في علم الأحياء ، في كثير من الأحيان نسمع كلمة الريبوسوم المتعلقة بترجمة الجينات والحمض النووي الريبي والبروتينات وغيرها. ومع ذلك ، من الصعب فهم كل هذه العملية دون توضيح المفاهيم الأساسية. لهذا السبب سنخصص هذه المقالة لشرح ماهية الريبوسوم.
لتحقيق ذلك ، سنتحدث قليلاً عن وظيفتها وعن ريبوسومات البكتيريا. بالإضافة إلى ذلك ، سنناقش ما ينتجون وأين هم. إذا كنت مهتمًا بالموضوع أو تريد ببساطة معرفة ماهية الريبوسوم ، فهذه هي بلا شك المقالة الصحيحة.
ما هو الريبوسوم ووظيفته؟
عندما نتحدث عن الريبوسومات ، فإننا نشير إلى العضيات السيتوبلازمية التي لا يحدها غشاء من الرنا الريباسي (الحمض النووي الريبي) وبروتينات الريبوسوم. يشكلون معًا آلة جزيئية موجودة في جميع الخلايا ، باستثناء الحيوانات المنوية. بفضلهم ، من الممكن إجراء الترجمة اللازمة للتعبير عن الجينات. بعبارات أخرى: الريبوسومات مسؤولة عن تخليق البروتين من خلال المعلومات الواردة في الحمض النووي. يصل هذا نسخًا إلى الريبوسوم في شكل مرنا (رسول RNA).
أما بالنسبة لوظيفة الريبوسوم ، فهي ترجمة البروتينات أو تخليقها. من أجل تنفيذ هذه المهمة ، تحصل الريبوسومات على المعلومات الضرورية من mRNA ، منذ ذلك الحين سيحدد تسلسل النيوكليوتيدات الخاص به في النهاية تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين. فيما يتعلق بتسلسل الحمض النووي الريبي ، فإنه يأتي من نسخ جين DNA. نقل الحمض النووي الريبي هو المسؤول عن نقل الأحماض الأمينية إلى الريبوسومات.
ماذا تنتج الريبوسومات؟
وظيفة الريبوسوم أساسية في الشيفرة الجينية. كما قلنا سابقًا ، فهي مسؤولة عن تخليق البروتين ، وهي عملية تُعرف أيضًا باسم ترجمة الجينات. للقيام بذلك ، يقرأ الريبوسوم المعلومات من الرنا المرسال ويدمج الأحماض الأمينية للحمض النووي الريبي المنقول إلى البروتين الذي ينمو حاليًا. لذلك ، ينتج الريبوسوم البروتينات.
قبل المتابعة يجب أن نعرف ذلك الأحماض الأمينية تشكل البروتينات. حاليا تم اكتشاف 20 من الأحماض الأمينية بين جميع الكائنات الحية. في الشفرة الوراثية ، يتم ترميز الأحماض الأمينية بواسطة الكودونات ، وهي ثلاثة توائم من النيوكليوتيدات. يوجد 64 كودونًا يرمز لجميع الأحماض الأمينية وثلاث إشارات لإيقاف الترجمة. لذلك ، فإن الكود متدهور والعديد من الكودونات المختلفة تخدم نفس الحمض الأميني.
الريبوسوم: تخليق البروتين أو الترجمة
بشكل عام ، تبدأ عملية الترجمة بكودون AUG ، وهو المسؤول عن ترميز الحمض الأميني المسمى ميثيونين. الكودون الذي يمثل نهاية البروتين هو كود الإيقاف. كما هو الحال في معظم الكائنات الحية ، فإن كل كودون يرمز لنفس الأحماض الأمينية ، يعتبر الكود الجيني عالميًا.
يخرج جزءان من الريبوسوم من نواة الخلية: الوحدات الفرعية الصغيرة والكبيرة. يتم تجميعها معًا من خلال التهم. عندما يكون تركيز المغنيسيوم (Mg2+) النقصان ، تميل كلتا الوحدتين الفرعيتين إلى الانفصال.
ما هي ريبوسومات البكتيريا؟
سنشرح أولاً جيدًا ما هي البكتيريا قبل الحديث عن ريبوسوماتها. كذلك، هم كائنات حية وحيدة الخلية بدائية النواة ، أي ليس لديهم نواة. للحصول على فكرة أفضل: المادة الوراثية للبكتيريا ، والتي ستكون جزيء DNA دائري مزدوج الشريطة ، تكون حرة داخل السيتوبلازم وليست محاطة بنواة كما هو الحال مع الخلايا حقيقية النواة.
عندما ننظر إلى البكتيريا تحت المجهر ، فإنها تبدو مثل قضبان أو لولبية أو كرات. على الرغم مما يعتقده الجميع تقريبًا ، معظمهم غير ضار. أقل من واحد في المائة من البكتيريا تسبب المرض. في الواقع ، إنها ضرورية للنظم البيئية الموجودة على الأرض.
تستمر الريبوسومات البكتيرية في أداء نفس الوظيفة: تخليق البروتين. فقط ، هذه المرة ، يحدث في البكتيريا. إنها عملية أساسية لنموها.
نمو البكتيريا
هناك ما مجموعه ثلاث مراحل يمر بها نمو البكتيريا. سنقوم بالتعليق عليها أدناه لفهم الدور الأساسي للريبوسوم في هذه الحالة بشكل أفضل.
- مرحلة التأخر / مرحلة التكيف: تحتاج مجموعة البكتيريا إلى وقت تكيف عندما تكون في بيئة جديدة توفر العناصر الغذائية اللازمة لنموها. في هذه الحالة ، يكون النمو بطيئًا بينما تستعد الخلايا لبدء النمو السريع. علاوة على ذلك ، فإنه ينطوي على معدل عالٍ من التخليق الحيوي للبروتين ، حيث تلعب الريبوسومات دورًا.
- المرحلة الأسية: خلال هذه المرحلة ، يكون نمو الخلايا سريعًا وأسيًا. يتم استقلاب العناصر الغذائية بأعلى سرعة ممكنة حتى يتم استنفادها ، مما يفسح المجال للمرحلة الثالثة والأخيرة.
- مرحلة ثابتة: في المرحلة الثابتة ، تقلل الخلايا بشكل كبير من نشاطها الأيضي وتبدأ في استخدام البروتينات الخلوية غير الأساسية كمصدر للطاقة. هذه فترة انتقالية من النمو السريع إلى حالة الاستجابة للضغط. في ذلك ، يتم تنشيط التعبير عن الجينات المتعلقة بإصلاح الحمض النووي ونقل المغذيات والتمثيل الغذائي لمضادات الأكسدة.
وهكذا ، بدون الريبوسومات ، لا تستطيع البكتيريا حتى بدء نموها.
أين توجد الريبوسومات؟
توجد أماكن مختلفة حيث توجد الريبوسومات: في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة ، في الميتوكوندريا ، في البلاستيدات الخضراء ، وفي العصارة الخلوية. ومع ذلك ، لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام المجهر الإلكتروني ، حيث يبلغ حجمها 32 نانومتر في حالة الخلايا حقيقية النواة و 29 نانومتر في الخلايا بدائية النواة. عندما ينظر إليها تحت المجهر الإلكتروني ، فهي مستديرة الشكل وكثيفة الإلكترون. من ناحية أخرى ، تحت المجهر الضوئي ، يُرى أنها مسؤولة عن حساسية بعض الخلايا.
آمل أن يكون هذا المقال قد أوضح لك ماهية الريبوسوم وما هي وظيفته. عالم الأحياء وعلم الوراثة واسع ويتم اكتشاف أشياء جديدة في كل مرة. من أجل فهمها ، لا يضر بالحصول على المعرفة الأساسية مثل معرفة ماهية الترجمة الجينية وكيف تعمل.