Ribosoma

Los ribosomas son complejos supramoleculares encargados de ensamblar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm). Sólo son visibles al microscopio electrónico, debido a su reducido tamaño (29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el microscopio electrónico se observan como estructuras redondeadas, densas a los electrones. Bajo el microscopio óptico se observa que son los responsables de la basofilia que presentan algunas células. Están en todas las células (excepto en los espermatozoides).

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Los ribosomas se elaboran en el núcleo pero desempeñan su función de síntesis de proteínas en el citoplasma. Están formados por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas. Estructuralmente, tienen dos subunidades. En las células, estos orgánulos aparecen en diferentes estados de disociación. Cuando están completos, pueden estar aislados o formando grupos (polisomas). También pueden aparecer asociados al retículo endoplasmático rugoso o a la membrana nuclear.

En células eucariotas, los ribosomas del citoplasma se denominan 80 S. En mitocondrias y plastos de eucariotas así como en procariotas son 70 S. Tanto los ARNr como las subunidades de los ribosomas se suelen nombrar por su coeficiente de sedimentación en subunidades Svedberg.

Estructura y composición química

Los ribosomas de las células procariotas son los más estudiados. Son de 70S y su masa molecular es de 2500 Kilodalton. Las moléculas de ARNr forman el 65% del ribosoma y las proteínas representan el 35%. Las moléculas de ARN ribosómico son ricas en adenina y guanina y forman una hélice alrededor de las proteínas. Los ribosomas están formados por dos subunidades:

• Subunidad mayor: es 50 S. Está formada por dos moléculas de ARN, una de 23 S y otra de 5 S. Además hay 34 proteínas básicas de las cuales sólo una se repite en la subunidad menor.

• Subunidad menor: es de 30 S y tiene una molécula de ARNr de 16 S además de 21 proteínas.

En eucariotas, los ribosomas son 80 S. Su peso molecular es de 4200 Kdalton. Contienen un 40% de ARNr y 60% de proteínas. Al igual que los procariotas se dividen en dos subunidades pero estas subunidades no son iguales:

• Subunidad mayor: es 60 S. Tiene tres tipos de ARNr: 5 S, 28 S y 5,8 S y tiene 49 proteínas todas ellas distintas a las de la subunidad menor.

• Subunidad menor: es 40 S. Tiene una sola molécula de ARNr 18 S y contiene 33 proteínas. Dependiendo de que organismo eucariota sea, este ARNr 18 S puede sufrir alteraciones.

Los ribosomas que aparecen en plastos son similares a los procariotas. Por el contrario, los ribosomas mitocondriales dependen según la especie. Tienen al igual que los procariotas 70 S pero en la subunidad mayor, hay un ARNr de 4 S que es equivalente al 5 S procariota. y tambien en los susodichos reticulos endoplasmaticoss.

Funciones

Los ribosomas son los organelos en los cuales se sintetizan las proteínas. La información necesaria para esa síntesis se encuentra en el ARN mensajero (ARNm), cuya secuencia de nucleótidos determina la secuencia de aminoácidos de la proteína. El ARN transferente interviene para que los aminoácidos se incorporen a un polipéptido, cuya función es llevar los aminácidos a los ribosomas.

Traducción

El ribosoma lee el ARN mensajero y ensambla la proteína con los aminoácidos suministrados por los ARN de transferencia, este proceso se denomina síntesis de proteínas, que lo hace con una serie de aminoacidos para codificar las proteínas.

Todas las proteínas están formadas por aminoácidos. Entre los seres vivos se han descubierto hasta ahora 22 aminoácidos. En el código genético, cada aminoácido está codificado por un codón o varios codones. En total hay 64 codones que codifican para 20 aminoácidos y 3 señales de parada de la traducción. Esto hace que el código sea redundante, lo que se denomina código degenerado, y que haya varios codones diferentes que codifican para un sólo aminoácido. . El comienzo de la secuencia es, en general, el codón AUG que codifica para el aminoácido metionina. Al final de la secuencia se ubica un codón que indica el final de la proteína: es el codón de terminación. Se dice que el código genético es universal porque cada codón codifica para el mismo aminoácido entre la mayoría de los organismos (no todos).

El ribosoma consta de dos partes, la subunidad mayor y una menor, estas salen del núcleo celular por separado. Por experimentación se puede decir que se mantienen unidas por cargas, ya que al bajarse la concentración de Mg⁺², las subunidades tienden a separarse. El ribosoma procariota tiene un coeficiente de sedimentación de 70s y está formado por dos subunidades (50s y 30s). El ribosoma eucariota tiene un coeficiente de sedimentación de 80s (formado por dos subunidades, una de 60s y otra de 40s). Este se puede encontrar unido al retículo endoplasmático rugoso (RER), que es la forma habitual en la célula eucariota, o encontrarlo en el citoplasma, donde recibe el nombre de polisoma o polirribosoma (forma habitual en la célula procariota). Este polisoma se encarga de sintetizar proteínas de localización celular, mientras que los ribosomas del RER se encargan de sintetizar proteínas de exportación, o sea que se irán de la célula hacia otro lugar donde se necesite.

Por ejemplo, el ARN es éste:

AUG le indica que tiene que empezar a ensamblar la proteína; es un codón de iniciación.
GCC es Alanina. Coge alanina (un aminoácido) y lo sujeta.
AAC es Arginina, lo une con la alanina.
GGC es Glicina, lo ensambla a la arginina.
AUG era el símbolo de iniciación, pero ya ha comenzado; así que lo interpreta como Metionina. Une el aminoácido metionina con la glicina anterior.
CCU es Prolina. Ensambla la prolina a la metionina.
ACU es Serina. Ensambla la serina con la prolina.
UAA es terminación. Deja de ensamblar la proteína.

Por tanto, la cadena polipeptídica ensamblada ha sido: Alanina-Arginina-Glicina-Metionina-Prolina-Serina