राइबोसोम का निर्माण कहाँ होता है? राइबोसोम कार्य

राइबोसोम की संरचना: 1 - बड़ी सबयूनिट; 2 - छोटा सबयूनिट।

राइबोसोम- गैर-झिल्ली वाले अंग, लगभग 20 एनएम व्यास। राइबोसोम में दो सबयूनिट होते हैं - बड़े और छोटे, जिसमें वे अलग हो सकते हैं। राइबोसोम की रासायनिक संरचना - प्रोटीन और आरआरएनए। rRNA अणु राइबोसोम के द्रव्यमान का 50-63% बनाते हैं और इसकी संरचनात्मक रूपरेखा बनाते हैं। राइबोसोम दो प्रकार के होते हैं: 1) यूकेरियोटिक (पूरे राइबोसोम के अवसादन स्थिरांक के साथ - 80S, छोटा सबयूनिट - 40S, बड़ा - 60S) और 2) प्रोकैरियोटिक (क्रमशः 70S, 30S, 50S)।

यूकेरियोटिक प्रकार के राइबोसोम में 4 आरआरएनए अणु और लगभग 100 प्रोटीन अणु, प्रोकैरियोटिक प्रकार - 3 आरआरएनए अणु और लगभग 55 प्रोटीन अणु होते हैं। प्रोटीन जैवसंश्लेषण के दौरान, राइबोसोम अकेले "काम" कर सकते हैं या परिसरों में संयोजित हो सकते हैं - पॉलीराइबोसोम (पॉलीसोम्स). ऐसे परिसरों में, वे एक एकल mRNA अणु द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में केवल 70S-प्रकार के राइबोसोम होते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में 80S-प्रकार के राइबोसोम (रफ ईआर मेम्ब्रेन, साइटोप्लाज्म) और 70S-टाइप राइबोसोम (माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट) दोनों होते हैं।

न्यूक्लियोलस में यूकेरियोटिक राइबोसोम सबयूनिट बनते हैं। एक पूरे राइबोसोम में सबयूनिट्स का संयोजन साइटोप्लाज्म में होता है, एक नियम के रूप में, प्रोटीन जैवसंश्लेषण के दौरान।

राइबोसोम कार्य:पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला (प्रोटीन संश्लेषण) की असेंबली।

राइबोसोम - अवधारणा और प्रकार। "राइबोसोम" 2017, 2018 श्रेणी का वर्गीकरण और विशेषताएं।

बायोइंजीनियर्स ने हाइब्रिड राइबोसोम विकसित किए हैं, जिसमें दो लंबी आरआरएनए श्रृंखलाओं के बजाय एक एकल अणु शामिल होता है जो ऑर्गेनेल की "अविभाज्यता" सुनिश्चित करता है। ऐसे राइबोसोम जीवाणु कोशिका के लिए आवश्यक सभी प्रोटीनों के संश्लेषण का समर्थन कर सकते हैं, हालांकि उनमें अनुवाद की शुरुआत सामान्य राइबोसोम की तुलना में बहुत धीमी है।

परिणामी संकर राइबोसोम रिबो-टी(अंग्रेजी से। टेदर- संबद्ध) (चित्र 1), वैज्ञानिकों ने जीवाणु उपभेदों की आपूर्ति की जो सामान्य राइबोसोम का उत्पादन नहीं करते हैं। यह पता चला कि संकर बैक्टीरिया के जीवन का समर्थन करने और उन्हें आवश्यक सभी प्रोटीन को संश्लेषित करने में काफी सक्षम हैं। सच है, केवल संकर राइबोसोम ले जाने वाले जीवाणुओं की वृद्धि दर साधारण राइबोसोम वाले जीवाणुओं की वृद्धि दर से आधी थी। और यहां तक ​​​​कि यह गति केवल राइबोसोमल प्रोटीन में से एक के जीन में उत्परिवर्तन और मैग्नीशियम और कोबाल्ट आयनों के पुटीय ट्रांसपोर्टर के बिगड़ा संश्लेषण के साथ कोशिकाओं द्वारा प्राप्त की गई थी। वृद्धि दर की तरह, संकर राइबोसोम ले जाने वाले जीवाणुओं में प्रोटीन संश्लेषण की दर सामान्य दर से आधी थी।

वैज्ञानिकों ने यह पता लगाने का फैसला किया कि हाइब्रिड राइबोसोम प्रोटीन को अधिक धीरे-धीरे क्यों संश्लेषित करते हैं। यह पता चला कि बंधुआ सबयूनिट्स वाले राइबोसोम स्टार्ट कोडन की पहचान के तुरंत बाद बाधित हो जाते हैं। वह है उनके लिए मुख्य समस्या अनुवाद की सही शुरुआत है. वैज्ञानिकों ने पाया कि यह समस्या दीक्षा कारकों के साथ हाइब्रिड राइबोसोम की बदतर बातचीत से संबंधित नहीं है, क्योंकि उनके जोड़ ने शुरुआती अवरोध की भरपाई नहीं की। इसलिए राइबोसोम के नए संस्करण की खोज की जानी बाकी है और इसमें और अधिक विस्तार से सुधार किया गया है।

हाइब्रिड राइबोसोम, हालांकि बहुत तेज़ नहीं थे, अपना काम कर रहे थे, इसलिए वैज्ञानिकों ने राइबोसोम की एक स्वतंत्र आबादी के रूप में काम करने के लिए उनकी उपयुक्तता का परीक्षण करने का निर्णय लिया। सबसे पहले, एक विशेष आबादी के राइबोसोम का उपयोग असामान्य प्रारंभ संकेतों के साथ mRNA को पढ़ने के लिए किया जा सकता है। इसके लिए, शाइन-डलगार्नो अनुक्रम को पहचानने वाले एक संशोधित साइट के साथ हाइब्रिड राइबोसोम, आरएनए के लिए बैक्टीरियल राइबोसोम बाइंडिंग के लिए प्रारंभिक बिंदु प्राप्त किए गए थे। एक परिवर्तित शाइन-डलगार्नो अनुक्रम के साथ आरएनए को सामान्य सेलुलर राइबोसोम द्वारा मान्यता नहीं दी गई थी, लेकिन इसका उत्पाद विशेष रूप से संशोधित हाइब्रिड राइबोसोम वाली कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में पाया गया था। इसका मतलब यह है कि इस तरह के मैट्रिक्स पर प्रोटीन संश्लेषण में केवल हाइब्रिड राइबोसोम शामिल थे, और विशिष्ट संकेतों के साथ आरएनए के अनुवाद का अध्ययन सेल के अन्य एमआरएनए के अनुवाद को प्रभावित किए बिना किया जा सकता है।

वैज्ञानिकों ने एंटीबायोटिक पर निर्भर हाइब्रिड राइबोसोम का एक संशोधन भी प्राप्त किया है। ऐसे राइबोसोम काम करेंगे यदि एक एंटीबायोटिक को उस माध्यम में जोड़ा जाता है जो कोशिका के सामान्य राइबोसोम को अवरुद्ध करता है। ऐसी प्रणाली में एंटीबायोटिक एक स्विच के रूप में कार्य करता है जो यह निर्धारित करता है कि राइबोसोम का कौन सा सेट सक्रिय होगा। तो कोशिकाओं को या तो जीवन के प्राकृतिक शासन में, या उन परिस्थितियों में बनाए रखा जा सकता है जब सिंथेटिक राइबोसोम प्रोटीन के पूरे उत्पादन को संभाल लेते हैं। राइबोसोम की एकल आबादी के गुणों में हेरफेर करके, प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया के बारे में और अधिक सीखना संभव होगा।

साहित्य

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राइबोसोम- यह एक छोटा इलेक्ट्रॉन-घना कण है जो परस्पर जुड़े rRNA अणुओं और प्रोटीनों द्वारा बनता है जो एक जटिल सुपरमॉलेक्यूलर यौगिक - एक राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स बनाते हैं।

राइबोसोम में, प्रोटीन और rRNA अणु लगभग समान भार अनुपात में होते हैं। यूकेरियोट्स के साइटोप्लाज्मिक राइबोसोम में चार आरआरएनए अणु होते हैं जो आणविक भार में भिन्न होते हैं। एक सेल में ऑर्गेनेल की संख्या बहुत विविध है: हजारों और हजारों। राइबोसोम ईआर से जुड़े हो सकते हैं या मुक्त अवस्था में हो सकते हैं।

राइबोसोम एक जटिल कार्बनिक यौगिक है जो एक कॉम्पैक्ट ऑर्गेनेल बनाता है जो mRNA श्रृंखलाओं से जानकारी पढ़ने और पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं को संश्लेषित करने के लिए इसका उपयोग करने में सक्षम होता है।

राइबोसोम एमआरएनए में निहित सूचना कोड को समझता है, जो चार प्रकार के न्यूक्लियोटाइड से बना होता है। विभिन्न अनुक्रमों में स्थित तीन न्यूक्लियोटाइड्स में बीस अमीनो एसिड के बारे में जानकारी होती है। राइबोसोम, वास्तव में, इस जानकारी के अनुवादक की भूमिका निभाता है। यह कार्य tRNA और एंजाइमों की मदद से हल किया जाता है जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं को संश्लेषित करते हैं। ऐसे एंजाइमों को एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस कहा जाता है। अमीनोसिल-टीआरएनए सिंथेटेस की संख्या अमीनो एसिड की विविधता से निर्धारित होती है, क्योंकि प्रत्येक अमीनो एसिड का अपना एंजाइम होता है। इस प्रकार, प्रत्येक राइबोसोम में कम से कम 20 प्रकार के ऐसे एंजाइम होते हैं।

राइबोसोम में बड़े और छोटे सबयूनिट होते हैं। प्रत्येक सबयूनिट एक राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन स्ट्रैंड से निर्मित होता है, जहां rRNA विशेष प्रोटीन के साथ परस्पर क्रिया करता है और राइबोसोम का शरीर बनाता है। राइबोसोम न्यूक्लियोलस या माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स में बनते हैं। राइबोसोम द्वारा किए गए पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के संश्लेषण को rRNA अनुवाद कहा जाता है - यह राइबोसोम के निर्माण का आधार है। राइबोसोम का छोटा सबयूनिट एक rRNA अणु और लगभग 30 प्रोटीन से बना होता है। बड़े सबयूनिट में एक लंबा rRNA और दो छोटे rRNA होते हैं। वे 45 प्रोटीन अणुओं से जुड़े होते हैं।

tRNA छोटे अणु होते हैं जिनमें 70-90 न्यूक्लियोटाइड होते हैं, जो तिपतिया घास के पत्ते के आकार के होते हैं। टीआरएनए अमीनो एसिड को राइबोसोम तक पहुंचाता है। प्रत्येक टीआरएनए अणु में एक स्वीकर्ता अंत होता है जिससे एक सक्रिय अमीनो एसिड जुड़ा होता है। अमीनो एसिड तीन न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम से जुड़े होते हैं जो आईआरएनए - एंटिकोडन में कोडन के न्यूक्लियोटाइड के पूरक (संबंधित) होते हैं।

साइटोप्लाज्मिक (मुक्त और बाध्य) और माइटोकॉन्ड्रियल राइबोसोम होते हैं। साइटोप्लाज्मिक और माइटोकॉन्ड्रियल राइबोसोम रासायनिक संरचना, आकार और उत्पत्ति में एक दूसरे से काफी भिन्न होते हैं।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से एकल राइबोसोम और उनके परिसरों (पॉलीसोम) दोनों का पता चलता है। संश्लेषण के बाहर, राइबोसोम सबयूनिट एक दूसरे से अलग स्थित होते हैं। सबयूनिट mRNA से सूचना के अनुवाद के समय संयुक्त होते हैं। इस मामले में, एक mRNA अणु से सूचना का अनुवाद कई राइबोसोम (5 ... 6 से कई दसियों तक) द्वारा किया जाता है। इस तरह के राइबोसोम अक्सर तथाकथित पॉलीसोम बनाते हैं - राइबोसोम का एक ढीला समूह जो mRNA के मार्ग के साथ एक श्रृंखला में स्थित होता है। यह आपको एक बार में एक mRNA अणु से कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं को संश्लेषित करने की अनुमति देता है।

अनुवाद के बाहर, राइबोसोम सबयूनिट विघटित और पुनर्संयोजन कर सकते हैं। यह प्रक्रिया गतिशील संतुलन में है। अनुवाद प्रक्रिया सक्रिय राइबोसोम के संयोजन से शुरू होती है और इसे अनुवाद दीक्षा कहा जाता है। इकट्ठे राइबोसोम में सक्रिय स्थल होते हैं। ऐसे केंद्र दोनों उप-इकाइयों की संपर्क सतहों पर स्थित होते हैं। छोटे और बड़े सबयूनिट्स के बीच अवसादों की एक श्रृंखला होती है। इन गुहाओं में शामिल हैं: एमआरएनए, टीआरएनए और संश्लेषित पेप्टाइड (पेप्टिडाइल-टीआरएनए)। सिंथेटिक प्रक्रियाओं से जुड़े क्षेत्र निम्नलिखित सक्रिय केंद्र बनाते हैं:

• एमआरएनए बाइंडिंग सेंटर (एम-सेंटर);
• पेप्टिडाइल सेंटर (पी-सेंटर), जिस पर पढ़ने की जानकारी की शुरुआत और पूर्णता होती है, और पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण की प्रक्रिया में, इसमें एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला होती है;
• एमिनो एसिड सेंटर (ए-सेंटर), अगले टीआरएनए के लिए बाध्यकारी की साइट;
• पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज सेंटर (पीटीएफ सेंटर)। यहां, पॉलीपेप्टाइड के संश्लेषण का उत्प्रेरण होता है और संश्लेषित अणु को एक और अमीनो एसिड द्वारा बढ़ाया जाता है।

छोटे सबयूनिट पर एम-सेंटर, ए-सेंटर का मुख्य भाग और पी-सेंटर का एक छोटा क्षेत्र है। बड़े सबयूनिट पर A- और P-केंद्रों के शेष भागों के साथ-साथ PTF केंद्र भी मिल सकता है।

अनुवाद एक प्रारंभिक कोडन, एडेनिन-यूरैसिल-गुआनाइन ट्रिपलेट के साथ शुरू होता है, जो एमआरएनए के 5' छोर पर स्थित होता है। यह भविष्य के राइबोसोम के पी-सेंटर के स्तर पर छोटे सबयूनिट से जुड़ता है। तब परिसर को बड़े सबयूनिट के साथ जोड़ दिया जाता है। यह प्रक्रिया सक्रिय है या, इसके विपरीत, प्रोटीन कारकों द्वारा अवरुद्ध है। जिस क्षण से राइबोसोम बनता है, राइबोसोम रुक-रुक कर चलता है, ट्रिपल के बाद ट्रिपल, अणु और आरएनए के साथ, जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के विकास के साथ होता है। ऐसे प्रोटीन में अमीनो एसिड की संख्या mRNA ट्रिपल की संख्या के बराबर होती है।

अनुवाद प्रक्रिया में करीबी घटनाओं का एक चक्र शामिल होता है और इसे पेप्टाइड श्रृंखला का बढ़ाव - बढ़ाव कहा जाता है। अनुवाद की समाप्ति का संकेत "अर्थहीन" कोडन (UAA, UAG, UGA) में से एक के mRNA में प्रकट होना है। ये कोडन दो समाप्ति कारकों में से एक द्वारा पहचाने जाते हैं। वे पेप्टिडाइलट्रांसफेरेज़ केंद्र की हाइड्रोलेस गतिविधि को सक्रिय करते हैं, जो गठित पॉलीपेप्टाइड की दरार के साथ होता है, राइबोसोम का सबयूनिट्स में टूटना और संश्लेषण की समाप्ति होती है।

मुक्त राइबोसोम साइटोप्लाज्मिक मैट्रिक्स में वितरित होते हैं। वे या तो सबयूनिट्स के रूप में होते हैं और अनुवाद में भाग नहीं लेते हैं, या "पढ़ें" जानकारी, साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियस के मैट्रिक्स, सेल के साइटोस्केलेटन आदि के प्रोटीन की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाते हैं।

बाध्य राइबोसोम वे राइबोसोम होते हैं जो जीआर झिल्लियों से जुड़े होते हैं। ईपीएस या परमाणु लिफाफे की बाहरी झिल्ली तक। यह केवल प्रोटीन के पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के संश्लेषण के समय होता है जो साइटोलेम्मा, लाइसोसोम, ईपीएस, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, आदि के स्रावी कणिकाओं का निर्माण करते हैं।

प्रोटीन अणुओं का संश्लेषण लगातार होता है और तेज गति से आगे बढ़ता है: एक मिनट में 50 से 60 हजार पेप्टाइड बॉन्ड बनते हैं। एक सेकंड में, यूकेरियोटिक राइबोसोम mRNA के 2 ... 15 कोडन (ट्रिपलेट्स) से जानकारी पढ़ता है। एक बड़े प्रोटीन (ग्लोब्युलिन) के एक अणु का संश्लेषण लगभग 2 मिनट तक चलता है। बैक्टीरिया में, यह प्रक्रिया बहुत तेज होती है।

इस प्रकार, राइबोसोम ऐसे अंग हैं जो कोशिका में उपचय प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं, अर्थात् प्रोटीन की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं का संश्लेषण।

खराब विशिष्ट और तेजी से बढ़ने वाली कोशिकाओं में, मुक्त राइबोसोम मुख्य रूप से पाए जाते हैं। विशेष कोशिकाओं में, राइबोसोम जीआर में स्थित होते हैं। ईपीएस। आरएनए की सामग्री और, तदनुसार, प्रोटीन संश्लेषण की डिग्री राइबोसोम की संख्या से संबंधित है। यह साइटोप्लाज्मिक बेसोफिलिया की प्रवृत्ति के साथ है, अर्थात मूल रंगों के साथ दागने की क्षमता।

कुछ प्रकार की कोशिकाओं में, साइटोप्लाज्म दूसरों की तुलना में अधिक बेसोफिलिक होता है। बेसोफिलिया फैलाना या स्थानीय हो सकता है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, यह पाया गया कि स्थानीय बेसोफिलिया जीआर द्वारा बनाया गया है। ईपीएस, अर्थात् राइबोसोम इसकी झिल्लियों से जुड़े होते हैं। इस तरह के फोकल बेसोफिलिया के उदाहरण हैं: एक न्यूरॉन का साइटोप्लाज्म, अग्न्याशय के एक्सोक्राइन भाग के टर्मिनल वर्गों के ग्रंथियों के उपकला का बेसल पोल, लार ग्रंथियों की प्रोटीन-उत्पादक कोशिकाएं। डिफ्यूज बेसोफिलिया मुक्त राइबोसोम के कारण होता है। बेसोफिलिया को समावेशन के साइटोप्लाज्म में संचय या अम्लीय सामग्री के साथ बड़ी संख्या में लाइसोसोम के मामले में भी पाया जाता है। इन मामलों में, बेसोफिलिक धुंधला दिखाई दे रहा है।

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एक जीवाणु कोशिका में, राइबोसोम अपने शुष्क द्रव्यमान का 30% तक बनाते हैं: प्रति जीवाणु कोशिका में लगभग 10 4 राइबोसोम होते हैं। यूकेरियोटिक में कोशिकाओं (बैक्टीरिया और नीले-हरे शैवाल को छोड़कर सभी जीवों की कोशिकाओं) को संदर्भित करता है। राइबोसोम की सामग्री कम होती है, और उनकी संख्या संबंधित ऊतक या व्यक्तिगत कोशिका की प्रोटीन-संश्लेषण गतिविधि के आधार पर बहुत भिन्न होती है।

यूकेरियोटिक में एक कोशिका में, कोशिका द्रव्य के सभी राइबोसोम (झिल्ली से बंधे और मुक्त दोनों) न्यूक्लियोलस में बनते हैं; उन्हें वहां निष्क्रिय माना जाता है। यूकेरियोटिक कोशिका में माइटोकॉन्ड्रिया (जानवरों और पौधों में) और क्लोरोप्लास्ट (पौधों में) में विशेष राइबोसोम भी होते हैं। इन जीवों के राइबोसोम साइटोप्लाज्मिक आकार और कुछ कार्यों से भिन्न होते हैं। सेंट आप। वे सीधे इन जीवों में बनते हैं।

दो बुनियादी हैं राइबोसोम प्रकार। सभी प्रोकैरियोट्स। जीवों (बैक्टीरिया और नीले-हरे शैवाल) की विशेषता तथाकथित है। गुणांक द्वारा विशेषता 70S राइबोसोम। (निरंतर) अवसादन लगभग। 70 स्वेडबर्ग इकाइयाँ, या 70S (अवसादन गुणांक के अनुसार, अन्य प्रकार के राइबोसोम भी प्रतिष्ठित हैं, साथ ही उप-कण और बायोपॉलिमर जो राइबोसोम बनाते हैं)। उनकी दलील। मी. 2.5 10 6, रैखिक आयाम 20-25 एनएम है। रसायन के अनुसार। रचना राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन है; उनमें केवल rRNA और प्रोटीन होते हैं (इन घटकों का अनुपात 2:1 है)। राइबोसोम में राइबोसोमल आरएनए एचएल मौजूद होता है। गिरफ्तार Mg-नमक के रूप में (जाहिरा तौर पर, आंशिक रूप से Ca-नमक के रूप में); राइबोसोम में मैग्नीशियम शुष्क भार का 2% तक होता है। इसके अलावा, डीकंप में। एमाइन-शुक्राणु एच 2 एन (सीएच 2) 3 एनएच (सीएच 2) 4 एनएच (सीएच 2) 3 एनएच 2, शुक्राणु एच 2 एन (सीएच 2) 3 एनएच (सीएच 2) 4 की मात्रा (2.5% तक) एनएच 2, आदि।

जाहिर है, आरआरएनए मुख्य निर्धारित करता है। संरचनात्मक और कार्यात्मक। सेंट-वा राइबोसोम, विशेष रूप से, राइबोसोमल सबयूनिट्स की अखंडता सुनिश्चित करता है, उनके आकार और कई संरचनात्मक विशेषताओं को निर्धारित करता है। विशिष्ट रिक्त स्थान। आरआरएनए की संरचना सभी राइबोसोमल प्रोटीन के स्थानीयकरण को निर्धारित करती है, कार्यों के संगठन में अग्रणी भूमिका निभाती है। राइबोसोम केंद्र।

राइबोसोमल प्रोटीन संश्लेषण एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है। पहला चरण (दीक्षा) एक छोटे राइबोसोमल सबयूनिट के लिए मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) के जुड़ाव से शुरू होता है जो एक बड़े सबयूनिट से जुड़ा नहीं होता है। विशेष रूप से, यह अलग राइबोसोम है जो प्रक्रिया शुरू करने के लिए आवश्यक है। गठित तथाकथित के लिए। एक बड़ा राइबोसोमल सबयूनिट दीक्षा परिसर से जुड़ा होता है। विशेषज्ञ दीक्षा चरण में भाग लेते हैं। कोडन आरंभ करना (आनुवंशिक कोड देखें), स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) और विशिष्ट आरंभ करना। प्रोटीन (तथाकथित दीक्षा कारक)। दीक्षा अवस्था से गुजरने के बाद, राइबोसोम उत्तराधिकार की ओर बढ़ता है। एमआरएनए कोडन 5 "से 3" छोर की दिशा में पढ़ना, जो इस एमआरएनए द्वारा एन्कोड किए गए प्रोटीन की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के साथ है (पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण के तंत्र पर अधिक जानकारी के लिए, लेख देखें अनुवाद)। इस प्रक्रिया में, राइबोसोम चक्रीय रूप से काम करने वाले घाट के रूप में कार्य करता है। गाड़ी। बढ़ाव के दौरान राइबोसोम के कार्य चक्र में तीन चरण होते हैं: 1) एमिनोएसिल-टीआरएनए (राइबोसोम को अमीनो एसिड की आपूर्ति) के कोडन-निर्भर बंधन, 2) बढ़ते पेप्टाइड के सी-टर्मिनस का ट्रांसपेप्टिडेशन-एमिनोएसिल-टीआरएनए में स्थानांतरण , अर्थात। एक लिंक द्वारा निर्माणाधीन प्रोटीन श्रृंखला का बढ़ाव, 3) राइबोसोम के सापेक्ष टेम्पलेट (एमआरएनए) और पेप्टिडाइल-टीआरएनए का अनुवाद-आंदोलन और राइबोसोम का अपनी मूल स्थिति में संक्रमण, जब यह ट्रेस का अनुभव कर सकता है। एमिनोएसिल-टीआरएनए। जब राइबोसोम विशेष तक पहुँचता है

राइबोसोम ("आरएनए" और सोमा-बॉडी से) एक सेलुलर गैर-झिल्ली अंग है जो अनुवाद करता है (एमआरएनए कोड पढ़ना और पॉलीपेप्टाइड्स को संश्लेषित करना)।

यूकेरियोटिक राइबोसोम एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (दानेदार ईआर) की झिल्लियों और साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं। झिल्लियों से जुड़े राइबोसोम प्रोटीन को "निर्यात के लिए" संश्लेषित करते हैं, जबकि मुक्त राइबोसोम इसे कोशिका की जरूरतों के लिए ही संश्लेषित करते हैं। राइबोसोम 2 मुख्य प्रकार के होते हैं - प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक। माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में राइबोसोम भी होते हैं जो प्रोकैरियोट्स के करीब होते हैं।

राइबोसोम दो सब यूनिटों से बना होता है, बड़ा और छोटा। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में, उन्हें यूकेरियोटिक कोशिकाओं, 60S और 40S में 50S और 30S सबयूनिट नामित किया गया है। (एस एक गुणांक है जो अल्ट्रासेंट्रीफ्यूजेशन के दौरान सबयूनिट अवसादन की दर को दर्शाता है)। यूकेरियोटिक राइबोसोम के सबयूनिट न्यूक्लियोलस में स्व-संयोजन द्वारा बनते हैं और नाभिक के छिद्रों के माध्यम से साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में राइबोसोम में आरएनए के चार स्ट्रैंड (बड़े सबयूनिट में तीन आरआरएनए अणु और छोटे सबयूनिट में एक आरआरएनए अणु) और लगभग 80 विभिन्न प्रोटीन होते हैं, अर्थात वे कमजोर, गैर-सहसंयोजक बंधों द्वारा एक साथ रखे गए अणुओं का एक जटिल परिसर होते हैं। . (प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में राइबोसोम आरएनए के तीन स्ट्रैंड से बने होते हैं; आरआरएनए के दो स्ट्रैंड बड़े सबयूनिट में और एक आरआरएनए छोटे सबयूनिट में होते हैं।) अनुवाद की प्रक्रिया (प्रोटीन जैवसंश्लेषण) एक सक्रिय राइबोसोम के संयोजन से शुरू होती है। इस प्रक्रिया को अनुवाद दीक्षा कहा जाता है। असेंबली सख्ती से क्रमबद्ध तरीके से होती है, जो राइबोसोम के कार्यात्मक केंद्रों द्वारा प्रदान की जाती है। सभी केंद्र राइबोसोम के दोनों उप-इकाइयों की संपर्क सतहों पर स्थित होते हैं। प्रत्येक राइबोसोम एक बड़ी जैव रासायनिक मशीन के रूप में काम करता है, या बल्कि, एक सुपरएंजाइम के रूप में, जो सबसे पहले, एक दूसरे के सापेक्ष प्रक्रिया के प्रतिभागियों (mRNA और tRNA) को सही ढंग से उन्मुख करता है, और दूसरा, अमीनो एसिड के बीच प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है।

राइबोसोम सक्रिय स्थल:

1) एमआरएनए बाइंडिंग सेंटर (एम-सेंटर);

2) पेप्टिडाइल सेंटर (पी-सेंटर)। आरंभिक tRNA अनुवाद प्रक्रिया की शुरुआत में इस केंद्र से जुड़ जाता है; अनुवाद के बाद के चरणों में, tRNA पेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषित भाग को पकड़े हुए, A केंद्र से P केंद्र की ओर बढ़ता है;

3) एमिनो एसिड सेंटर (ए-सेंटर) - टीआरएनए के एंटिकोडन के लिए एमआरएनए कोडन के बंधन की साइट जो अगले एमिनो एसिड को ले जाती है।

4) पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज सेंटर (पीटीएफ सेंटर): यह अमीनो एसिड बाइंडिंग रिएक्शन को उत्प्रेरित करता है। इस मामले में, एक और पेप्टाइड बंधन बनता है, और बढ़ते पेप्टाइड को एक एमिनो एसिड द्वारा बढ़ाया जाता है।

दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के राइबोसोम पर प्रोटीन संश्लेषण की योजना।

(अंजीर। कोशिका की पुस्तक जीव विज्ञान से, खंडद्वितीय)

एक पॉलीराइबोसोम का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व। प्रोटीन संश्लेषण स्थान पर एक छोटे सबयूनिट के बंधन के साथ शुरू होता है अगस्त-सूचना अणु में कोडन (मैसेंजर आरएनए) (अंजीर। पुस्तक कोशिका जीव विज्ञान से, आयतनद्वितीय).

अन्तः प्रदव्ययी जलिका

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (syn। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम) – यूकेरियोटिक कोशिका अंग। विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में और विभिन्न कार्यात्मक अवस्थाओं में, यह कोशिका घटक अलग दिख सकता है, लेकिन सभी मामलों में यह एक भूलभुलैया विस्तारित बंद झिल्ली संरचना है जो ट्यूबलर गुहाओं और सिस्टर्न नामक थैली को संप्रेषित करने से निर्मित होती है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्लियों के बाहर साइटोसोल (हाइलोप्लाज्म, साइटोप्लाज्म का मुख्य पदार्थ) होता है, और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम का लुमेन एक बंद स्थान (डिब्बे) होता है जो गोल्गी कॉम्प्लेक्स के साथ पुटिकाओं (परिवहन पुटिकाओं) के माध्यम से संचार करता है। सेल के बाहर का वातावरण। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम को दो कार्यात्मक रूप से अलग संरचनाओं में विभाजित किया गया है: दानेदार (खुरदरा) एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और चिकना (एग्रान्युलर) एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम।

प्रोटीन-स्रावित कोशिकाओं में दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, बाहरी सतह पर राइबोसोम के साथ कई फ्लैट झिल्ली टैंकों की एक प्रणाली द्वारा दर्शाया जाता है। दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्लियों का परिसर नाभिक के खोल की बाहरी झिल्ली और पेरिन्यूक्लियर (पेरिन्यूक्लियर) सिस्टर्न से जुड़ा होता है।

दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में, सभी कोशिका झिल्ली के लिए प्रोटीन और लिपिड को संश्लेषित किया जाता है, लाइसोसोम एंजाइमों को संश्लेषित किया जाता है, और स्रावित प्रोटीन को संश्लेषित किया जाता है, अर्थात। एक्सोसाइटोसिस के लिए। (बाकी प्रोटीन राइबोसोम पर साइटोप्लाज्म में संश्लेषित होते हैं जो ES झिल्ली से जुड़े नहीं होते हैं।) दानेदार ES के लुमेन में, प्रोटीन एक झिल्ली से घिरा होता है, और परिणामी पुटिकाओं को राइबोसोमल से अलग (बड ऑफ) किया जाता है। -फ्री ईएस क्षेत्र, जो सामग्री को दूसरे ऑर्गेनेल - गोल्गी कॉम्प्लेक्स - इसकी झिल्ली के साथ संलयन द्वारा वितरित करते हैं।

ES का वह भाग, जिसकी झिल्लियों पर राइबोसोम नहीं होते हैं, चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम कहलाता है। चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में चपटा कुंड नहीं होता है, लेकिन यह एनास्टोमोजिंग झिल्ली चैनलों की एक प्रणाली है

अंडाकार, बुलबुले और नलिकाएं। चिकना नेटवर्क दानेदार की निरंतरता है, लेकिन इसमें राइबोफोरिन, ग्लाइकोप्रोटीन रिसेप्टर्स नहीं होते हैं, जिससे राइबोसोम का बड़ा सबयूनिट जुड़ा होता है और इसलिए राइबोसोम से जुड़ा नहीं होता है।

चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के कार्य विविध हैं और कोशिका प्रकार पर निर्भर करते हैं। चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम स्टेरॉयड के चयापचय में शामिल होता है, उदाहरण के लिए, सेक्स हार्मोन। नियंत्रित कैल्शियम चैनल और ऊर्जा पर निर्भर कैल्शियम पंप इसकी झिल्लियों में स्थानीयकृत होते हैं। चिकने एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के सिस्टर्न को साइटोसोल से लगातार सीए 2+ को पंप करके उनमें सीए 2+ के संचय के लिए विशेषीकृत किया जाता है। सीए 2+ के समान डिपो कंकाल और हृदय की मांसपेशियों, न्यूरॉन्स, अंडे, अंतःस्रावी कोशिकाओं आदि में मौजूद हैं। विभिन्न संकेत (उदाहरण के लिए, हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर, वृद्धि कारक) इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ सीए 2+ की एकाग्रता को बदलकर सेल गतिविधि को प्रभावित करते हैं। यकृत कोशिकाओं के चिकने एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में, हानिकारक पदार्थ बेअसर होते हैं (उदाहरण के लिए, अल्कोहल से बनने वाली एसिटालडिहाइड), दवाओं का चयापचय परिवर्तन, सेल के अधिकांश लिपिड का निर्माण और उनका संचय, उदाहरण के लिए, वसायुक्त अध: पतन में। ES गुहा में कई अलग-अलग घटक अणु होते हैं। उनमें से, चैपरोन प्रोटीन का बहुत महत्व है।

संरक्षक(अंग्रेजी अक्षर - एक युवा लड़की के साथ एक बुजुर्ग महिला गेंदों के लिए) - विशेष इंट्रासेल्युलर प्रोटीन का एक परिवार जो नए संश्लेषित प्रोटीन अणुओं के तेजी से और सही तह (फोल्डिंग) सुनिश्चित करता है। चैपरोन से जुड़ना अन्य प्रोटीनों के साथ एकत्रीकरण को रोकता है और इस प्रकार बढ़ते पेप्टाइड की द्वितीयक और तृतीयक संरचनाओं के निर्माण के लिए स्थितियां बनाता है। चैपरोन तीन प्रोटीन परिवारों से संबंधित हैं, तथाकथित हीट शॉक प्रोटीन ( एचएसपी 60, एचएसपी 70, एचएसपी90)। इन प्रोटीनों का संश्लेषण कई तनावों के तहत सक्रिय होता है, विशेष रूप से, गर्मी के झटके के दौरान (इसलिए नामएचइयर ने प्रोटीन हिलाया - हीट शॉक प्रोटीन, और संख्या किलोडाल्टन में इसके आणविक भार को इंगित करती है)। ये चैपरोन उच्च तापमान और अन्य चरम स्थितियों के तहत प्रोटीन विकृतीकरण को रोकते हैं। असामान्य प्रोटीन से जुड़कर, वे अपनी सामान्य संरचना को बहाल करते हैं और इस तरह पर्यावरण के भौतिक-रासायनिक मापदंडों में तेज गिरावट के मामले में जीव की जीवित रहने की दर में वृद्धि करते हैं।