Kas olete kuulnud rakulisest intelligentsusest? See üsna julge teaduslik hüpotees väidab, et elu elementaarüksuse – raku – korraldus allub intelligentsetele loogikaprogrammidele. Need on sarnased inimkeha juhtimisega kõige keerulisema organi – aju – poolt. Kõigil rakuorganellidel pole mitte ainult filigraanne, loogiliselt seletatav struktuur, vaid nad on võimelised täitma ka ainulaadseid ülesandeid. Need tagavad kõik rakulise biosüsteemi elutähtsad protsessid: selle toitumine, kasv, jagunemine jne. Meie artiklis käsitleme selliseid rakuorganelle kui ribosoomid. Nende funktsioonid on raku peamiste orgaaniliste ühendite – valkude sünteesis.
Väike, aga julge
See rahvaütlus sobib kõige paremini rakulise organelliga – ribosoomiga. See avastati 1953. aastal, seda peetakse väikseimaks rakustruktuuriks ja lisaks pole sellel membraane. Seda, et ribosoomid on nii olulised, saab tõestada järgmise lihtsa faktiga. Kõik rakud ilma eranditeta: loomad, taimed, seened ja isegi mittetuumarakudorganismid - sisaldavad tohutul hulgal ribosoome. Nende poolt läbiviidav valkude süntees varustab rakku valkudega, mis täidavad rakus ülesehitavaid, kaitse-, katalüütilisi, signaalimis- ja palju muid funktsioone.
Ühe organelli suurus ei ületa 20 nm, selle läbimõõt on umbes 15 nm ja kuju meenutab sfäärilist mänguasja – pesitsevat nukku. Iga subühik moodustub rakutuumas, mis sisaldab tuuma. See on ribosoomiosakeste sünteesi koht. Vaatleme lähem alt raku valke sünteesiva aparaadi struktuuril.
Mis sees on
Ribosoom koosneb kahest allüksusest, mida nimetatakse suureks ja väikeseks. Igaüks neist sisaldab spetsiifilisi valke, mis on seotud ribonukleiinhappemolekulidega. Organoidi subühikud, nagu kaks mõistatust, ühinevad valgusünteesi hetkel ja pärast selle lõppemist eralduvad, jäädes eraldi raku tsütoplasmasse.
Nagu varem mainitud, on RNA osa ribosoomist. Organelli suures subühikus on kolm nukleiinhappemolekuli, mis on seotud 35 peptiidimolekuliga, väikese osakese üks RNA molekul on seotud 20 valgukomponendiga. Varem mainisime tõsiasja, et ribosoomide arv on suur. See on otseselt võrdeline rakus toimuvate valkude biosünteesi protsesside intensiivsusega. Seega täheldatakse inimestel ja enamikul selgroogsetel organellide suurimat kogunemist punase luuüdi rakkudes ja hepatotsüütides - maksa struktuuriüksustes.
Ribosoomivalgud
Organellvalgud on omal moel heterogeensedaminohappeline koostis, seetõttu seondub iga valgumolekul rangelt ainult ribosomaalse ribonukleiinhappe teatud osaga. Tuumas moodustunud RNA molekul on tertsiaarses konfiguratsioonis proteiididega ühendatud arvukate kovalentsete sidemetega. Siin, raku tuuma tuumas, moodustuvad organoidi subühikud. Seega sisaldab ribosoomide koostis kahte tüüpi polümeere, nimelt valke ja ribonukleiinhapet. Biosünteesiks valmistudes ühinevad ribosoomid ühe informatsioonilise ribonukleiinhappe molekuliga, mis viib keeruka struktuuri – polüsoomide – moodustumiseni.
RNA ahelas olevate organellide arv vastab sama aminohappelise koostisega valgumolekulide arvule.
Edastus
Sünteesiprotsessid, mis viivad lõppsaaduse – valgu – tekkeni, kuuluvad assimilatsioonireaktsioonide rühma ja neid nimetatakse translatsiooniks. Mis on ribosoomide roll selles? Biosünteesi algust iseloomustab asjaolu, et initsiatsioon viiakse läbi - informatsioonilise ribonukleiinhappe ühendamine organoidi väikese subühikuga. Raku tsütoplasmas on ühe terminali sektsiooni külge kinnitatud ribosoom, mis on signaal biosünteesi protsessile. Järgmine etapp, pikenemine, seisneb ribosoomi interaktsioonis kahe esimese RNA osakesega, mida nimetatakse transpordi osakesteks. Nad, nagu kaubatakso, toimetavad aminohapped organellidesse, mis seejärel liiguvad mööda polünukleotiidahelat.
Samas on aminohapped omavahel seotud peptiidsidemete abil, mis viib valgu molekuli suurenemiseni. Viimane etapp - terminatsioon - seisneb selles, et organelli liikumisel piki mRNA-d kohtab ta stoppkoodonit, näiteks UAA, UGA või UAG. Nende kolmikute piirkonnas on valgu ja viimase t-RNA vahelised kovalentsed sidemed katkenud. Selle tulemuseks on peptiidi vabanemine polüsoomist. Seega on ribosoom raku juhtiv komponent, mis tagab selle valkude sünteesi.
Oma artiklis selgitasime välja, millised orgaanilised polümeerid moodustavad ribosoomid, ja määrasime ka nende rolli raku elus.
