Funciona como una micro máquina para fabricar proteínas. Los ribosomas están compuestos de proteínas especiales y ácidos nucleicos.
Un ribosoma es un organo celular, formado a partir de dos subunidades que se unen, funciona para traducir información codificada del núcleo celular proporcionada por el ácido ribonucleico mensajero (ARNm).
Funciones
También funciona para unir aminoácidos seleccionados y recolectados del citoplasma mediante ácido ribonucleico de transferencia (ARNt). El orden en el que los aminoácidos se unen entre sí está determinado por el ARNm. Exportan el polipéptido producido al citoplasma donde formará una proteína funcional.
Los ribosomas se encuentran «libres» en el citoplasma o se unen al retículo endoplásmico (RE) para formar ER rugosa. En una célula de mamífero puede haber hasta 10 millones de ribosomas.
Varios ribosomas se pueden unir a la misma cadena de ARNm, esta estructura se denomina polisoma. Los ribosomas solo tienen una existencia temporal. Cuando han sintetizado un polipéptido, las dos subunidades se separan y se vuelven a utilizar o se dividen.
Los ribosomas pueden unir aminoácidos a una velocidad de 200 por minuto. Por lo tanto, las proteínas pequeñas pueden prepararse con bastante rapidez, pero se necesitan de dos a tres horas para las proteínas más grandes, como la titina de proteína muscular masiva de 30,000 aminoácidos.
Los ribosomas en procariotas usan un proceso ligeramente diferente para producir proteínas que los ribosomas en eucariotas. Afortunadamente, esta diferencia presenta una ventana de oportunidad molecular para el ataque de fármacos antibióticos como la estreptomicina.
Desafortunadamente, algunas toxinas bacterianas y el virus de la polio también lo usan para permitirles atacar el mecanismo de traducción.
Mas allá del ribosoma
Estos son orgánulos compuestos por proteínas ribosomales (riboproteínas) y ácidos ribonucleicos (ribonucleoproteínas). La palabra ribosoma está hecha de tomar ‘ribo’ del ácido ribonucleico y agregarlo a ‘soma’, la palabra latina para el cuerpo. Los ribosomas están unidos por una membrana pero no son membranosos.
Una micro máquina para fabricar proteínas
Un ribosoma es básicamente una micro-‘maquina ‘muy complicada pero elegante para producir proteínas. Cada ribosoma completo se construye a partir de dos subunidades.
Un ribosoma eucariótico está compuesto de ácidos nucleicos y aproximadamente 80 proteínas y tiene una masa molecular de aproximadamente 4,200,000 Da. Alrededor de dos tercios de esta masa está compuesta de ARN ribosómico y un tercio de aproximadamente 50+ proteínas ribosómicas diferentes.
Estos se encuentran en células procarióticas y eucarióticas; en mitocondrias, cloroplastos y bacterias. Aquellos encontrados en procariotas son generalmente más pequeños que aquellos en eucariotas. Los ribosomas en las mitocondrias y los cloroplastos son similares en tamaño a los de las bacterias.
Hay alrededor de 10 mil millones de moléculas de proteína en una célula de mamífero y los ribosomas producen la mayoría de ellas. Una célula de mamífero que crece rápidamente puede contener alrededor de 10 millones de ribosomas.
Una sola célula de E. Coli contiene aproximadamente 20,000 ribosomas y esto representa aproximadamente el 25% de la masa celular total.
Las proteínas y los ácidos nucleicos que forman las subunidades del ribosoma se fabrican en el nucléolo y se exportan a través de los poros nucleares hacia el citoplasma. Las dos subunidades son desiguales en tamaño y existen en este estado hasta que se requiera su uso.
La sub unidad más grande es aproximadamente dos veces más grande que la más pequeña.
La subunidad más grande tiene principalmente una función catalítica; la subunidad más pequeña, principalmente una descodificación. En la gran subunidad, el ARN ribosomal desempeña la función de una enzima y se denomina ribozima. La unidad más pequeña se conecta con el ARNm y luego se conecta a una subunidad más grande.
Una vez formados, los ribosomas no son organelos estáticos. Cuando la producción de una proteína específica ha terminado, las dos subunidades se separan y, por lo general, se dividen. Los ribosomas solo tienen una existencia temporal.
A veces, las subunidades ribosómicas admiten ARNm tan pronto como el ARNm emerge del núcleo. Cuando muchos ribosomas hacen esto, la estructura se llama polisoma.
Los ribosomas pueden funcionar en un estado «libre» en el citoplasma, pero también pueden «establecerse» en el retículo endoplásmico para formar un «retículo endoplásmico rugoso».
Cuando existe un retículo endoplásmico rugoso, la asociación entre el ribosoma y el retículo endoplasmático (RE) facilita el procesamiento posterior y el control de las proteínas recién creadas por el ER.
La producción de proteínas también necesita requisitos de servicio. Un sitio que requiere la provisión de servicios se produce en una subunidad pequeña de ribosomas cuando una cadena de ARNm ingresa a través de una hendidura selectiva, y una hebra de ARNt iniciador a través de otra.
Esta acción activa la pequeña subunidad para que se una a una gran subunidad de ribosoma para formar un ribosoma completo y activo. El sorprendente proceso de producción de proteínas ahora puede comenzar.
Para que se produzca la traducción y la síntesis de proteínas, participan muchos iniciadores y productos químicos de liberación, y tienen lugar muchas reacciones que usan enzimas. Sin embargo, hay requisitos generales y estos deben ser satisfechos.
Requisitos principales y cómo se brindan
Esta instalación es provista por las dos subunidades ribosómicas, cada una de las cuales está protegida por una membrana que lo cubre. Cuando las dos subunidades se unen para formar el ribosoma completo, las moléculas que entran y salen solo pueden hacerlo a través de hendiduras o túneles selectivos en la estructura molecular.
Un suministro de información en una forma que el ribosoma puede traducir con un alto grado de precisión. La traducción debe ser precisa para que se produzcan las proteínas correctas.
La información es suministrada por el núcleo y entregada al ribosoma en forma de una cadena de ARNm. Cuando se forma el ARNm en el núcleo, se cortan los intrones (secciones no codificantes) y los exones (secciones de codificación) se unen mediante un proceso llamado corte y empalme.
Un suministro de aminoácidos a partir del cual el mecanismo ribosómico puede obtener los aminoácidos específicos necesarios.
Los aminoácidos, principalmente suministrados por los alimentos, normalmente están disponibles libremente en el citoplasma.
Un sistema que puede seleccionar y fijar un aminoácido en el citoplasma y enviarlo al sitio de traducción y síntesis en el ribosoma.
Las cadenas cortas de ácido ribonucleico de transferencia (ARNt) producidas en el núcleo y disponibles en el citoplasma actúan como «herramientas adaptadoras».
Cuando una hebra de ARNt se ha fijado en un aminoácido, se dice que el ARNt está «cargado». El ARNt se difunde en la subunidad de ribosomas más pequeña y cada cadena de ARNt corta libera UN aminoácido.
Un medio de liberación en el citoplasma: (a) un polipéptido recién formado, (b) ARNm que se ha utilizado en el proceso de traducción, y (c) ARNt que ha liberado el aminoácido que portaba y ahora está «descargado». ‘.
Cuando se produce una cadena peptídica recién formada en el interior de la subunidad grande del ribosoma, se dirige hacia el citoplasma a lo largo de un túnel o hendidura. (b) El ARNm ‘usado’ abandona la subunidad ribosómica más pequeña a través de un túnel en el lado opuesto a su punto de entrada.
El movimiento a través del ribosoma se produce por un movimiento intermitente de un solo sentido del ribosoma a lo largo y en la dirección de la cadena entrante del ARNm. (c) ARNt en el estado «descargado» se va a través de un túnel en la arquitectura molecular de la subunidad grande de ribosoma.
