Ribozomii: structură și rol în sinteza proteinelor

Ce este un ribozom

Ribozomul este un complex format din ARN ribozomal și proteine. Nu este înconjurat de o membrană. Are două subunități care se asamblează funcțional în timpul traducerii unui ARN mesager. ARN-ul ribozomal nu este doar suport: participă la mecanismul prin care se formează legăturile dintre aminoacizi.

Ribozomii se găsesc în procariote și eucariote. Prezența lor este un reper comun organizării celulare. Un virus nu are propriul sistem complet de sinteză proteică și utilizează ribozomii celulei gazdă.

De la mesaj la lanțul de aminoacizi

ARN-ul mesager este citit în grupuri de trei nucleotide, numite codoni. Moleculele de ARN de transfer aduc aminoacizi și recunosc codonii prin anticodoni complementari. Ribozomul coordonează poziționarea moleculelor și formarea lanțului.

În inițiere, complexul se organizează la începutul secvenței care urmează să fie tradusă. Elongarea adaugă aminoacizi în ordinea specificată, iar terminarea eliberează lanțul când este recunoscut un codon stop. Codonul stop nu corespunde unui aminoacid obișnuit adus de un ARN de transfer.

Ribozomi liberi și ribozomi asociați reticulului

În celulele eucariote, ribozomii pot fi liberi în citosol sau asociați feței citoplasmatice a reticulului endoplasmatic rugos. Nu sunt două specii permanente de ribozomi. Semnalele din proteina aflată în curs de sinteză contribuie la orientarea complexului spre calea potrivită.

Proteinele care rămân în citosol sunt sintetizate de ribozomi liberi. Multe proteine secretate, membranare sau destinate unor compartimente ale sistemului endomembranar intră în reticul în timpul sintezei. Ulterior pot fi modificate și transportate prin vezicule. Nu toate proteinele fabricate ajung în afara celulei.

70S și 80S: cum se citește notația

Ribozomii bacterieni sunt descriși de obicei ca 70S, iar cei citosolici eucarioți ca 80S. Litera S desemnează unitatea Svedberg, asociată sedimentării, nu o dimensiune care se adună aritmetic. De aceea, subunitățile 30S și 50S formează un ribozom 70S, nu 80S.

Mitocondriile și cloroplastele au ribozomi proprii cu particularități legate de originea lor evolutivă. Într-un curs introductiv este mai util să distingi ribozomii citosolici de cei ai organitelor decât să presupui că orice ribozom dintr-o celulă eucariotă este identic.

Exemplu: o celulă care secretă o proteină

O celulă pancreatică secretoare produce numeroase molecule proteice. Un traseu posibil este: mesaj ARN, ribozom, reticul rugos, aparat Golgi, veziculă și exterior. Ribozomul asamblează lanțul; reticulul și Golgi participă la prelucrare și distribuire. A confunda aceste roluri ascunde ordinea proceselor.

Pe o schemă, urmărește separat informația și produsul. ARN-ul mesager nu este transportat prin Golgi ca să devină proteină, iar proteina nu este transformată în ADN. Mai mulți ribozomi pot traduce simultan același mesaj, formând un poliribozom.

Verifică explicația

Dacă unei celule îi lipsesc aminoacizii necesari, existența mesajului ARN nu garantează producerea normală a proteinei. Sunt necesare componente, energie și condiții funcționale pentru întregul mecanism.

• Explică diferența dintre transcripție și traducere.
• Arată de ce ribozomul nu este un organit delimitat de membrană.
• Urmărește traseul unei proteine secretate și precizează rolul fiecărei structuri.
• Explică de ce 30S plus 50S nu înseamnă 80S.