Naloge teoretičnega kroga občinske stopnje xxx All-Russian. Vrstna sestava dušikovih baz

NALOGE

teoretični krog občinske stopnje XXX vseruske olimpijade za šolarje iz biologije. Šolsko leto 2014-15 leto.

11. razred
Dragi fantje!

Čestitamo za vašo udeležbo na občinski stopnji vseruske biološke olimpijade za šolarje! Pri odgovarjanju na vprašanja in izpolnjevanju nalog ne hitite, saj odgovori niso vedno očitni in zahtevajo uporabo ne le biološkega znanja, temveč tudi splošno erudicijo, logiko in ustvarjalni pristop. Vso srečo pri delu!
deljaz. Na voljo so vam testne naloge, pri katerih morate izbrati samo en odgovor izmed štirih možnih. Največje število točk, ki jih lahko dosežete, je 60 (1 točka za vsako testno nalogo). Indeks odgovora, za katerega menite, da je najbolj popoln in pravilen, navedite v matriki odgovorov.

1. Število nukleotidov, ki se prilegajo ribosomu, je:
b) 3;
d) 9

2. Vzporedne membrane, ki prodrejo v stromo kloroplasta, se imenujejo:

b) tilakoidi;

c) zunanje membrane;

d) vsi odgovori so pravilni.

3. Oddajanje se imenuje:

a) branje informacij iz DNA v mRNA;

b) dodatek aminokisline na tRNA;

c) sinteza rRNA;

d) sinteza proteinske molekule.

4. Čas, potreben za sintezo ene proteinske molekule (200-300 aminokislin). je:

a) manj kot 1 sekundo;

b) nekaj sekund;

c) 1-2 minuti;

d) 10-15 minut.

5. Proces nastajanja ženskih zarodnih celic se imenuje:

a) ovogeneza;

b) gametogeneza;

c) spermatogeneza;

d) ontogeneza.

6. Embrionalno obdobje je obdobje:

a) od rojstva do smrti;

b) od trenutka oploditve do smrti;

c) od trenutka oploditve do rojstva;

d) vsi odgovori so pravilni.
7. Genetski drift se imenuje:

a) pojav posameznih posameznikov - mutantov - v populaciji;

b) povečanje števila mutantov;

c) naključna sprememba frekvenc alelov v populaciji;

8. Poliploidija se pojavi kot posledica:

a) genske mutacije;

b) genomske mutacije;

c) somatske mutacije;

d) spremenljivost modifikacije.

9. Med molekulami RNA je glede na število nukleotidov najmanjša velikost:

d) velikosti vseh molekul RNK so približno enake.

10. Mitohondrije imenujemo dihalni center celice zaradi dogajanja v njih:

a) sinteza ATP;

b) oksidacija organskih snovi v CO2 in H2O;

c) cepitev ATP;

d) vsi odgovori so pravilni.

11. Molekul DNK ne najdemo v:

a) mitohondrije;

b) Golgijev kompleks;

c) kloroplasti;

d) vsi odgovori so pravilni.

12. V procesu cepitve ene molekule glukoze se sintetizira:

a) 22 molekul ATP;

b) 28 molekul ATP;

c) 32 molekul ATP;

d) 38 molekul ATP.

13. Invaginacija stene blastule v želodčno votlino se imenuje:

a) nevrulacija;

b) priseljevanje;

c) invaginacija;

d) indukcija.

14. Ko se streptokoki delijo, nastanejo:

a) veriga;

c) nepravilni grozdi;

d) tetrade.

a) celični nivo;

b) zunajcelični nivo;

c) genetska raven;

d) ravni organov.

16. Bakteriofagi so:

a) posebna skupina virusov;

b) bakterije, ki jedo druge bakterije;

d) bacili.
17. Murein je:

a) živilo bakterij;

b) rezervna snov;

c) vključitev citoplazme;

d) snov celične membrane

18. Spirilla so:

a) sferične bakterije;

b) paličaste bakterije;

c) ukrivljene bakterije;

d) spiralne bakterije.

19. Celična stena glive je sestavljena iz:

a) glikoprotein;

b) hitin;

c) pigment;

d) vsi odgovori so pravilni.

20. Zračni micelij glive ne vključuje:

b) klobuk;

c) rizomorf;

d) himenialne plošče.

21. Glivične bolezni ljudi in živali se imenujejo:

a) mikoze;

b) lišmanioza;

c) anemija;

d) levkemija.

22. Rizoidi alg služijo za:

a) dihanje;

b) vegetativno razmnoževanje;

c) pritrditev na podlago;

d) fotosinteza.

23. Mehanska tkiva vključujejo:

a) parenhim;

b) kolenhim;

c) meristem;

d) ksilem.

24. Kamnite celice so običajno prisotne v:

a) listi;

b) korenine;

c) stebla;

d) sadje.

25. Vaskularno-vlaknasti snopi so sestavljeni iz:

a) sapnik, traheide, sitaste cevi, parenhim;

b) sapnice, traheide, sitaste cevke, parenhim, mehansko tkivo;

c) sapnice, traheide, sitaste cevi, mehansko tkivo;

d) sapnik in sitaste cevi, izločevalna tkiva.

26. Razvejanje korenin se pojavi na območju:

a) rast in raztezanje;

b) delitev;

c) izvajanje;

d) sesanje.

27. Hydra ectoderm vsebuje celice:

a) epitelno-mišični prebavni;

b) žlezni;

c) zbadanje;

d) vse naštete celice.

28. Srce križnega pajka leži na:

a) ventralna stran cefalotoraksa;

b) na dorzalni strani cefalotoraksa;

c) na hrbtni strani trebuha;

d) na trebušni strani trebuha.

29. Od brezrepih dvoživk v aktivnem stanju so najmanj povezane z vodo:

a) žabe;

b) krastače;

c) krastače;

30. V krilu sodobnih ptic, prsti:

a) odsoten;

b) obstajajo zametki petih prstov;

c) obstajajo zametki treh prstov;

d) obstaja ostanek enega prsta.

46. ​​​​Reakcijska norma se imenuje:

a) meje mutacijske variabilnosti;

b) meje dedne variabilnosti;

c) meje variabilnosti modifikacije;

d) povprečna vrednost vsakega fenotipskega indikatorja.

47. Citogenetska metoda proučevanja človeške dednosti je sestavljena iz preučevanja:

a) kromosomske garniture;

b) razvoj simptomov pri dvojčkih;

c) rodovnik ljudi;

d) človeški metabolizem.

48. Pri množičnem križanju dveh homozigotnih oblik bo delež heterozigotov v drugi generaciji:

49. Homozigotne visoke rastline z rdečimi cvetovi križamo s homozigotnimi nizkimi rastlinami z belimi cvetovi. Hibridi prve generacije so vsi visoki in imajo rdeče cvetove. Rastline prve generacije se križajo za proizvodnjo hibridov druge generacije. Od vsakih 16 obratov druge generacije bo:

a) 12 visokih rdečih, 2 nizka rdeča, 1 nizka bela, 1 visoka bela;

b) 9 nizkih rdečih, 3 visoke bele, 3 visoke rdeče, 1 nizka bela;

c) 9 visokih rdečih, 3 nizke rdeče, 3 visoke bele, 1 nizka bela;

d) niti en odgovor ni pravilen.

51. V ustno votlino se odpirajo:

a) 1 par žlez slinavk;

b) 2 para žlez slinavk

c) 3 pare žlez slinavk;

d) 4 pare žlez slinavk.

52. Glukagon je hormon:

a) ščitnica;

b) nadledvične žleze;

c) trebušna slinavka;

d) hipofiza.

53. Basedowova bolezen je manifestacija prekomerne količine hormona:

a) ščitnica;

b) hipofiza;

c) nadledvične žleze;

d) spolne žleze.

54. Prozenhimske celice so:

a) celice, katerih dolžina je enaka širini ali je ne presega 2-3 krat;

b) celice, katerih dolžina večkrat presega njihovo širino;

c) celice, katerih širina presega njihovo dolžino;

d) nobeden od odgovorov ni pravilen.

55. Zigomorfni venec je:

a) nepravilno;

b) pravilno;

c) monosimetrična;

d) asimetrična.

56. Spodnje čeljusti raka se imenujejo:

a) maksila;

b) mandibule;

c) kelicere;

d) pedipalpi.

57. Glava, telo, rep so deli:

a) požiralnik;

b) jetra;

c) želodec;

d) trebušna slinavka.

58. Glavna enota za avtomatizacijo srca se nahaja v:

a) levi atrij;

b) desni atrij;

c) levi prekat;

d) desni prekat.

59. Produkti prebave ogljikovih hidratov se absorbirajo v:

c) tkivna tekočina;

d) vsi odgovori so pravilni.

60. Sindrom "pekočih nog" in apatija sta posledica pomanjkanja vitamina:

stran 1 ... stran 2 stran 3 stran 4

Vse življenje na planetu je sestavljeno iz številnih celic, ki ohranjajo urejenost svoje organizacije zaradi genetske informacije, ki jo vsebuje jedro. Shranjujejo, izvajajo in prenašajo kompleksne visokomolekularne spojine - nukleinske kisline, sestavljene iz monomernih enot - nukleotidov. Vloge nukleinskih kislin ni mogoče preceniti. Stabilnost njihove strukture določa normalno delovanje telesa, kakršna koli odstopanja v strukturi pa neizogibno vodijo do sprememb v celični organizaciji, aktivnosti fizioloških procesov in sposobnosti preživetja celic na splošno.

Pojem nukleotid in njegove lastnosti

Vsaka RNA je sestavljena iz manjših monomernih spojin – nukleotidov. Z drugimi besedami, nukleotid je gradbeni material za nukleinske kisline, koencime in številne druge biološke spojine, ki so bistvene za celico v njenem življenju.

Glavne lastnosti teh bistvenih snovi vključujejo:

Shranjevanje informacij o in podedovanih lastnostih;
. izvajanje nadzora nad rastjo in razmnoževanjem;
. sodelovanje pri metabolizmu in številnih drugih fizioloških procesih, ki se dogajajo v celici.

Ko govorimo o nukleotidih, se ne moremo izogniti tako pomembnemu vprašanju, kot sta njihova struktura in sestava.

Vsak nukleotid je sestavljen iz:

Ostanek sladkorja;
. dušikova baza;
. fosfatno skupino ali ostanek fosforne kisline.

Lahko rečemo, da je nukleotid kompleksna organska spojina. Glede na vrstno sestavo dušikovih baz in vrsto pentoze v strukturi nukleotidov delimo nukleinske kisline na:

Deoksiribonukleinska kislina ali DNK;
. ribonukleinska kislina ali RNA.

Sestava nukleinske kisline

V nukleinskih kislinah je sladkor predstavljen s pentozo. Je sladkor s petimi ogljikovimi atomi, imenovan deoksiriboza v DNK in riboza v RNK. Vsaka molekula pentoze ima pet atomov ogljika, od katerih štirje skupaj z atomom kisika tvorijo petčlenski obroč, peti pa je del skupine HO-CH2.

Položaj vsakega ogljikovega atoma v molekuli pentoze je označen z arabsko številko s praštevilo (1C´, 2C´, 3C´, 4C´, 5C´). Ker imajo vsi procesi branja iz molekule nukleinske kisline strogo smer, je oštevilčenje ogljikovih atomov in njihova lokacija v obroču nekakšen pokazatelj pravilne smeri.

Pri hidroksilni skupini je na tretji in peti ogljikov atom (3C´ in 5C´) vezan ostanek fosforne kisline. Določa kemijsko pripadnost DNK in RNK skupini kislin.

Na prvi ogljikov atom (1C´) v molekuli sladkorja je vezana dušikova baza.

Vrstna sestava dušikovih baz

DNA nukleotidi na osnovi dušikove baze so predstavljeni s štirimi vrstami:

adenin (A);
. gvanin (G);
. citozin (C);
. timin (T).

Prva dva spadata v razred purinov, zadnja dva pa v razred pirimidinov. Glede na molekulsko maso so purini vedno težji od pirimidinov.

RNA nukleotide na osnovi dušikove baze predstavljajo:

adenin (A);
. gvanin (G);
. citozin (C);
. uracil (U).

Uracil je tako kot timin pirimidinska baza.

V znanstveni literaturi lahko pogosto najdete drugo oznako za dušikove baze - z latinskimi črkami (A, T, C, G, U).

Oglejmo si podrobneje kemijsko strukturo purinov in pirimidinov.

Pirimidini, in sicer citozin, timin in uracil, so sestavljeni iz dveh atomov dušika in štirih atomov ogljika, ki tvorijo šestčlenski obroč. Vsak atom ima svojo številko od 1 do 6.

Purini (adenin in gvanin) so sestavljeni iz pirimidina in imidazola ali dveh heterociklov. Molekulo purinske baze predstavljajo štirje atomi dušika in pet atomov ogljika. Vsak atom je oštevilčen od 1 do 9.

Kot rezultat kombinacije dušikove baze in pentoznega ostanka nastane nukleozid. Nukleotid je spojina nukleozidne in fosfatne skupine.

Tvorba fosfodiestrskih vezi

Pomembno je razumeti vprašanje, kako so nukleotidi povezani v polipeptidno verigo in tvorijo molekulo nukleinske kisline. To se zgodi zaradi tako imenovanih fosfodiestrskih vezi.

Med interakcijo dveh nukleotidov nastane dinukleotid. Tvorba nove spojine se pojavi s kondenzacijo, ko nastane fosfodiesterska vez med fosfatnim ostankom enega monomera in hidroksi skupino pentoze drugega.

Sinteza polinukleotidov je večkratna ponovitev te reakcije (večmilijonkrat). Polinukleotidna veriga je zgrajena s tvorbo fosfodiestrskih vezi med tretjim in petim ogljikom sladkorjev (3C´ in 5C´).

Sestavljanje polinukleotidov je zapleten proces, ki poteka s sodelovanjem encima DNA polimeraze, ki zagotavlja rast verige samo z enega konca (3´) s prosto hidroksi skupino.

Zgradba molekule DNA

Molekula DNK ima tako kot protein lahko primarno, sekundarno in terciarno strukturo.

Zaporedje nukleotidov v verigi DNA določa njeno primarno, nastane zaradi vodikovih vezi, katerih osnova je načelo komplementarnosti. Z drugimi besedami, pri sintezi dvojne verige velja določen vzorec: adenin ene verige ustreza timinu druge, gvanin citozinu in obratno. Pari adenin in timin ali gvanin in citozin nastanejo zaradi dveh v prvem in treh v drugem primeru vodikovih vezi. Ta povezava nukleotidov zagotavlja močno povezanost verig in enako razdaljo med njimi.

Če poznamo nukleotidno zaporedje ene verige DNA, lahko drugo dopolnimo po principu komplementarnosti ali dodajanja.

Terciarna struktura DNK nastane zaradi kompleksnih tridimenzionalnih vezi, zaradi česar je njena molekula bolj kompaktna in se lahko prilega majhnemu volumnu celice. Na primer, dolžina DNK E. coli je več kot 1 mm, medtem ko je dolžina celice manjša od 5 mikronov.

Število nukleotidov v DNK, in sicer njihovo kvantitativno razmerje, je podrejeno Chergaffovemu pravilu (število purinskih baz je vedno enako številu pirimidinskih baz). Razdalja med nukleotidi je stalna vrednost, enaka 0,34 nm, prav tako njihova molekulska masa.

Zgradba molekule RNA

RNA je predstavljena z eno samo polinukleotidno verigo, ki nastane med pentozo (v tem primeru riboza) in fosfatnim ostankom. Po dolžini je veliko krajši od DNK. Razlike so tudi v vrstni sestavi dušikovih baz v nukleotidu. V RNA se namesto pirimidinske baze timin uporablja uracil. Glede na funkcije, ki se izvajajo v telesu, je lahko RNA treh vrst.

Ribosomska (rRNA) - običajno vsebuje od 3000 do 5000 nukleotidov. Kot nujna strukturna komponenta sodeluje pri tvorbi aktivnega središča ribosomov, kjer poteka eden najpomembnejših procesov v celici - biosinteza beljakovin.
. Transport (tRNA) - sestoji iz povprečno 75 - 95 nukleotidov, izvaja prenos želene aminokisline do mesta sinteze polipeptida v ribosomu. Vsaka vrsta tRNA (vsaj 40) ima svoje edinstveno zaporedje monomerov ali nukleotidov.
. Informacijska (mRNA) – po nukleotidni sestavi zelo raznolika. Prenaša genetske informacije iz DNK v ribosome in deluje kot matrica za sintezo beljakovinskih molekul.

Vloga nukleotidov v telesu

Nukleotidi v celici opravljajo številne pomembne funkcije:

Uporablja se kot gradnik za nukleinske kisline (nukleotidi purinske in pirimidinske serije);
. sodelujejo v številnih presnovnih procesih v celici;
. so del ATP - glavni vir energije v celicah;
. delujejo kot nosilci redukcijskih ekvivalentov v celicah (NAD+, NADP+, FAD, FMN);
. opravljajo funkcijo bioregulatorjev;
. lahko obravnavamo kot sekundarne prenašalce redne zunajcelične sinteze (na primer cAMP ali cGMP).

Nukleotid je monomerna enota, ki tvori kompleksnejše spojine - nukleinske kisline, brez katerih je prenos genetske informacije, njeno shranjevanje in razmnoževanje nemogoče. Prosti nukleotidi so glavne komponente, ki sodelujejo pri signalnih in energetskih procesih, ki podpirajo normalno delovanje celic in telesa kot celote.

Možnost 1

1. Procesi biosinteze beljakovin se pojavljajo v vseh celicah telesa z izjemo:

A) celice črevesne žilnice; b) levkociti; c) zreli eritrociti. .

2. Matrica v procesu prepisovanja je:

A) i-RNA b) t-RNA c) DNA.

3. Nastanejo kompleksne beljakovinske strukture:

A) na ribosomih b) v kompleksu Golgi c) v kanalih ER.

4. Funkcije DNK pri sintezi beljakovin so:

A) V samopodvajanje b) despiralizacija

B) pri sintezi t-RNA in r-RNA.

^ 5. Izvaja se prenos aminokislin na mesto sinteze beljakovin:

A) t-RNA b) i-RNA c) r-RNA.

6. Kodon CUA na i-RNA ustreza antikodonu t-RNA:

a) GTT b) GAT c) GAU.

^ 7. Nukleotidno zaporedje i-RNA je komplementarno nukleotidnemu zaporedju:

A) v dveh verigah molekule DNA;

B) v eni verigi molekule DNA;

B) v eni molekuli tRNA.

^ 8. Za T-RNA je značilno:

B) dodajanje aminokislin in njihov transport do mesta sinteze beljakovin;

C) sodelovanje pri prenosu dednih informacij iz jedra v citoplazmo.

^ 9. Celični organeli, ki sodelujejo pri sintezi beljakovin:

A) lizosomi b) Golgijev aparat c) jedro.

Biosinteza beljakovin

Možnost 2

1. Genetska koda je enaka za vsa bitja, ki živijo na zemlji in je:

A) sposobnost razmnoževanja lastne vrste;

B) sistem zapisovanja dednih informacij v molekule DNK.;

C) proces tvorbe živih organizmov organskih molekul iz anorganskih.

^ 2. Tvorba vseh vrst RNA je povezana z:

A) z jedrno ovojnico b) z jedrcem c) s kromosomom.

3. Število nukleotidov, ki se "prilegajo ribosomu", je enako:

a) 1 b) 3 c) 6

4. Matrica v procesu prevajanja je:

A) DNA b) mRNA c) beljakovine.

^ 5. Gen vsebuje informacije:

a) o zgradbi aminokislin b) o zgradbi beljakovin c) o zgradbi ogljikovih hidratov.

6. V ribosomu med procesom biosinteze beljakovin nastajajo:

A) polipeptidna veriga; b) beljakovine sekundarne strukture;

B) protein terciarne strukture.

^ 7. ATC kodon na DNA ustreza kodonu na mRNA:

a) UAG b) TAG c) TAC.

8. Za I-RNA je značilno:

A) biti del ribosomov;

B) sodelovanje pri prenosu dednih informacij iz jedra v citoplazmo in deluje kot matriks v procesu sinteze polipeptidne verige;

C) v citoplazmi celice pretežno v prostem stanju.

^ 9. Kaj se zgodi s transportom nukleinskih kislin, ki pridejo v drug organizem s hrano?

A) so vključeni v sintezo beljakovin v telesnih celicah, brez sprememb, ker so enaki in prenašajo iste aminokisline;

B) neznano;

c) kot drugi biopolimeri se encimsko razgradijo v enostavne spojine in jih telo absorbira.

^ 1. Pojmovni narek

Možnost I

Opredelite pojme: "avtotrofi"; "kemotrofi"; "asimilacija"; "fotosinteza"; "transkripcija"; "podvojitev".

2.testiranje.

1. Iz katerih molekul je sestavljena celična membrana?

2. Kateri nemembranski organeli se nahajajo v citoplazmi?

3. Katere kemične spojine sestavljajo celico?

4. Iz katerih struktur je sestavljeno jedro?

5. Iz katerih snovi je sestavljen kromosom?

6. V katerih fazah se kromosomi spiralizirajo?

7. Kakšen nabor kromosomov vsebuje ena kožna celica?

8. Pri kateri metodi delitve celice ni vretena?

9. Pri kateri metodi delitve pride do neenakomerne porazdelitve dednih informacij med dvema hčerinskima celicama?

10. Kateri proces vodi do sinteze gradbenega materiala za samopodvajanje vsakega kromosoma?

11. S katerimi celičnimi organeli je povezana kisikova stopnja presnove energije?

12. Kako molekule trdnih živilskih snovi vstopajo v celico?

13. Poimenujte celične organele, s katerimi je povezan proces fotosinteze?

14. V kateri fazi se kromatide ločijo in postanejo samostojni kromosomi?

^ 3. Funkcije celičnih organelov

1 - ribosomi; 2 - jedro; 3 - mitohondriji; 4 - EPS; 5 - plazemska membrana; 6 - plastidi; 7 - jedrski sok (karioplazma).

Celična raven organizacije žive narave (generalizacija)

^ 1. Pojmovni narek

Možnost II

Podajte definicije pojmov: "heterotrofi"; "fototrofi"; "disimilacija"; "kemosinteza"; "oddaja"; "metabolizem".

2.testiranje.

Navedene so številne celične komponente in procesi, ki se v njej dogajajo

1. Kdaj je vsak kromosom sestavljen samo iz ene kromatide?

2. Kateri organeli spadajo v vakuolarni sistem celice?

3. Kateri celični organeli sodelujejo pri biosintezi beljakovin?

4. Kateri celični organeli imajo dvojne membrane?

5. Kaj povzroča premikanje kromatid in kromosomov iz ekvatorialne ravnine proti polom celice?

6. V kateri fazi celice so kromosomi nezaviti in nevidni?

7. V kateri fazi celice se masa DNK v jedru podvoji?

8. Kaj je vir energije med delitvijo celic?

9. Katera snov je nosilec dednih informacij organizma?

10. Katere snovi vsebuje jedrni sok?

11. Katera metoda delitve povzroči enakomerno porazdelitev kromosomov med dve hčerinski celici?

12. Kakšen nabor kromosomov vsebuje semenčica?

13. Kako tekoče snovi pridejo v celico?

14. S katerim postopkom se sončna svetloba uporablja za sintezo organskih spojin iz anorganskih?

^ 3. Funkcije celičnih organelov

1- Golgijev aparat; 2- lizosom; 3- citoplazma; 4- jedrska membrana; 6 – nukleolus; 7-celični center

4. Začetni del ene od verig makromolekule normalnega hemoglobina(pri osebi z normalno sestavo krvi) ima naslednjo strukturo:

Gis - val - lei - lei - tre - pro - glu - glu.

Sestavite diagram strukture obeh delov ustreznega dela gena, ki je odgovoren za sintezo hemoglobina.

Ribosom je majhen delec z elektronsko gostoto, ki ga tvorijo medsebojno povezane molekule rRNA in proteini, ki tvorijo kompleksno nadmolekulsko spojino – ribonukleoproteinski kompleks.

V ribosomih so beljakovine in molekule rRNA v približno enakem masnem razmerju. Citoplazmatski ribosomi evkariontov vsebujejo štiri molekule rRNA, ki se razlikujejo po molekulski masi. Število organelov v celici je zelo raznoliko: na tisoče in desettisoče. Ribosomi so lahko povezani z EPS ali pa so v prostem stanju.

Ribosom je kompleksna organska spojina, ki tvori kompaktno organelo, ki je sposobna brati informacije iz verig mRNA in z njeno uporabo sintetizirati polipeptidne verige.

Ribosom dešifrira informacijsko kodo, ki jo vsebuje mRNA, ki je sestavljena iz štirih vrst nukleotidov. Trije nukleotidi, ki se nahajajo v različnih zaporedjih, nosijo informacijo o dvajsetih aminokislinah. Ribosom pravzaprav deluje kot prevajalec teh informacij. Ta problem je rešen s pomočjo tRNA in encimov, ki sintetizirajo polipeptidne verige. Takšni encimi se imenujejo aminoacil-tRNA sintetaze. Število aminoacil-tRNA sintetaz je odvisno od raznolikosti aminokislin, saj ima vsaka aminokislina svoj encim. Tako vsak ribosom vsebuje vsaj 20 vrst takih encimov.

Ribosom je sestavljen iz velike in majhne podenote. Vsaka od podenot je zgrajena iz ribonukleoproteinske verige, kjer rRNK sodeluje s posebnimi proteini in tvori telo ribosoma. Ribosomi nastanejo v nukleolu ali matriksu mitohondrijev. Sintezo polipeptidnih verig, ki jo izvajajo ribosomi, imenujemo translacija rRNA – to je osnova za nastanek ribosomov. Majhna ribosomska podenota je sestavljena iz ene molekule rRNA in približno 30 proteinov. Velika podenota vsebuje eno dolgo rRNA in dve kratki. Z njimi je povezanih 45 beljakovinskih molekul.

tRNA so majhne molekule, sestavljene iz 70 do 90 nukleotidov, ki imajo obliko lista detelje. tRNA prenaša aminokisline v ribosome. Vsaka molekula tRNA ima akceptorski konec, na katerega je pritrjena aktivirana aminokislina. Aminokisline so vezane na zaporedje treh nukleotidov, ki so komplementarni (ustrezajo) nukleotidom kodona v mRNK – antikodon.

Obstajajo citoplazmatski (prosti in vezani) in mitohondrijski ribosomi. Citoplazmatski in mitohondrijski ribosomi se med seboj bistveno razlikujejo po kemični sestavi, velikosti in izvoru.

Elektronska mikroskopija razkrije posamezne ribosome in njihove komplekse (polisome). Zunaj sinteze se ribosomske podenote nahajajo ločeno druga od druge. Podenote se združijo v času prevajanja informacij iz mRNA. V tem primeru prevajanje informacij iz ene molekule mRNA izvaja več ribosomov (od 5...6 do več deset). Takšni ribosomi najpogosteje tvorijo tako imenovane polisome - ohlapen konglomerat ribosomov, ki se nahajajo v verigi vzdolž mRNA. To omogoča sintetizacijo več polipeptidnih verig hkrati iz ene molekule mRNA.

Zunaj prevajanja lahko ribosomske podenote razpadejo in se ponovno sestavijo. Ta proces je v dinamičnem ravnovesju. Proces prevajanja se začne s sestavljanjem aktivnega ribosoma in se imenuje začetek prevajanja. Sestavljen ribosom vsebuje aktivne centre. Takšni centri se nahajajo na kontaktnih površinah obeh podenot. Med malimi in velikimi podenotami je niz vdolbin. Te votline vsebujejo: mRNA, tRNA in sintetiziran peptid (peptidil-tRNA). Območja, povezana s sintetičnimi procesi, tvorijo naslednje aktivne centre:

• mRNA vezavni center (M-center);
• peptidilni center (P-center), kjer poteka začetek in zaključek branja informacij, med procesom sinteze polipeptida pa se na njem nahaja polipeptidna veriga;
• aminokislinsko središče (A-center), mesto vezave na naslednjo tRNA;
• center za peptidil transferazo (center PTP). Tu pride do katalize sinteze polipeptida in sintetizirana molekula se podaljša za še eno aminokislino.

Mala podenota vsebuje M-center, glavni del A-centra in majhen del P-centra. Preostale dele A- in P-centrov ter center PTF najdete na veliki podenoti.

Translacija se začne z začetnim kodonom – tripletom adenin-uracil-gvanin, ki se nahaja na 5′ koncu mRNA. Pritrdi se na majhno podenoto na ravni P-centra bodočega ribosoma. Nato se kompleks združi z veliko podenoto. Ta proces aktivirajo ali, nasprotno, blokirajo beljakovinski dejavniki. Od trenutka nastanka se ribosom v presledkih premika triplet za trojčkom vzdolž molekule in RNK, kar spremlja rast polipeptidne verige. Število aminokislin v takem proteinu je enako številu tripletov mRNA.

Proces prevajanja vključuje cikel tesnih dogodkov in se imenuje elongacija – podaljšanje peptidne verige. Signal za zaustavitev prevajanja je pojav enega od »nesmiselnih« kodonov (UAA, UAG, UGA) v mRNA. Te kodone prepozna eden od dveh terminacijskih faktorjev. Aktivirajo hidrolazno aktivnost centra peptidil transferaze, ki jo spremlja cepitev nastalega polipeptida, razpad ribosoma na podenote in prenehanje sinteze.

Prosti ribosomi so razporejeni v citoplazmatskem matriksu. So bodisi v obliki podenot in ne sodelujejo pri prevajanju, bodisi "berejo" informacije, tvorijo polipeptidne verige beljakovin v matrici citoplazme in jedra, citoskeleta celice itd.

Vezani ribosomi so tisti ribosomi, ki so pritrjeni na membrane. ER ali na zunanjo membrano jedrske ovojnice. To se zgodi le v času sinteze polipeptidnih verig beljakovin, ki tvorijo sekretorna zrnca citoleme, lizosomov, EPS, kompleksa Golgi itd.

Sinteza beljakovinskih molekul poteka neprekinjeno in poteka z veliko hitrostjo: v eni minuti se tvori od 50 do 60 tisoč peptidnih vezi. V eni sekundi evkariontski ribosom prebere informacije iz 2...15 kodonov (trojčkov) mRNA. Sinteza ene molekule velikega proteina (globulina) traja približno 2 minuti. Pri bakterijah ta proces poteka veliko hitreje.

Tako so ribosomi organeli, ki zagotavljajo anabolične procese v celici, in sicer sintezo polipeptidnih verig beljakovin.

V slabo specializiranih in hitro rastočih celicah se nahajajo predvsem prosti ribosomi. V specializiranih celicah se ribosomi nahajajo v skupini. EPS. Vsebnost RNA in s tem stopnja sinteze beljakovin je v korelaciji s številom ribosomov. To spremlja nagnjenost k citoplazmatski bazofiliji, to je sposobnost obarvanja z osnovnimi barvili.

V nekaterih vrstah celic je citoplazma bolj bazofilna kot v drugih. Bazofilija je lahko difuzna ali lokalna. Z elektronsko mikroskopijo je bilo ugotovljeno, da lokalno bazofilijo ustvarja gr. EPS, in sicer z ribosomi, pritrjenimi na njegove membrane. Primeri takšne žariščne bazofilije so: citoplazma nevrona, bazalni pol žleznega epitelija končnih delov eksokrine trebušne slinavke, celice žlez slinavk, ki proizvajajo beljakovine. Difuzno bazofilijo povzročajo prosti ribosomi. Bazofilijo odkrijejo tudi v primeru kopičenja vključkov ali velikega števila lizosomov s kislo vsebino v citoplazmi. V teh primerih so vidne granulacije bazofilne barve.