Os ribossomos são organelas presentes em todas as células eucarióticas e responsáveis pela síntese de proteínas. Eles são compostos por duas subunidades, uma grande e outra pequena, que se unem durante o processo de síntese proteica. Existem dois tipos principais de ribossomos: os ribossomos livres, que se encontram dispersos no citoplasma, e os ribossomos aderidos ao retículo endoplasmático rugoso. Suas principais funções incluem a tradução do RNA mensageiro em proteínas, sendo essenciais para o funcionamento celular e o desenvolvimento dos organismos.
Principais características e funções dos ribossomos no processo de síntese proteica.
Os ribossomos são organelas presentes nas células responsáveis pela síntese proteica. Eles são compostos por duas subunidades, uma menor e uma maior, que se unem durante o processo de tradução do RNA mensageiro (mRNA).
Os ribossomos podem ser encontrados tanto no citoplasma quanto no retículo endoplasmático rugoso. Existem dois tipos principais de ribossomos: os ribossomos livres, presentes no citoplasma, e os ribossomos ligados ao retículo endoplasmático, responsáveis pela síntese de proteínas destinadas à secreção ou à membrana celular.
A função dos ribossomos é unir os aminoácidos de acordo com as instruções do mRNA durante o processo de tradução. Cada grupo de três nucleotídeos no mRNA, chamado de códon, corresponde a um aminoácido específico. Os ribossomos possuem sítios específicos para ligação do mRNA, dos aminoácidos e para formação das ligações peptídicas entre os aminoácidos.
Os ribossomos são essenciais para a síntese de proteínas, que são moléculas fundamentais para o funcionamento celular. Eles garantem que a sequência correta de aminoácidos seja unida, resultando na formação de proteínas com as funções específicas necessárias para a célula.
Em resumo, os ribossomos são organelas fundamentais para a síntese proteica, atuando na união dos aminoácidos de acordo com as instruções do mRNA. Sua estrutura e função são essenciais para a manutenção da homeostase celular e para o funcionamento adequado dos organismos.
Entenda o papel dos ribossomos nas células eucarióticas e procarióticas.
Os ribossomos são organelas presentes em todas as células, tanto eucarióticas quanto procarióticas. Eles são responsáveis pela síntese de proteínas, um processo essencial para a vida celular.
Os ribossomos são compostos por duas subunidades, uma maior e outra menor, que se encaixam durante a síntese proteica. Nas células eucarióticas, os ribossomos estão presentes no citoplasma e também ligados ao retículo endoplasmático rugoso, onde ocorre a síntese de proteínas destinadas à exportação para fora da célula.
Nas células procarióticas, os ribossomos estão livres no citoplasma, uma vez que essas células não possuem retículo endoplasmático. Apesar das diferenças estruturais entre os ribossomos eucarióticos e procarióticos, o processo de síntese proteica é essencialmente o mesmo em ambos os tipos de células.
Os ribossomos são compostos por RNA ribossômico e proteínas, e são responsáveis por decodificar o RNA mensageiro (mRNA) e sintetizar as proteínas de acordo com as instruções genéticas contidas no mRNA. Esse processo ocorre em duas etapas: a síntese de proteínas inicia com a ligação do mRNA ao ribossomo e a subsequente leitura do código genético para a formação da proteína.
Em resumo, os ribossomos desempenham um papel fundamental na síntese de proteínas em todas as células, e são essenciais para a manutenção da vida celular.
Estrutura celular responsável pela síntese de ribossomos: o que é e como funciona.
Os ribossomos são organelas presentes no citoplasma das células eucarióticas responsáveis pela síntese de proteínas. Eles são compostos por duas subunidades, uma grande e uma pequena, que se unem durante o processo de síntese proteica.
A estrutura celular responsável pela síntese de ribossomos é o nucleolus, presente dentro do núcleo das células. O nucleolus é responsável pela produção dos componentes dos ribossomos, como o RNA ribossômico e as proteínas ribossômicas.
O processo de formação dos ribossomos começa com a transcrição do RNA ribossômico no nucleolus. Esse RNA é então modificado e combinado com proteínas ribossômicas para formar as subunidades dos ribossomos. Essas subunidades são exportadas para o citoplasma, onde se unem para formar os ribossomos completos.
Os ribossomos podem ser encontrados livres no citoplasma ou associados ao retículo endoplasmático, onde participam da síntese de proteínas que serão destinadas para a secreção celular ou para a membrana plasmática. Eles são essenciais para o funcionamento celular, sendo responsáveis pela tradução do RNA mensageiro em proteínas.
Em resumo, o nucleolus é a estrutura celular responsável pela síntese de ribossomos, que são essenciais para a produção de proteínas nas células eucarióticas. Essas organelas desempenham um papel fundamental na manutenção da vida e no funcionamento adequado dos organismos.
Localização do ribossomo no interior da célula e sua importância na síntese proteica.
Os ribossomos são organelas presentes no citoplasma das células, podendo também ser encontrados ligados ao retículo endoplasmático rugoso. Sua principal função é a síntese de proteínas, um processo fundamental para a manutenção e funcionamento adequado do organismo.
Os ribossomos são compostos por duas subunidades, uma grande e uma pequena, que se encaixam durante a síntese proteica. Eles são responsáveis por ler o RNA mensageiro (RNAm) e traduzir as informações contidas nele em sequências de aminoácidos, que formam as proteínas.
A localização dos ribossomos no interior da célula é estratégica, pois permite que a síntese proteica ocorra de forma eficiente. Ao estarem presentes no citoplasma ou ligados ao retículo endoplasmático, os ribossomos têm acesso direto ao RNAm e aos aminoácidos necessários para a formação das proteínas.
É importante ressaltar que a síntese proteica é um processo essencial para o funcionamento celular, uma vez que as proteínas desempenham diversas funções no organismo, como transporte de substâncias, comunicação entre células, defesa imunológica, entre outras.
Em resumo, os ribossomos são organelas fundamentais para a síntese proteica, estando localizados estrategicamente no interior da célula para garantir a eficiência desse processo e a produção adequada de proteínas essenciais para o organismo.
Ribossomos: características, tipos, estrutura, funções
Os ribossomas são os organelos celulares mais abundantes e estão envolvidos na síntese de proteínas. Eles não são cercados por membrana e são formados por dois tipos de subunidades: uma grande e uma pequena; em regra, a subunidade grande é quase o dobro da pequena.
A linhagem procariótica possui ribossomos 70S compostos por uma grande subunidade 50S e uma pequena 30S. Além disso, os ribossomos da linhagem eucariótica são compostos por uma grande subunidade 60S e uma pequena subunidade 40S.
O ribossomo é análogo a uma fábrica em movimento, capaz de ler o RNA mensageiro, traduzi-lo em aminoácidos e ligá-los por ligações peptídicas.
Os ribossomos são equivalentes a quase 10% do total de proteínas de uma bactéria e mais de 80% da quantidade de RNA total. No caso dos eucariotos, eles não são tão abundantes em relação às outras proteínas, mas seu número é maior.
No ano de 1950, o pesquisador George Palade visualizou os ribossomos pela primeira vez e essa descoberta recebeu o Prêmio Nobel de fisiologia ou medicina.
Características gerais
Os ribossomos são componentes essenciais de todas as células e estão relacionados à síntese de proteínas. Eles são muito pequenos e só podem ser visualizados à luz do microscópio eletrônico .
Os ribossomos são livres no citoplasma da célula, ancorados no retículo endoplasmático rugoso – os ribossomos conferem essa aparência “enrugada” – e em algumas organelas, como mitocôndrias e cloroplastos .
Os ribossomos ligados à membrana são responsáveis pela síntese de proteínas que serão inseridas na membrana plasmática ou enviadas para a célula externa.
Os ribossomos livres, que não estão acoplados a nenhuma estrutura no citoplasma, sintetizam proteínas cujo destino está dentro da célula. Finalmente, os ribossomos mitocondriais sintetizam proteínas mitocondriais.
Da mesma forma, vários ribossomos podem se ligar e formar “polirribossomos”, formando uma cadeia acoplada a um RNA mensageiro, sintetizando a mesma proteína, várias vezes e simultaneamente
Todos são compostos de duas subunidades: uma chamada grande ou maior e outra pequena ou menor.
Alguns autores consideram que os ribossomos são organelas não membranosas, pois não possuem essas estruturas lipídicas, embora outros pesquisadores não as considerem organelas.
Estrutura
Os ribossomos são pequenas estruturas celulares (de 29 a 32 nm, dependendo do grupo do organismo), arredondadas e densas, compostas por RNA ribossômico e moléculas de proteína, que estão associadas entre si.
Os ribossomos mais estudados são os de eubactérias, arquéias e eucariotos. Na primeira linhagem, os ribossomos são mais simples e menores. Os ribossomos eucarióticos, entretanto, são mais complexos e maiores. Na arquéia, os ribossomos são mais semelhantes aos dois grupos em certos aspectos.
Os ribossomos de vertebrados e angiospermas (plantas com flores) são particularmente complexos.
Cada subunidade ribossômica consiste principalmente de RNA ribossômico e uma grande variedade de proteínas. A subunidade grande pode ser formada por pequenas moléculas de RNA , além do RNA ribossômico.
As proteínas são acopladas ao RNA ribossômico em regiões específicas, seguindo uma ordem. Dentro dos ribossomos, vários locais ativos podem ser distinguidos, como zonas catalíticas.
O RNA ribossômico é de importância crucial para a célula e isso pode ser visto em sua sequência, que permaneceu praticamente inalterada durante a evolução, refletindo altas pressões seletivas contra qualquer alteração.
Tipos
Ribossomos em procariontes
Bactérias, como E. coli, têm mais de 15.000 ribossomos (em proporções, isso equivale a quase um quarto do peso seco da célula bacteriana).
Os ribossomos das bactérias têm um diâmetro de cerca de 18 nm e são formados por 65% de RNA ribossômico e apenas 35% de proteínas de vários tamanhos, entre 6.000 e 75.000 kDa.
A subunidade grande é chamada 50S e a pequena 30S, que se combinam para formar uma estrutura 70S com uma massa molecular de 2,5 × 10 6 kDa.
A subunidade 30S é alongada e não simétrica, enquanto a 50S é mais espessa e mais curta.
A subunidade pequena de E. coli é composta por RNA ribossômico 16S (1542 bases) e 21 proteínas e na subunidade grande há RNA ribossômico 23S (2904 bases), 5S (1542 bases) e 31 proteínas. As proteínas que os compõem são básicas e o número varia de acordo com a estrutura.
As moléculas de RNA ribossômico, juntamente com as proteínas, são agrupadas em uma estrutura secundária semelhante a outros tipos de RNA.
Ribossomos em eucariotos
Os ribossomos dos eucariotos (80S) são maiores, com maior conteúdo de RNA e proteínas. Os RNAs são mais longos e são chamados 18S e 28S. Como nos procariontes, a composição dos ribossomos é dominada pelo RNA ribossômico.
Nesses organismos, o ribossomo possui uma massa molecular de 4,2 × 10 6 kDa e se decompõe na subunidade 40S e 60S.
A subunidade 40S contém uma única molécula de RNA, 18S (1874 bases) e cerca de 33 proteínas. Da mesma forma, a subunidade 60S contém os RNAs 28S (4718 bases), 5.8S (160 bases) e 5S (120 bases). Além disso, é composto de proteínas básicas e proteínas ácidas.
Ribossomos em Arqueas
O archaea são um grupo de organismos microscópicos que se assemelham a bactérias, mas as diferenças em muitas características que constituem um domínio separado. Eles vivem em ambientes diversos e são capazes de colonizar ambientes extremos.
Os tipos de ribossomos encontrados nas arquéias são semelhantes aos ribossomos dos organismos eucarióticos, embora também tenham certas características dos ribossomos bacterianos.
Possui três tipos de moléculas de RNA ribossômico: 16S, 23S e 5S, acopladas a 50 ou 70 proteínas, dependendo da espécie de estudo. Em termos de tamanho, os ribossomos arqueos estão mais próximos dos bacterianos (70S com duas subunidades 30S e 50S), mas em termos de estrutura primária estão mais próximos dos eucariotos.
Como as arquéias costumam habitar ambientes com altas temperaturas e altas concentrações de sal, seus ribossomos são altamente resistentes.
Coeficiente de sedimentação
OS ou Svedbergs, refere-se ao coeficiente de sedimentação da partícula. Expressa a relação entre a taxa de sedimentação constante entre a aceleração aplicada. Essa medida possui dimensões de tempo.
Observe que os Svedbergs não são aditivos, pois levam em consideração a massa e a forma da partícula. Por esse motivo, nas bactérias, o ribossomo composto pelas subunidades 50S e 30S não adiciona 80S, da mesma forma que as subunidades 40S e 60S não formam um ribossomo 90S.
Funções
Os ribossomos são responsáveis por mediar o processo de síntese de proteínas nas células de todos os organismos, sendo um mecanismo biológico universal.
Os ribossomos – juntamente com o RNA de transferência e o RNA mensageiro – conseguem decodificar a mensagem do DNA e interpretá-la em uma sequência de aminoácidos que formará todas as proteínas de um organismo, em um processo chamado tradução.
À luz da biologia, a tradução da palavra refere-se à mudança de “linguagem” de trigêmeos de nucleotídeos para aminoácidos.
Essas estruturas são a parte central da tradução, onde ocorre a maioria das reações, como a formação de ligações peptídicas e a liberação da nova proteína.
Tradução de proteínas
O processo de formação de proteínas começa com a união entre um RNA mensageiro e um ribossomo. O mensageiro se move através dessa estrutura em um final específico chamado “códon de início da cadeia”.
À medida que o RNA mensageiro passa pelo ribossomo, uma molécula de proteína é formada, porque o ribossomo é capaz de interpretar a mensagem codificada no mensageiro.
Essa mensagem é codificada em nucleotídeos triplos, nos quais a cada três bases indica um aminoácido específico. Por exemplo, se o RNA mensageiro carrega a sequência: AUG AUU CUU UUG GCU, o peptídeo formado consistirá nos aminoácidos: metionina, isoleucina, leucina, leucina e alanina.
Este exemplo demonstra a “degeneração” do código genético, uma vez que mais de um códon – neste caso, CUU e UUG – está codificando para o mesmo tipo de aminoácido. Quando o ribossomo detecta um códon de parada no RNA mensageiro, a tradução termina.
O ribossomo possui um local A e um local P. O local P contém o peptidil-tRNA e o aminoacil-tRNA entra no local A.
RNA de transferência
Os RNAs de transferência são responsáveis pelo transporte de aminoácidos para o ribossomo e possuem a sequência complementar ao trigêmeo. Existe um RNA de transferência para cada um dos 20 aminoácidos que compõem as proteínas.
Etapas químicas da síntese de proteínas
O processo começa com a ativação de cada aminoácido com ligação ao ATP em um complexo de adenosina monofosfato, liberando fosfatos de alta energia.
O passo anterior resulta em um aminoácido com excesso de energia e ligação ocorre com seu respectivo RNA de transferência, para formar um complexo aminoácido-tRNA. Aqui ocorre a liberação de adenosina monofosfato.
No ribossomo, o RNA de transferência encontra o RNA mensageiro. Nesta fase, a sequência do RNA de transferência ou anticodonte hibrida com o códon ou tripleto do RNA mensageiro. Isso leva ao alinhamento do aminoácido com sua sequência adequada.
A enzima peptidil transferase é responsável por catalisar a formação das ligações peptídicas que se ligam aos aminoácidos . Esse processo consome grandes quantidades de energia, pois requer a formação de quatro ligações de alta energia para cada aminoácido que se liga à cadeia.
A reacção remove um radical hidroxi na extremidade COOH do aminoido e elimina hidrogénio na extremidade NH 2 do outro aminoácido. As regiões reativas dos dois aminoácidos se ligam e criam a ligação peptídica.
Ribossomos e antibióticos
Como a síntese proteica é um evento indispensável para as bactérias, certos antibióticos têm como alvo ribossomos e diferentes estágios do processo de tradução.
Por exemplo, a estreptomicina se liga à subunidade pequena para interferir no processo de tradução, causando erros na leitura do RNA mensageiro.
Outros antibióticos, como neomicinas e gentamicinas, também podem causar erros na tradução, acoplando-se à subunidade pequena.
Síntese de ribossomos
Toda a maquinaria celular necessária para a síntese de ribossomos é encontrada no nucléolo , uma região densa do núcleo que não é cercada por estruturas membranosas.
O nucléolo é uma estrutura variável, dependendo do tipo de célula: é grande e conspícuo em células com altos requerimentos de proteína e é uma área quase imperceptível nas células que sintetizam uma pequena quantidade de proteína.
O processamento do RNA ribossômico ocorre nessa área, onde é acoplado às proteínas ribossômicas e dá origem a produtos de condensação granular, que são as subunidades imaturas que formarão os ribossomos funcionais.
As subunidades são transportadas para fora do núcleo – através dos poros nucleares – para o citoplasma, onde são reunidas em ribossomos maduros que podem iniciar a síntese de proteínas.
Genes de RNA ribossômico
Nos seres humanos, os genes que codificam os RNAs ribossômicos são encontrados em cinco pares de cromossomos específicos: 13, 14, 15, 21 e 22. Como as células requerem grandes quantidades de ribossomos, os genes são encontrados várias vezes nesses cromossomos. .
Os genes nucléolos codificam RNAs ribossômicos 5.8S, 18S e 28S e são transcritos pela RNA polimerase em um transcrito do precursor 45S. O RNA ribossômico 5S não é sintetizado no nucléolo.
Origem e evolução
Os ribossomos modernos tiveram que aparecer no tempo de LUCA, o último ancestral comum universal (provavelmente no último ancestral comum comum ), provavelmente no mundo hipotético do RNA. Propõe-se que os RNAs de transferência sejam essenciais para a evolução dos ribossomos.
Essa estrutura pode emergir como um complexo com funções de auto-replicação que posteriormente adquiriram funções para a síntese de aminoácidos. Uma das características mais importantes do RNA é sua capacidade de catalisar sua própria replicação.
Referências
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