Ribôxôm là gì? Cấu tạo, chức năng ribôxôm?

Có bao giờ bạn thắc mắc riboxom là gì? Cấu tạo, chức năng ribôxôm là như thế nào hay không? Hãy cùng Top lời giải tìm hiểu thêm nhé!

1. Riboxom là gì?            

- Ribosome là bào quan tổng hợp chuỗi polypeptide dựatrên khuôn mã của ARN thông tin (Messenger RNA, mRNA).

- Ribosome đồng thời cũng là bào quan có kích thướcphân tử lớn, phức tạp, có mặt trong tất cả các tế bào sống và là nơi xảy ra quá trình sinh tổng hợp protein.

- Ribosome bao gồm hai tiểu đơn vị chính - tiểu đơn vị ribosome nhỏ đọc (mRNA), trong khi tiểu đơn vị lớn liên kết các axit amin để tạo thành một chuỗi polypeptide. Mỗi tiểu đơn vị gồm một hoặc nhiều phân tử RNA ribosome (rRNA) và nhiều phân tử protein.

2. Đặc điểm của Riboxom

- Ribosome được đặc trưng bởi sự hiện diện trong phần lớn các tế bào trong tất cả các sinh vật sống. Trong cả tế bào nhân sơ (nhân không xác định) và tế bào nhân chuẩn (nhân xác định), ribosome có chức năng quan trọng là tổng hợp hoặc dịch thông tin để sản xuất protein.

- Mặt khác, protein là cơ sở cho hầu hết các quá trình sinh học cần thiết trong vòng đời của một tế bào. Ví dụ, chúng chịu trách nhiệm vận chuyển các chất, tái tạo mô và điều hòa quá trình trao đổi chất.

3. Cấu tạo của Riboxom

- Các tiểu đơn vị ribosome của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực là khá giống nhau.

- Người ta dùng đơn vị đo là Svedberg, một thước đo tốc độ lắng đọng ly tâm chứ không phải là kích thước, và điều này lý giải vì sao các phần tên dù mang số nhưng không có ý nghĩa toán học (ví dụ như 70S được cấu thành bởi 50S và 30S).

- Sinh vật nhân sơ có 70S ribosome, mỗi ribosome bao gồm của một tiểu đơn vị nhỏ (30S) và một tiểu đơn vị lớn (50S). Tiểu đơn vị nhỏ này lại có một tiểu đơn vị nhỏ RNA 16S (bao gồm 1540 nucleotide) dính với 21 protein. Tiểu đơn vị lớn bao gồm một tiểu đơn vị RNA 5S (120 nucleotide), một tiểu đơn vị RNA 23S (2900 nucleotide) và 31 protein.Việc đặt tên liên tiếp cho các phần tRNA kết nối trên ribosome E. coli cho phép xác định các protein trên phần A và P có nhiều khả năng liên quan với các hoạt động peptidyl transferase (hình thành liên kết peptid); các protein được đặt tên như vậy là L27, L14, L15, L16, L2, ít nhất là L27 nằm tại bên cho, như E. Collatz và AP Czernilofsky đã cho thấy. Các nghiên cứu thêm đã cho thấy rằng các protetin S1 và S21, kết hợp với đuôi 3' của 16S ribosome RNA, có tham gia vào khởi động việc dịch mã.

- Sinh vật nhân thực có 80S ribosome, mỗi ribosome bao gồm một tiểu đơn vị nhỏ (40S) và một tiểu đơn vị lớn (60S). Tiểu đơn vị 40S có một RNA 18S (1900 nucleotide) và 33 protein. Tiểu đơn vị lớn gồm có một tiểu đơn vị RNA 5S (120 nucleotide), một RNA 28S (4700 nucleotide), và một RNA 5.8S (160 nucleotide) và 46 protein. Năm 1977, Czernilofsky công bố một nghiên cứu trong đó có sử dụng việc đặt tên liên tiếp để xác định các phần liên kết tRNA trên ribosome gan chuột. Một số protein, bao gồm L32/33, L36, L21, L23, L28/29 và L13 được cho là ở tại hoặc gần trung tâm peptidyl transferase (hình thành liên kết peptid).

- Các ribosome được tìm thấy trong lục lạp và ty thể của sinh vật nhân thực cũng bao gồm các tiểu đơn vị lớn và nhỏ liên kết với các protein tạo thành một hạt 70S. Bào quan này được cho là hậu duệ của vi khuẩn (xem thuyết nội cộng sinh) vì các ribosome của nó cũng tương tự như của vi khuẩn.[8]

- Các ribosome khác nhau lại có cùng một cấu trúc cốt lõi khá tương đồng mặc dù có kích thước khác biệt rất nhiều. Phần lớn RNA được tổ chức chi tiết vào các chuỗi với cấu trúc bậc ba khác nhau, ví dụ các pseudoknots (nút giả) thể hiện tính đồng trục xếp. RNA thêm trong các ribosome lớn hơn là ở trong các phần chèn thêm dài liên tục, nhờ đó mà chúng tạo thành các vòng từ cấu trúc cốt lõi mà không làm gián đoạn hoặc thay đổi nó. Tất cả các hoạt động xúc tác của ribosome được thực hiện bởi RNA, các protein thì cư trú trên bề mặt và có vẻ có chức năng ổn định cấu trúc.[8]

- Sự khác biệt giữa các ribosome vi khuẩn và nhân thực được các nhà hóa học dược phẩm khai thác để tạo ra các loại thuốc kháng sinh có thể tiêu diệt nhiễm trùng do vi khuẩn mà không làm hại các tế bào của người bệnh. Do sự khác biệt trong cấu trúc, các ribosome 70S của vi khuẩn dễ bị kháng sinh tác động trong khi ribosome 80S nhân thực thì không bị ảnh hưởng. Mặc dù ty thể có ribosome tương tự như những vi khuẩn, ti thể không bị ảnh hưởng bởi các loại thuốc kháng sinh bởi vì chúng được bao quanh bảo vệ bởi hai lớp màng ngăn chặn không để kháng sinh vào sâu trong bào quan.

4. Chức năng của Riboxom

- Ribôxôm là nơi tổng hợp prôtêin. Khi tổng hợp prôtêin các ribôxôm có thể liên kết với nhau tạo thành phức hệ pôlixôm.

5. Thành phần hóa học

- Thành phần hóa học của ribôxôm gồm Prôtêin, ARN, ribôxôm là một bào quan không có màng bao bọc, số lượng ribôxôm trong một tế bào có thể lên tới vài triệu, chức năng của ribôxôm là chuyên tổng hợp prôtêin của tế bào.

6. Riboxom của vi khuẩn

- Đầu tiên chúng ta sẽ giải thích rõ vi khuẩn là gì trước khi nói về ribosome của chúng. Cũng, chúng là những sinh vật sống đơn bào nhân sơ, nghĩa là chúng không có hạt nhân. Để có một ý tưởng tốt hơn: vật chất di truyền của vi khuẩn, sẽ là một phân tử DNA vòng xoắn kép, nằm tự do trong tế bào chất và không được bao bọc trong nhân như trường hợp của tế bào nhân thực.

- Khi chúng ta nhìn vi khuẩn dưới kính hiển vi, chúng trông giống như hình que, hình xoắn ốc hoặc quả bóng. Bất chấp điều mà hầu hết mọi người đều tin tưởng, hầu hết chúng không có hại. Ít hơn một phần trăm vi khuẩn gây bệnh. Trên thực tế, chúng rất cần thiết cho các hệ sinh thái tồn tại trên trái đất.

- Có tổng cộng ba giai đoạn mà sự phát triển của vi khuẩn trải qua. Chúng tôi sẽ bình luận về chúng dưới đây để hiểu rõ hơn về vai trò cơ bản của ribosome trong trường hợp này.

+ Giai đoạn trễ / Giai đoạn thích ứng: Một quần thể vi khuẩn cần một thời gian thích nghi khi ở trong một môi trường mới để cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của nó. Trong trường hợp này, tăng trưởng chậm trong khi các tế bào chuẩn bị bắt đầu tăng trưởng nhanh. Hơn nữa, nó liên quan đến tốc độ sinh tổng hợp protein cao, nơi mà ribosome phát huy tác dụng.

+ Giai đoạn mũ: Trong giai đoạn này, sự phát triển của tế bào diễn ra nhanh chóng và theo cấp số nhân. Các chất dinh dưỡng được chuyển hóa với tốc độ cao nhất có thể cho đến khi chúng cạn kiệt, nhường chỗ cho giai đoạn thứ ba và giai đoạn cuối.

+ Pha tĩnh: Trong giai đoạn tĩnh, các tế bào giảm mạnh hoạt động trao đổi chất và bắt đầu sử dụng các protein không thiết yếu của tế bào làm nguồn năng lượng. Đây là giai đoạn chuyển tiếp từ tăng trưởng nhanh sang trạng thái phản ứng với căng thẳng. Trong đó, sự biểu hiện của các gen liên quan đến sửa chữa DNA, vận chuyển chất dinh dưỡng và chuyển hóa chất chống oxy hóa được kích hoạt.

- Vì vậy, nếu không có ribosome, vi khuẩn thậm chí không thể bắt đầu sự phát triển của chúng.