Slyšeli jste o buněčné inteligenci? Tato poměrně odvážná vědecká hypotéza tvrdí, že organizace elementární jednotky života – buňky – podléhá inteligentním logickým programům. Jsou podobné ovládání lidského těla nejsložitějším orgánem – mozkem. Všechny buněčné organely mají nejen filigránskou, logicky vysvětlitelnou strukturu, ale jsou také schopné plnit jedinečné úkoly. Poskytují všechny životně důležité procesy buněčného biosystému: jeho výživu, růst, dělení atd. V našem článku budeme takové buněčné organely považovat za ribozomy. Jejich funkce spočívá v syntéze hlavních organických sloučenin buňky - proteinů.
Malý, ale odvážný
Toto lidové přísloví se nejlépe hodí pro buněčnou organelu – ribozom. Objeven v roce 1953 je považován za nejmenší buněčnou strukturu a navíc nemá membrány. Že jsou ribozomy tak důležité, lze dokázat následujícím jednoduchým faktem. Všechny buňky bez výjimky: zvířata, rostliny, houby a dokonce i nejadernéorganismy – obsahují obrovské množství ribozomů. Jimi prováděná syntéza proteinů poskytuje buňce proteiny, které v ní plní stavební, ochranné, katalytické, signalizační a mnoho dalších funkcí.
Velikost jedné organely nepřesahuje 20 nm, její průměr je asi 15 nm a svým tvarem připomíná kulovitou hračku - hnízdící panenku. Každá podjednotka se tvoří uvnitř buněčného jádra obsahujícího jadérko. Toto je místo syntézy ribozomových částic. Podívejme se podrobněji na strukturu aparátu buňky syntetizujícího proteiny.
Co je uvnitř
Ribozom se skládá ze dvou podjednotek, nazývaných velká a malá. Každý z nich obsahuje specifické proteiny spojené s molekulami ribonukleové kyseliny. Podjednotky organoidu, jako dvě hádanky, splývají v okamžiku syntézy proteinů a po jejím dokončení jsou odděleny a zůstávají odděleně v cytoplazmě buňky.
Jak již bylo zmíněno dříve, RNA je součástí ribozomu. Velká podjednotka organely má tři molekuly nukleové kyseliny spojené s 35 molekulami peptidu, jedna molekula RNA malé částice je spojena s 20 proteinovými složkami. Již dříve jsme zmínili skutečnost, že počet ribozomů je velký. Je přímo úměrná intenzitě procesů biosyntézy proteinů probíhajících v buňce. Takže u lidí a většiny obratlovců je největší akumulace organel pozorována v buňkách červené kostní dřeně a hepatocytech - strukturálních jednotkách jater.
Ribozomové proteiny
Proteiny organel jsou svým způsobem heterogennísložení aminokyselin, proto se každá molekula proteinu striktně váže pouze na určitou část ribozomální ribonukleové kyseliny. Molekula RNA vytvořená v jadérku je spojena s proteiny v terciární konfiguraci četnými kovalentními vazbami. Zde v jadérku buněčného jádra dochází k tvorbě podjednotek organoidu. Složení ribozomů tedy zahrnuje dva typy polymerů, a to proteiny a ribonukleovou kyselinu. Při přípravě na biosyntézu se ribozomy spojují s jednou molekulou informační ribonukleové kyseliny, což vede k vytvoření komplexní struktury - polysomů.
Počet organel sedících na řetězci RNA bude odpovídat počtu proteinových molekul se stejným složením aminokyselin.
Vysílání
Syntetické procesy vedoucí ke vzniku konečného produktu - proteinu - se řadí do skupiny asimilačních reakcí a nazývají se translace. Jakou roli v něm hrají ribozomy? Začátek biosyntézy je charakteristický tím, že se provádí iniciace - spojení informační ribonukleové kyseliny s malou podjednotkou organoidu. V buněčné cytoplazmě je na jeden z koncových úseků připojen ribozom, který je signálem pro proces biosyntézy. Další fáze, elongace, spočívá v interakci ribozomu s prvními dvěma částicemi RNA, nazývanými transportní. Jako nákladní taxi dodávají aminokyseliny do organely, která se pak pohybuje podél polynukleotidového řetězce.
Zároveň jsou aminokyseliny navzájem spojeny pomocí peptidových vazeb, což vede ke zvýšení molekuly proteinu. Konečná fáze - terminace spočívá v tom, že organela v průběhu pohybu po mRNA narazí na stop kodon např. UAA, UGA nebo UAG. V oblasti těchto tripletů dochází k přerušení kovalentních vazeb mezi proteinem a poslední t-RNA. To má za následek uvolnění peptidu z polysomu. Ribozom je tedy hlavní složkou buňky, která zajišťuje syntézu jejích proteinů.
V našem článku jsme zjistili, které organické polymery tvoří ribozomy, a také jsme určili jejich roli v životě buňky.
