Počuli ste o bunkovej inteligencii? Táto pomerne odvážna vedecká hypotéza tvrdí, že organizácia elementárnej jednotky života – bunky – podlieha inteligentným logickým programom. Sú podobné ovládaniu ľudského tela najzložitejším orgánom – mozgom. Všetky bunkové organely majú nielen filigránsku, logicky vysvetliteľnú štruktúru, ale sú tiež schopné vykonávať jedinečné úlohy. Poskytujú všetky životne dôležité procesy bunkového biosystému: jeho výživu, rast, delenie atď. V našom článku budeme také bunkové organely považovať za ribozómy. Ich funkcie spočívajú v syntéze hlavných organických zlúčenín bunky - proteínov.
Malý, ale odvážny
Toto ľudové príslovie sa najlepšie hodí pre bunkovú organelu – ribozóm. Objavený v roku 1953 je považovaný za najmenšiu bunkovú štruktúru a navyše nemá membrány. To, že ribozómy sú také dôležité, možno dokázať nasledujúcim jednoduchým faktom. Všetky bunky bez výnimky: zvieratá, rastliny, huby a dokonca aj nejadrovéorganizmy – obsahujú obrovské množstvo ribozómov. Syntéza proteínov, ktorú vykonávajú, poskytuje bunke proteíny, ktoré v nej vykonávajú stavebné, ochranné, katalytické, signalizačné a mnohé ďalšie funkcie.
Veľkosť jednej organely nepresahuje 20 nm, jej priemer je asi 15 nm a tvarom pripomína guľovú hračku - hniezdnu bábiku. Každá podjednotka sa tvorí v bunkovom jadre obsahujúcom jadierko. Toto je miesto syntézy ribozómových častíc. Pozrime sa podrobnejšie na štruktúru aparátu bunky syntetizujúceho proteíny.
Čo je vnútri
Ribozóm pozostáva z dvoch podjednotiek, ktoré sa nazývajú veľké a malé. Každý z nich obsahuje špecifické proteíny spojené s molekulami ribonukleovej kyseliny. Podjednotky organoidu sa ako dve hádanky zlúčia v momente syntézy proteínov a po jej dokončení sa oddelia a zostanú oddelene v cytoplazme bunky.
Ako už bolo spomenuté, RNA je súčasťou ribozómu. Veľká podjednotka organely má tri molekuly nukleovej kyseliny spojené s 35 molekulami peptidu, jedna molekula RNA malej častice je spojená s 20 proteínovými zložkami. Už skôr sme spomenuli fakt, že počet ribozómov je veľký. Je priamo úmerná intenzite procesov biosyntézy proteínov prebiehajúcich v bunke. Takže u ľudí a väčšiny stavovcov je najväčšia akumulácia organel pozorovaná v bunkách červenej kostnej drene a hepatocytoch - štruktúrnych jednotkách pečene.
Ribozómové proteíny
Proteíny organel sú svojim spôsobom heterogénnezloženie aminokyselín, preto sa každá molekula proteínu striktne viaže len na určitý úsek ribozomálnej ribonukleovej kyseliny. Molekula RNA vytvorená v jadierku je spojená s proteínmi v terciárnej konfigurácii početnými kovalentnými väzbami. Tu v jadierku bunkového jadra dochádza k tvorbe podjednotiek organoidu. Zloženie ribozómov teda zahŕňa dva typy polymérov, a to proteíny a ribonukleovú kyselinu. Pri príprave na biosyntézu sa ribozómy spájajú s jednou molekulou informačnej ribonukleovej kyseliny, čo vedie k vytvoreniu komplexnej štruktúry - polyzómov.
Počet organel v reťazci RNA bude zodpovedať počtu molekúl bielkovín s rovnakým zložením aminokyselín.
Vysielanie
Syntetické procesy vedúce k vzniku konečného produktu – proteínu – patria do skupiny asimilačných reakcií a nazývajú sa translácia. Akú úlohu v ňom zohrávajú ribozómy? Začiatok biosyntézy sa vyznačuje tým, že sa uskutočňuje iniciácia - spojenie informačnej ribonukleovej kyseliny s malou podjednotkou organoidu. V bunkovej cytoplazme je na jeden z koncových úsekov pripojený ribozóm, ktorý je signálom pre proces biosyntézy. Ďalšia fáza, predlžovanie, spočíva v interakcii ribozómu s prvými dvoma časticami RNA, ktoré sa nazývajú transportné. Ako nákladný taxík dodávajú aminokyseliny do organely, ktorá sa potom pohybuje pozdĺž polynukleotidového reťazca.
Aminokyseliny sú zároveň navzájom spojené pomocou peptidových väzieb, čo vedie k zvýšeniu molekuly proteínu. Konečná fáza - terminácia, spočíva v tom, že organela pri pohybe pozdĺž mRNA narazí na stop kodón, napríklad UAA, UGA alebo UAG. V oblasti týchto tripletov dochádza k prerušeniu kovalentných väzieb medzi proteínom a poslednou t-RNA. To vedie k uvoľneniu peptidu z polyzómu. Ribozóm je teda hlavnou zložkou bunky, ktorá zabezpečuje syntézu jej proteínov.
V našom článku sme zistili, ktoré organické polyméry tvoria ribozómy, a tiež sme určili ich úlohu v živote bunky.
