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Tema 9: Ribosomas: Concepto, tipos, estructura y composición. Diferencias entre ribosomas de células eucariotas y procariotas. Los ribosomas de las mitocondrias y cloroplastos. Formación de los ribosomas. Síntesis de proteínas. Significación funcional. Tipos de RNA y RNP celulares y su significación funcional. Los micro RNA (MIR).
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Ribosomas
- Son gránulos constituidos por proteínas asociadas al ARN que se encuentran
dispersas por el hialoplasma o adosadas al Retículo Endoplasmático (RE)
- Sintetiza proteínas a partir de aminoácidos con la información contenida en el ARNm,
leyendo los codones
En SEM pequeñas partículas en el citosol, unidas frecuentemente a la superficie citosólica del RE
Formación de los ribosomas
- El nucleolo es el lugar donde tiene lugar la transcripción y el
procesamiento del RNAr y del ensamblaje de las pre‐subunidades de
los ribosomas
Función principal del nucleolo: Biogénesis de Ribosomas
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- En todas las células
- No en espermatozoide maduro
- Glóbulos rojos escasos
- Se encuentran en el interior celular:
- Adheridos a la membrana externa del RER por la subunidad mayor y por glucoproteínas del RER llamadas riboforinas I y II.
- Adheridos a la membrana nuclear externa.
- Libres en el citoplasma, aislados o formando el polirribosoma o polisoma (9‐40rb)
Ribosomas ‐ Localización
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Protuberancia central
Cabeza
Cabeza
Plataforma
Plata forma Base
Valle
Cresta
Hendidura
Protuberancia central
- La subunidad pequeña posee cabeza, base y plataforma
- La subunidad grande protuberancia central, valle y cresta
Ribosomas ‐ Estructura y composición química
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Figure 6-63 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
29nm 32nm
21nm 22nm
P E
70S Coeficiente sedimentación
80S Coeficiente sedimentación
(Proteínas L) (Proteínas S) (L) (S)
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Estructura Ribosomal
Procarionte Eucarionte
Peso (Kda) 2.500.000 4.200.
Subunidades 50S y 30S 60S y 40S
Peso de cada subunidad 50S = 1.600. 30S = 900.
60S = 2.800. 40S = 1.400.
Nucleotidos 50S > 3000 30S = 1540
60S > 4900 40S = 1900
Proteínas 50S = 34 prot. 30S = 21 prot.
60S = ~49 prot. 40S = ~33 prot.
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Por tanto, el mensaje genético se realiza en dos etapas sucesivas, en las que el ARN es un intermediario imprescindible. Tipos : ARN mensajero ( ARNm ), ARN ribosómico ( ARNr ), ARN transferente ( ARNt ).
ARNm
- Copia de una parte del ADN
- Información utilizada por los ribosomas para unir los aa en el orden adecuado y formar una proteína concreta
- Vida muy corta
- Monocistrónico (un único gen)
- 3 ‐5% del ARN celular
- Lleva las instrucciones para hacer una proteína en particular, desde el ADN en el núcleo hasta los cromosomas.
ARNr
- Forma parte de los ribosomas (junto con un conjunto de proteínas básicas)
- También se denomina ARN estructural.
- Participa en el proceso de unión de los aa para sintetizar las proteínas.
- 80 ‐85% del ARN celular total
ARNt
- Transporta los aa hasta los ribosomas.
- Cada molécula de ARNt transporta un aa específico.
- 10% ARN celular.
- Forma: 4 brazos, 3 con bucles en los extremos, en el otro extremo 3’ extremo 5’
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Ribosomas ‐ Función
- La función del ribosoma es la síntesis de proteínas
- En el ribosoma se produce la traducción del ARNm
Transcripción → traducción → síntesis de proteínas
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- El proceso de producir ARNm, a partir de las instrucciones del ADN, se llama transcripción
Transcripción
- Es la síntesis de una molécula de proteína, de acuerdo con el código contenido en la molécula de ARNm
- Se llama traducción porque comprende el cambio del “lenguaje” de ácidos nucleicos (sucesión de bases) al lenguaje de proteínas (sucesión de aminoácidos)
- Ocurre en el citoplasma celular, fuera del núcleo
- En el citoplasma, el ARNm se mueve hacia los ribosomas, su información es “leída” por ribosomas para fabricar proteínas
- Los aminoácidos que se necesitan están dispersos por el citoplasma
- Los aminoácidos correctos llegan al ARNm por el ARNt
Traducción
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- El ARNm debe ser exportado al citoplasma para su traducción
- El ARNm será entonces usado en los ribosomas para fabricar una proteína
- El ribosoma reconoce ARNm, ARNt y sintetiza proteína (traducción) por etapas: Activación, Iniciación‐Elongación‐Terminación (en el ribosoma) y Maduración
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Síntesis de proteínas
Destino de las Proteínas
• Ribosomas libres
– Proteínas solubles del citoplasma fundamental.
– Proteínas periféricas de la membrana plasmática (enzimas,
actina, espectrina, etc.).
– Proteínas mitocondriales.
– Proteínas para los plastos.
– Proteínas del interior de los peroxisomas (catalasa, oxidas
de aminoácidos, etc.).
– Proteínas nucleares (histonas, láminas, etc.)
• Ribosomas del RER
– Sistema de endomembranas…
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- Las proteínas sintetizadas tendrán un destino u otro según sean formadas por ribosomas libres o por polirribosomas (unidos al RER)
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Síntesis de proteínas del citosol y orgánulos (RE) ‐ ribosomas
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‐ El RNAm se va a los ribosomas.
‐ Las moléculas de RNAt que se encuentran en el
citoplasma interpretan el código de RNAm
presente en cada codón.
‐ El RNAt con el código forma un anti‐codón que
es complementario a las bases que forman
cada codón.
‐ El RNAt va trayendo subsecuentemente varios
anticodones.
‐ El RNAr es el encargado de formar enlaces
entre los aminoácidos que se van acumulando
en los diferentes sitios del ribosoma s hasta
completar la proteína.
Síntesis de proteínas 1
2
4 3
https://www.youtube.com/watch?v=egcfTK0iyD https://www.youtube.com/watch?v=YCVR0NaBOpo
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Cada ARNm se lee por 5‐40 ribosomas, formando
polisomas o polirribosomas
http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/polyribosomes2.html
- Procariotas: traducción simultánea con transcripción
- Eucariotas: separación espacial y temporal
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En procariontes (bacterias) un RNA puede codificar para mas de un gen
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microRNA (MIR)
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Esquema de la síntesis de proteínas en el citosol
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Esquema de la síntesis de proteínas en RER
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