Ribosoma, la Fábrica de Proteínas: Función y Estructura

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El ribosoma es responsable de la síntesis de proteínas en las células y a menudo se le llama la fábrica de proteínas. Los ribosomas se encuentran tanto en células procariotas como en células eucariotas, y su función principal es convertir la información genética codificada en ARN mensajero (ARNm) en proteínas funcionales.

Los ribosomas no están rodeados por una membrana. Consisten en dos subunidades, comúnmente conocidas como subunidad grande y subunidad pequeña, que están suspendidas en el citoplasma. Estas subunidades están compuestas de ARN ribosómico (ARNr) y proteínas. Solo cuando están involucrados en la síntesis de proteínas, los ribosomas aparecen en su forma completa. Los ribosomas en los eucariotas son más grandes y tienen una estructura diferente en comparación con los de los procariotas.

Ribosomas Unidos y Ribosomas Libres

Hay múltiples formas de ribosomas dentro de los eucariotas. Algunos ribosomas están unidos al retículo endoplásmico o al envoltorio nuclear y se conocen como ribosomas unidos. Otros están suspendidos en el citoplasma y se llaman ribosomas libres. Estos dos tipos de ribosomas son estructuralmente idénticos. Los ribosomas también están presentes en las mitocondrias y los cloroplastos, y su estructura se asemeja más a la de los ribosomas que se encuentran en los procariotas. Son responsables de sintetizar una parte de las proteínas en las mitocondrias o los cloroplastos.

Los ribosomas actúan como el sitio de síntesis de proteínas dentro de la célula. Las proteínas sintetizadas por los ribosomas unidos entran en el retículo endoplásmico, donde experimentan plegamiento y modificaciones. Luego son transportadas al aparato de Golgi para su procesamiento adicional. Estas proteínas eventualmente son secretadas por la célula, como los anticuerpos y las hormonas proteicas. Los ribosomas unidos también desempeñan un papel en la producción de proteínas integrales y algunas proteínas que ingresan a los orgánulos, como las enzimas hidrolíticas en los lisosomas o vacuolas. Las proteínas sintetizadas por los ribosomas libres principalmente funcionan dentro del citoplasma. Estas proteínas tienen diversas funciones, incluyendo enzimas y proteínas estructurales, como aquellas que conforman el citoesqueleto. Por lo tanto, los ribosomas son abundantes en células de rápida división y secreción.

Ya sea que estén unidos o libres, un grupo de ribosomas unidos a una cadena de ARNm, que se llama polirribosoma o polisoma. Estos ribosomas se desplazan a lo largo del ARNm para producir proteínas simultáneamente, lo que actúa como máquinas en una línea de ensamblaje (ARNm) y aumenta la productividad.

El proceso breve de síntesis de proteínas por los ribosomas

Antes de la síntesis de proteínas, las subunidades grande y pequeña y el tRNA iniciador se ensamblan cerca del codón de inicio del ARNm para formar un ribosoma completo en el citoplasma. El citoplasma contiene múltiples tipos de tRNA. Un extremo del tRNA se une a un aminoácido específico, mientras que el otro extremo reconoce los codones en el ARNm. Los tRNA transportan continuamente aminoácidos al ribosoma para la síntesis de polipéptidos bajo la acción catalítica de enzimas, mientras el ribosoma se mueve continuamente en dirección de 5' a 3'. Cuando el ribosoma encuentra un codón de terminación, la síntesis se detiene y la cadena peptídica es liberada. Después de completar la traducción, las subunidades grande y pequeña del ribosoma se separan nuevamente.

Preguntas frecuentes

¿Cómo ingresan los ribosomas al retículo endoplasmático?

Los ribosomas unidos y los ribosomas libres son estructuralmente idénticos. Si están suspendidos en el citoplasma o asociados al retículo endoplasmático (RE) depende de si el ARNm que se está transcribiendo tiene una secuencia de señal de destino del RE, que se encuentra después del codón de inicio. Esta secuencia es traducida por el ribosoma para generar un péptido señal. Los ribosomas que pueden sintetizar este péptido señal ingresarán al retículo endoplasmático, de lo contrario, se dispersarán en el citoplasma.

El péptido señal se une a una partícula de reconocimiento de señal (SRP) en el citoplasma. La SRP ocupa el sitio A del ribosoma para detener temporalmente la traducción. El complejo SRP-ribosoma es reconocido por los receptores de SRP en el retículo endoplasmático rugoso y se une al RE. Posteriormente, la SRP se disocia del receptor, mientras que el ribosoma permanece en el RE para sintetizar el polipéptido que se someterá a un procesamiento adicional dentro del RE. Una vez que el péptido señal ha cumplido su función, es eliminado por enzimas en el RE. Cuando la síntesis está completa, la cadena polipeptídica se disocia del ribosoma, y el ribosoma se desmonta en sus subunidades, dejando el RE y volviendo al citoplasma.

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