Característica geral e taxa de sedimentação
Os ribossomos se destacam entre outras estruturas celulares por seu tamanho diminuto e quantidade colossal. Essas organelas não membranosas são geralmente classificadas pelo coeficiente de sedimentação, um indicador que reflete a taxa de sedimentação de partículas durante a centrifugação (medido em unidades Svedberg, S).
Dependendo do tipo celular, distinguem-se duas classes principais:
- Ribossomos eucarióticos — maiores e mais pesados, com coeficiente de sedimentação igual a 80S.
- Ribossomos procarióticos — caracterizados por menor tamanho e taxa de sedimentação de 70S.
Morfologia e composição química
Cada ribossomo funcional consiste em duas partes desiguais: a subunidade maior e a subunidade menor. O processo de formação dessas subunidades nos eucariotos ocorre em uma zona intranuclear especializada: o nucléolo.
A base da organela é formada por três componentes químicos principais: RNA ribossômico (rRNA), várias moléculas proteicas e íons de magnésio. A presença de íons de magnésio é criticamente importante, pois são eles que garantem a manutenção da estrutura espacial estável da organela.
A composição das subunidades do ribossomo eucariótico é estritamente determinada:
- A subunidade menor inclui moléculas proteicas em complexo com uma molécula de rRNA.
- A subunidade maior também contém proteínas, mas estas já estão associadas a três moléculas de rRNA.
Topografia celular e polissomos
Dentro da célula, os ribossomos são distribuídos de maneira desigual e podem ocupar várias localizações. Uma parte significativa deles está localizada livremente na hialoplasma (citoplasma). Outro pool está firmemente ligado às membranas do retículo endoplasmático (RE), formando seu tipo rugoso. Além disso, ribossomos próprios estão presentes dentro de organelas semiautônomas: mitocôndrias e plastídeos.
Durante a biossíntese proteica intensa, vários ribossomos podem se ligar simultaneamente a uma única molécula de RNA mensageiro (mRNA). Tais complexos funcionais são chamados de polissomos. A formação de polissomos permite que a célula acelere muitas vezes a produção de moléculas proteicas idênticas a partir de um único molde.
Papel funcional
A única, porém vital, função dos ribossomos é a síntese proteica (tradução). No entanto, o destino das moléculas criadas depende diretamente de onde exatamente a organela estava localizada no momento da atividade:
- As proteínas sintetizadas nos ribossomos ligados à membrana do RE são translocadas diretamente para as cisternas do retículo endoplasmático para modificações adicionais e transporte.
- As proteínas montadas em ribossomos livres não deixam a hialoplasma e são utilizadas para as necessidades da própria célula (um exemplo clássico é o acúmulo de hemoglobina no citoplasma dos eritrócitos).
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Quais são os coeficientes de sedimentação separadamente para as subunidades maior e menor do ribossomo 80S?
Os coeficientes de sedimentação para as subunidades do ribossomo eucariótico 80S são 60S para a subunidade maior e 40S para a subunidade menor. O valor S (Svedberg) caracteriza a taxa de sedimentação das partículas na ultracentrifugação e é proporcional à sua massa molecular.
- Subunidade maior — 60S, contém rRNA 5S, 5,8S e 28S, bem como cerca de 50 tipos de proteínas.
- Subunidade menor — 40S, inclui rRNA 18S e cerca de 33 tipos de proteínas ribossômicas.
Quais mecanismos moleculares específicos garantem a fixação do ribossomo à membrana do RE?
A fixação do ribossomo à membrana do retículo endoplasmático é assegurada pela interação do peptídeo sinal, da partícula de reconhecimento de sinal e dos receptores do RE.
- SRP (signal recognition particle) — proteína transportadora que se liga ao peptídeo sinal da proteína em síntese e bloqueia a tradução.
- Complexo ribossomo-SRP — liga-se ao receptor de SRP na membrana do RE por meio de interação proteína-proteína.
- Translocon (Sec61) — canal proteico para o qual o ribossomo é transferido para continuar a tradução.
A desnaturação/desmontagem do complexo ocorre devido à hidrólise de GTP, após a qual a SRP se desprende e a síntese proteica continua através do canal para o lúmen do RE.
Para não confundir a composição das subunidades dos eucariotos: na subunidade menor há pouco RNA (apenas 1 molécula), enquanto na subunidade maior há muito RNA (exatas 3 moléculas).
Questões de aulas e exames
Onde as subunidades ribossômicas são formadas?
A montagem das subunidades maior e menor do ribossomo ocorre no nucléolo.
Qual é o papel dos íons de magnésio na estrutura do ribossomo?
Os íons de magnésio são necessários para a estabilização e manutenção da estrutura espacial correta do complexo de rRNA e proteínas.
O que é um polissomo?
Este é um complexo de trabalho formado no momento da ligação de múltiplos ribossomos a uma única molécula de mRNA durante a tradução.
Para onde vão as proteínas dos ribossomos livres?
As proteínas sintetizadas em ribossomos livres localizados no citoplasma permanecem na hialoplasma (por exemplo, a hemoglobina).
O que mais estudar sobre o tema
- Mecanismos de tradução e o papel do mRNA
- Diferenças entre os ribossomos 70S em mitocôndrias e plastídeos em relação aos 80S citoplasmáticos
- O processo de formação das subunidades no nucléolo
- Entrada e transporte de proteínas nas cisternas do RE
- Organização de complexos funcionais — polissomos
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