2 Механизмы синтеза цитоплазматических белков на свободных полисомах и белках на «экспорт»
Он включает органеллы, участвующие в синтезе различных в-в,которые могут в дальнейшем использоваться самой клеткой или выделяться ею во внеклеточное пространство. Деятельность синтетического аппарата клетки, располагающегося в её цитоплазме, контролируется ядром благодаря активности находящегося в нем генов. В синтетический аппарат входят рибосомы, ЭПС, и комплекс Гольджи.
Рибосомы-мелкие (диаметр 15-30нм) плотные немембранные органеллы, обеспечивающие синтез белка путем соединения аминокислот в полипептидные цепочки. Информация о синтезе белка приносится к рибосоме информационной РНК, которая образуется в ядре в ходе считывания (транскрипции) фрагментов генетической информации с ДНК. Синтетически активная клетка содержит несколько миллионов рибосом,например в клетках печени их число сост. 10млн,на которые приходится около 5%её сухой массы.
Каждая рибосома состоит из двух ассиметричных субъединиц: малой, связывающей РНК, и большой, катализирующей образование пептидных цепей. По форме малая субъединица напоминает телефонную трубку, большая ковш. Субъединицы образованы рРНК,на которые приходится около 50% их массы, и особыми белками (до 80 разл. Видоа). Первые образуются в ядрышке, белки же синтезируются в цитоплазме, после чего транспортируются в ядро, где связываются с рРНК. В дальнейшем субъединицы поотдельности через ядерные поры направляются из ядра в цитоплазму где они участвуют в синтезе белка.
Рибосомы могут встречаться в цитоплазме поодиночке (в этом случае они функционально неактивны) или формировать скопления, которые называются полирибосомами (полисомами). В последних отдельные рибосомы (в кол-ве 3-30)удерживаются общей нитью иРНК толщиной 1,5 нм. Информация,переносимая иРНК, кодирует последовательность аминокислот в белке соответствующей последовательностью нуклеотидов. Рибосомы переводят(транслируют) эту генетическую информацию в реальную последовательность аминокислот в ходе белкового синтеза.
Функционально неактивные рибосомы постоянно обмениваются своими субъединицами;их сборка происходит в начале синтеза белка, а по завершении синтеза одного полипептида они вновь обратимо диссоциируют.
Синтез белка рибосомой начинается со связывания малой субъединицы с участком иРНК; далее рибосома передвигается вдоль цепи иРНК, причем на каждом этапе присходит специфическое присоединение к рибосоме молекулы тРНК,антикодон которой комплементарен соответствующему кодону иРНК. В полипептид включается около 20аминокислот в 1сек ;белковая молекула среднего размера синтезируется за 20-60сек. Когда образование белковой цепочки завершается, субъединицы диссоциируют, освобождаясь от иРНК. Пока продолжается синтез белка данной рибосомой, новая рибосома занимает освобождающееся на иРНК место. По этой причине активно транслируемая иРНК находится в полисомах. Средняя продолжительность существования синтезированной белковой молекулы варьирует от нескольких минут до нескольких месяцев и даже лет, составляя в среднем около 2сут.