Característica general y velocidad de sedimentación
Los ribosomas destacan entre otras estructuras celulares por su minúsculo tamaño y su colosal cantidad. Estos orgánulos no membranosos se suelen clasificar según su coeficiente de sedimentación, un indicador que refleja la velocidad de sedimentación de las partículas durante la centrifugación (medido en unidades Svedberg, S).
Dependiendo del tipo de célula, se distinguen dos clases principales:
- Ribosomas eucariotas: más grandes y pesados, su coeficiente de sedimentación es de 80S.
- Ribosomas procariotas: se diferencian por un menor tamaño y una velocidad de sedimentación de 70S.
Morfología y composición química
Cada ribosoma funcional consta de dos partes desiguales: la subunidad mayor y la subunidad menor. El proceso de formación de estas subunidades en los eucariotas tiene lugar en una zona intranuclear especializada: el nucléolo.
El fundamento del orgánulo está formado por tres componentes químicos principales: ARN ribosómico (ARNr), varias moléculas proteicas e iones de magnesio. La presencia de iones de magnesio es de importancia crítica, ya que son precisamente los que aseguran el mantenimiento de la estructura espacial estable del orgánulo.
La composición de las subunidades del ribosoma eucariota está estrictamente determinada:
- La subunidad menor incluye moléculas de proteína en complejo con una molécula de ARNr.
- La subunidad mayor también contiene proteínas, pero estas ya están asociadas con tres moléculas de ARNr.
Topografía celular y polisomas
Dentro de la célula, los ribosomas se distribuyen de manera desigual y pueden ocupar varias localizaciones. Una parte significativa de ellos se encuentra libre en el hialoplasma (citoplasma). Otra reserva está firmemente unida a las membranas del retículo endoplásmico (RE), formando su tipo rugoso. Además, los orgánulos semiautónomos —las mitocondrias y los plástidos— poseen sus propios ribosomas.
Durante el proceso de biosíntesis proteica intensiva, múltiples ribosomas pueden unirse simultáneamente a una sola molécula de ARN mensajero (ARNm). Estos complejos funcionales se denominan polisomas. La formación de polisomas permite a la célula acelerar múltiples veces la producción de moléculas proteicas idénticas a partir de una sola matriz.
Papel funcional
La única función, pero vital, de los ribosomas es la síntesis de proteínas (traducción). Sin embargo, el destino de las moléculas creadas depende directamente de dónde se encontraba ubicado exactamente el orgánulo en el momento de su trabajo:
- Las proteínas sintetizadas en los ribosomas unidos a la membrana del RE se translocan directamente al interior de las cisternas del retículo endoplásmico para su posterior modificación y transporte.
- Las proteínas ensambladas en los ribosomas libres no abandonan el hialoplasma y se utilizan para las necesidades de la propia célula (un ejemplo clásico es la acumulación de hemoglobina en el citoplasma de los eritrocitos).
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Cuáles son los coeficientes de sedimentación por separado para las subunidades mayor y menor del ribosoma 80S?
Los coeficientes de sedimentación para las subunidades del ribosoma eucariota 80S son de 60S para la subunidad mayor y de 40S para la subunidad menor. El valor S (Svedberg) caracteriza la velocidad de sedimentación de las partículas durante la ultracentrifugación y es proporcional a su masa molecular.
- Subunidad mayor: 60S, contiene ARNr de 5S, 5.8S y 28S, así como alrededor de 50 tipos de proteínas.
- Subunidad menor: 40S, incluye ARNr de 18S y alrededor de 33 tipos de proteínas ribosómicas.
¿Qué mecanismos moleculares específicos aseguran la fijación del ribosoma a la membrana del RE?
La fijación del ribosoma a la membrana del retículo endoplásmico está asegurada por la interacción del péptido señal, la partícula de reconocimiento de señal y los receptores del RE.
- SRP (signal recognition particle) — una proteína transportadora que se une al péptido señal de la proteína en síntesis y bloquea la traducción.
- Complejo ribosoma-SRP — mediante interacción proteína-proteína se une al receptor de SRP en la membrana del RE.
- Translocón (Sec61) — un canal proteico al cual se transfiere el ribosoma para continuar con la traducción.
El desensamblaje del complejo ocurre gracias a la hidrólisis de GTP, tras lo cual la SRP se desacopla y la síntesis de proteínas continúa a través del canal hacia la luz del RE.
Para no confundir la composición de las subunidades de los eucariotas: en la subunidad menor hay poco ARN (solo 1 molécula), mientras que en la subunidad mayor hay mucho ARN (nada menos que 3 moléculas).
Preguntas de clases y exámenes
¿Dónde se forman las subunidades ribosómicas?
El ensamblaje de las subunidades mayor y menor del ribosoma ocurre en el nucléolo.
¿Cuál es el papel de los iones de magnesio en la estructura del ribosoma?
Los iones de magnesio son necesarios para la estabilización y el mantenimiento de la estructura espacial correcta del complejo de ARNr y proteínas.
¿Qué es un polisoma?
Es un complejo de trabajo que se forma en el momento de la unión de múltiples ribosomas a una sola molécula de ARNm durante la traducción.
¿A dónde van a parar las proteínas de los ribosomas libres?
Las proteínas sintetizadas en los ribosomas que se encuentran libres en el citoplasma permanecen en el hialoplasma (por ejemplo, la hemoglobina).
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de traducción y el papel del ARNm
- Diferencias entre los ribosomas 70S en mitocondrias y plástidos frente a los 80S citoplasmáticos
- El proceso de formación de las subunidades en el nucléolo
- Entrada y transporte de proteínas en las cisternas del RE
- Organización de los complejos funcionales: los polisomas
Estudia el tema completo en el curso de «Biología»
Aquí tienes un resumen. En el curso encontrarás todo lo que preguntan en clase y en el examen.
- Guía metodológica completa sobre el tema «Ribosomas» y otras 3793 páginas de la asignatura
- Ejercicios y pruebas después de cada tema, igual que en el examen práctico
- El tutor de IA responderá a tus preguntas sobre el tema en cualquier momento
- 130 videotutoriales de la asignatura
Otros temas de la sección «La célula: unidad elemental de la vida»
Videotutoriales gratuitos: biologíaLecciones cortas con resúmenes, sin registro.
Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.