосомах ядра, а кольцевую форму. функция митохондрий – синтез АТФ, основного источника энергии для обеспечения жизнедеятельности клетки. Поэтому митохондрии называют «энергетическими станциями» клетки.

Пластиды

Пластиды – это органоиды клеток растений и некоторых фотосинтезирующих простейших. У большинства животных и грибов пластид нет.

Пластиды делятся на несколько типов: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты. Наиболее важный и известный – хлоропласт, содержащий зелёный пигмент хлорофилл, который обеспечивает процесс фотосинтеза.

Хлоропласты

Хромопласты

Лейкопласты

Все виды пластид связаны между собой общим происхождением или возможным взаимопревращением. Пластиды развиваются из пропластид – более мелких органоидов меристематических клеток.

Строение пластид

Пластиды относятся к двумембранным органоидам, у них есть внешняя и внутренняя мембраны.

Во многих пластидах, особенно в хлоропластах, хорошо развита внутренняя мембранная система, формирующая такие структуры, как тилакоиды, граны (стопки тилакоидов), ламелы – удлинённые тилакоиды, соединяющие соседние граны. Внутреннее содержимое пластид обычно называют стромой. В ней, помимо прочего, находятся крахмальные зёрна.

Считается, что в процессе эволюции пластиды появились аналогично митохондриям – путём внедрения в клетку-хозяина другой прокариотической клетки, способной в данном случае к фотосинтезу.

Поэтому пластиды считают полуавтономными органеллами. Они могут делиться независимо от делений клетки, у них есть собственная ДНК, РНК, рибосомы прокариотического типа, т. е. собственный белоксинтезирующий аппарат.

Часть генов, управляющая их функционированием, находится как раз в ядре.

Ядро

Ядро – важнейшая часть эукариотической клетки. Оно состоит из ядерной оболочки, кариоплазмы, ядрышек, хроматина.

1. Ядерная оболочка по строению аналогична клеточной мембране, содержит поры. Ядерная оболочка защищает генетический аппарат от воздействия веществ цитоплазмы. Осуществляет контроль за транспортом веществ.

2. Кариоплазма представляет собой коллоидный раствор, содержащий белки, углеводы, соли, другие органические и неорганические вещества. В кариоплазме содержатся все нуклеиновые кислоты: практически весь запас ДНК, информационные, транспортные и рибосомальные РНК.

3. Ядрышко – сферическое образование, содержит различные белки, нуклеопротеиды, липопротеиды, фосфопротеиды. Функция ядрышек – синтез зародышей рибосом.

4. Хроматин (хромосомы). В стационарном состоянии (время между делениями) ДНК равномерно распределены в кариоплазме в виде хроматина. При делении хроматин преобразуется в хромосомы.

Функции ядра: в ядре сосредоточена информация о наследственных признаках организма (информационная функция); хромосомы передают признаки организма от родителей к потомкам (функция наследования); ядро согласует и регулирует процессы в клетке (функция регуляции).

Геном, генотип и кариотип

Источник: https://resh.edu.ru/subject/lesson/3847/main/

Немембранные органоиды клетки: почему так называются, что к ним относится, строение и функции

Рибосома мембранная или нет

Любая живая клетка состоит из трех основных компонентов: ядра, цитоплазматической мембраны и цитоплазмы. Цитоплазма — внутренняя часть клетки — занимает наибольший объем и включает в себя гиалоплазму и непосредственно органоиды.

Сами органоиды тоже можно разделить на несколько типов:

  • Немембранные органоиды
  • Рибосомы
  • Реснички и жгутики
  • Микротрубочки
  • Микрофиламенты
  • Микрофибриллы
  • Клеточный центр
  • двухмембранные (имеющие две мембраны);
  • одномембранные (имеющие одну мембрану);
  • немембранные (не имеющие мембран).

Немембранные органоиды

Органоиды — это постоянные функциональные структуры клетки. Каждый из них выполняет свою, строго определенную функцию. Почему они получили такое название? Дело в том, что немембранные органоиды, в отличие от остальных, лишены собственной замкнутой мембраны и, соответственно, не имеют четкой границы с жидкой средой.

: органические вещества клетки, что входит в ее состав?

К немембранным органоидам клетки принято относить:

  • рибосомы;
  • реснички и жгутики;
  • микротрубочки
  • микрофиламенты;
  • микрофибриллы;
  • пероксисомы;
  • клеточный центр.

Рибосомы

По своей форме рибосомы напоминают сферу. Массовая их доля от массы всей клетки достаточно велика и порой может насчитывать четверть. Основная функция рибосом — биосинтез белка. Рибосомы представляют собой сложные рибонуклепротеиды, в их состав входят белки и рибосомальные РНК.

Молекулы РНК составляют большую часть и образуют каркас органоида. Условно рибосомы можно разделить на большую и малую субъединицы, которые способны к диссоциации. В нерабочем состоянии эти субъединицы находятся раздельно и соединяются, когда рибосома активна.

В процессе соединения в цитоплазме обязательно должны присутствовать ионы кальция или магния.

В клетке рибосомы располагаются как свободно, так и в связи с эндоплазматической сетью. Чаще всего рибосомы бывают единичными, но возможны случаи, когда с молекулой информационной РНК ассоциируются две или более рибосом.

Такую структуру называют полисомой. Полисомы состоят из одной молекулы иРНК и группы рибосом. Они выполняют функцию «считывания» информаци иРНК и создания полипептидных цепей в соответствии с нуклеотидной последовательностью.

Существуют два типа рибосом: прокариотические и эукариотические. Прокариотические характерны в основном для организмов-прокариотов, эукариотическое — для эукариотов. И те и другие имеют в своем составе все те же субъединицы и выполняют одни и те же функции. Примечательно, что рибосомы эукариот имеют больший размер, чем рибосомы прокариот.

Реснички и жгутики

И реснички, и жгутики служат для передвижения и состоят в основном из сократительных белков. Ресничками обладают простейшие одноклеточные, такие как инфузории-туфельки; жгутики характерны для сперматозоидов и хламидомонад. Располагаются они с внешней стороны цитоплазматической мембраны.

Микротрубочки

Микротрубочки находятся непосредственно в цитоплазме любой эукариотической клетки и представляют собой полые трубки из белка тубулина.

Способны легко распадаться и собираться заново; такая нестабильность в динамике исключительно важна.

Например, в процессе клеточного деления микротрубочки растут в разы быстрее, способствуют образованию веретена деления и правильной ориентации хромосом. В длину эти органоиды не превышают нескольких микрометров.

Микротрубочки выполняют строительную функцию, помогая создавать каркас клетки, поддерживают ее форму, а также участвуют в транспорте различных частиц, играя роль своеобразных рельсов: способствуют легкому перемещению митохондрий внутри клетки.

Аксонема — центральная структура ресничек и жгутиков — также образована микротрубочками.

Помимо перечисленного, они участвуют и в информационных процессах: входят в состав центриолей и веретена деления, играют роль в расхождении хромосом при митотическом и мейотическом делениях.

Микрофиламенты

Микрофиламенты — сократимые элементы цитоскелета, состоящие из актиновых нитей и прочих сократительных белков. Обнаружены во всех клетках эукариот, но особенно высокое их содержание приходится на мышечные волокна.

Встречаются во всей цитоплазме и находятся в ней в виде пучков из параллельно расположенных нитей или трехмерной сети.

Принимают участие в построении цитоскелета, изменении формы и передвижении, эндомитозе, участвуют в процессах фагоцитоза, образования перетяжки во время деления хромосом и расхождения их к полюсам.

Микрофибриллы

Микрофибриллы в большинстве своем сосредоточены в подмембранном слое цитоплазмы. Они представляют из себя тонкие, неветвящиеся и напоминающие нити элементы, состоящие из белка.

В зависимости от класса клеток белок имеет свою, отличную от других структуру. Микрофибриллы так же, как и микротрубочки, принимают участие в формировании каркаса и выполняют опорную функцию.

В совокупности с микротрубочками и микрофиламентами отбразуют цитоскелет.

Клеточный центр

Клеточный центр обязательно присутствует в любой животной клетке, но, согласно наблюдениям, отсутствует у высших растений, водорослей и некоторых видов простейших. Он включает в себя две центриоли — структуры, напоминающие полые цилиндры, стенки которых образованы микротрубочками.

Центриоли располагаются перпендикулярно друг другу и образуют диплосому. Одна из них, материнская, в отличие от дочерней, имеет дополнительные образования, например, сатиллиты, а также является источником образования микротрубочек. Снаружи центриоли окружены матриксом, который имеет собственную ДНК и РНК.

При митотическом делении центриоли отвечают за правильное распределение хромосом между двумя новыми клетками. В процессе деления ядра в клетках эукариот образуется веретено деления, построенное из микротрубочек.

Эта структура обеспечивает расхождение хромосом к полюсам. По завершении процесса деления каждая новая клетка имеет по две центриоли, в результате чего образуется два новых клеточных центра.

Каждый клеточный центр содержит в себе две центриоли.

Клеточный центр участвует во множестве процессов. Так, именно он отвечает за управление абсолютно всеми микротрубочками, имеющимися в клетке, образование ресничек, жгутиков и нитей веретена деления.

При делении клеточный центр располагается рядом с полюсами, так как участвует в образовании веретена деления.

В клетках, которые в данный момент не делятся, его расположение приходится на центр клетки, рядом с ядром или комплексом Гольджи.

Источник: https://obrazovanie.guru/nauka/biologiya/osobennosti-nemembrannyh-organoidov-kletki.html

Доктор-про
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: