リボソーム タンパク質の合成を担う小球です。それらは大量に見られる細胞の一部であるため、エルガトプラズマが形成される小胞体の膜に豊富に存在します。その形状は横長 (幅よりも長い) で、サイズは 250 x 150 オングストローム (直径で約 20 または 30 ナノメートルに相当) です。
顕微鏡で見ると、リボソームは小胞体、核膜、サイトゾルの両方で黒い粒のような形をしています。これはその数が多いことの明白な証拠であり、(セルあたり) 数百万に達する可能性があります。細胞質小体は、この小胞体に近い細胞のマトリックス内、より具体的には顆粒塊が形成される排泄細胞内で一定の成分を形成します。
したがって、リボソームは孤立した状態になることは決してなく、常に集中する傾向があり、粗い小胞体を無駄に覆う顆粒の非常に密な蓄積を形成する傾向があると言えます。小胞体 (一方、平滑小胞体には、これらの小体がありません)。ただし、リボソームは細胞質内をさまようこともあり、小胞体の膜と関連している場合もあります。これは、リボソームが細胞構造の中で複合体を構成していることを意味します。
この複合体は、主にリボ核酸タンパク質であることを特徴としています。つまり、リボソームは、リボ核酸 (RNA) であるリボヌクレオチドと、最小限の量のタンパク質が同量含まれているタンパク質で構成されています。脂質(コレステロールなどの脂肪酸を含む有機化合物)の
リボソーム自体は、細胞小器官として分類され、楕円形の粒子としても分類されます。細胞の構造において、リボソームには、それらを区別する役割と、それを構成する一連の部分があり、その働きを説明しています。同様に、これらの微粒子は、RNA との密接な関係と、生物におけるタンパク質合成の複雑な生化学的プロセスで注目に値します。
機能
リボソームはタンパク質合成に直接関係しており、これは非常に重要な役割であるため強調する必要があります。
これらの顆粒小体は、RNA の遺伝的指示を、タンパク質を構成するアミノ酸の特定の配列に結び付ける機能を持っています。リボソームの使命は、アミノ酸から始まるタンパク質を作ることです。
構造
これらの小体を縦方向に切断すると、顕微鏡で見ることができます。識別は簡単ですが、互いに複雑な関係にあるいくつかの部分を区別できます。最も表面的な側面では、リボソームは 3 つの関連する要素で構成されています。 2つ目は、その内部にあるクレストまたは折り目です。そして3つ目は、これらのひだから生じる膜間スペースです。
外部構造とは対照的に、リボソームの内部ははるかに複雑で、研究対象の生物によって異なる可能性がある、より特殊な機能を持っています。動物細胞と植物細胞の両方で維持されます。これをより明確にするために、リボソームにはオーク、バクテリア、イヌ、そして人間では同じではないサブユニットがあります.すべての生き物は、その種類においてユニークです。
たとえば、学名が Thermus thermophilus である細菌を参照してください。 .彼 サーマス・サーモフィラス メジャーとマイナーの 2 つのサブユニットしかありません。タンパク質の量が多いと30を超えますが、少ないと20になります。ただし、どちらのサブユニットにも、構造レベルと機能レベルの両方で、リボソームの核を形成する RNA があります。それらのタンパク質はまた、サブユニット間および核酸間に橋を架けます。
より具体的には、 Thermus thermophilus 主要なサブユニットには、ローマ数字 (ドメイン I からドメイン VI まで) でリストされている 6 つの二次ドメインにグループ化された 30 以上の RNA ヘリックスがあり、それらが互いに非常にしっかりと連結していることが観察されています。もちろん、主要なサブユニットのタンパク質はほとんどがその周辺領域のすぐ外側に位置していますが、RNA は表面にとどまり、切望された遺伝的接触に入る準備ができています。
サーマス・サーモフィルス の下位サブユニット 前の段落で説明した前のものとはかなり異なります。このサブユニットには二次ドメインが少なく (全部で 4 つ)、タンパク質合成中に生化学的に完全に独立して独自に作用する主要サブユニットのドメインとはすべて異なる名前が付けられています。ただし、ここでは、RNA (表面) とタンパク質 (周辺) の位置は、他のサブユニットと同じです。
もちろん、人間のリボソームのサブユニットは、 サーマス サーモフィラス のものとは大きく異なります。 .この細菌には 2 つのサブユニットがありますが、男性には 4 つのサブユニットがあり、十分なタンパク質も持っています。 ホモ サピエンス そのサブユニットの 1 つだけが核小体 (核内にある粒状構造) の外側でタンパク質合成を実行し、内部に入ってリボソームに結合します。他の 3 つは、セルのその部分からこのプロセスを実行します。
今説明したようなリボソームの構造は、細胞が複雑であることを示しています。これは、それぞれの動物、植物、または人間の生物がその DNA に固有のゲノムを持ち、それが拡張によって RNA に適用されるためです。したがって、穀物の形をしたこれらの小体が、類似性にもかかわらず、細胞レベルで多くのニュアンスを隠していることは驚くべきことではありません。
さらに、上記と一致して、リボソームの構造が種間で大きく異なることは明らかです。 Thermus thermophilus で RNA が等しくない場合 人間の場合、それは基本的に、細菌と人間が同じ方法で呼吸したり食べたりするわけではないため、それらの代謝要件が根本的に異なるためです.したがって、それらのタンパク質合成も異なります。
リボソームと核酸の比率
リボソームの生物学的構造が生物と別の生物で異なる場合、それは核酸とのリンクでもありますが、これは共通点がないという意味ではありません。このように、タンパク質合成は、細胞のこれらの部分が核酸、特に RNA との直接的なつながりを介してどのように展開するかの生きた例であり、それがなければ生化学的プロセスは意味をなさない.
タンパク質合成において、RNA には 3 つの側面があり、それぞれが非常に特殊な機能を持っています。 1 つ目はメッセンジャー RNA (mRNA)、2 つ目はリボソーム RNA (rRNA)、3 つ目はトランスファー RNA (tRNA) です。 mRNA は遺伝暗号の伝達を担っていますが、rRNA はリボソームでのタンパク質合成を扱っています。一方、tRNA はアミノ酸の分子を動かす役割を持っています。
この記事の目的上、タンパク質合成のプロセス全体については詳しく説明しません。しかし、RNA をさまざまなタイプで説明する必要があります。これは、超越的というよりも理由があります。生物は、分類学や経験の分類に関係なく、リボソームによって引き起こされる細胞の変化を生きています。
前のセクションの比較を覚えて、このコンテキストに適用する必要があります。 Thermus thermophilus 2 つのサブユニットが人間に存在するものとは大きく異なる細菌でした。また、この小さな生物では、リボソームが 3 つの小さな分子の tRNA と接触したときにタンパク質の合成が始まることも確認する必要があります。
ホモ サピエンス とともに これはまったく違いはありません。ヒトでは、リボソームはmRNAに結合し、開始段階が与えられるコドンを読み取ります。伸長段階では、リボソームがどのように tRNA 分子に結合するかも見られます。すでに終結段階では、リボソームのサブユニットがmRNAから分離され、何百ものアミノ酸で構成されるタンパク質の製造が完了します.
どちらの場合も、他の多くの場合と同様に、リボソームは細胞の表面に注がれた小さな小球以上のものであることが証明されていますが、極端なそれなしではタンパク質が生み出すことができない重要な機能。リボソームは RNA の生化学的翻訳者であり、そのサイズに関係なく、最終的に生物が必要とするタンパク質になるアミノ酸です。
さらに、リボソームがタンパク質合成に関与することは、わずかでも散発的でもないことに注意する必要があります。細胞のこれらの部分は、アミノ酸をコード化するプロセス全体に常に存在します。そのため、それらの役割はまったく一時的ではなく、常に機能しています。これは、生物が栄養素、エネルギー、遺伝子を絶えず交換しているためです。それらの解剖学的構造。
要するに、リボソームの重要性は 2 つの基本的な要素にあります。第一に、細胞には固有の機能があり、その機能はタンパク質合成に限定されており、第二に、さまざまなタイプの RNA (すなわち、mRNA、rRNA、および tRNA) への直接的な結合であり、これにより、細胞の解読が開始されます。生命の生化学的サイクルに分子レベルで介入するコード。
用語集
読者が生物学の用語を理解しやすくするために、リボソームのテーマに直接関連する 15 の必須単語のセットをここに示します。詳細については、参考文献を参照してください。
1- アミノ酸: 一緒になってタンパク質を構成する有機化学物質。
2- オングストローム: 単位長さは顕微鏡レベルで適用されるため、微生物などの測定に使用されます。
3- 生化学: 自然の生物学的および化学的プロセスに属する、または関連するもの。
4- 細胞質: 核と原形質膜の間にある細胞の一部。
5- コドン: 3 つのメッセンジャー RNA 分子のグループ (トリプレット)。
6- 小体: 分子生物学では、微視的なサイズの任意の体または細胞。
7- 顆粒: 細胞生物学において、粒子の形をした小さなサイズの粒子または物体。
8- 縦: 長さに関連し、それは任意のオブジェクトに沿っています。
9- 膜: シート状のソフトティッシュ。
10- 分子: その特性を維持する化学物質の単位。
11- 核小体: 細胞の一部で、核の中にあるのはオルガネラです。
12- 組織: 特定の機能を実行する細胞の一部 (リボソームなど)。
13- タンパク質: アミノ酸からなる動植物細胞の物質。
14- 小胞体: 細胞内を核とともに通過する物質の製造と輸送が実現される膜のネットワーク。 小胞体 とも呼ばれます。 .
15- タンパク質合成: 2 本鎖の DNA とリボソームに結合するアミノ酸が分離されてタンパク質が作られる生化学的プロセス。