Ribosomen und Proteinassemblierung

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Es gibt zwei Haupttypen von Zellen: prokaryotische und eukaryotische Zellen. Ribosomen sind Zellorganellen das besteht aus RNA und Proteine. Sie sind für den Aufbau der Proteine ​​der Zelle verantwortlich. Abhängig vom Proteinproduktionsniveau einer bestimmten Zelle können Ribosomen in Millionenhöhe sein.

Wichtige Imbissbuden: Ribosomen

  • Ribosomen sind Zellorganellen, die bei der Proteinsynthese eine Rolle spielen. Ribosomen in Pflanzen- und Tierzellen sind größer als in Bakterien.
  • Ribosomen bestehen aus RNA und Proteinen, die Ribosomenuntereinheiten bilden: eine große Ribosomenuntereinheit und eine kleine Untereinheit. Diese beiden Untereinheiten werden im Zellkern produziert und vereinigen sich während der Proteinsynthese im Zytoplasma.
  • Freie Ribosomen sind im Cytosol suspendiert, während gebundene Ribosomen an das endoplasmatische Retikulum gebunden sind.
  • Mitochondrien und Chloroplasten können ihre eigenen Ribosomen produzieren.

Unterscheidungsmerkmale

Ribosom
Struktur eines Ribosoms. Wechselwirkung eines Ribosoms mit mRNA. ttsz / iStock / Getty Images Plus
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Ribosomen bestehen typischerweise aus zwei Untereinheiten: a große Untereinheit und ein kleine Untereinheit. Eukarotische Ribosomen (80S), wie die in Pflanzenzellen und tierische Zellen sind größer als prokaryotische Ribosomen (70S), wie jene in Bakterien. Ribosomale Untereinheiten werden in der synthetisiert Nucleolus und überqueren Sie die Kernmembran zum Zytoplasma durch Kernporen.

Beide ribosomalen Untereinheiten verbinden sich, wenn das Ribosom währenddessen an Messenger-RNA (mRNA) bindet Proteinsynthese. Ribosomen zusammen mit einem anderen RNA-Molekül, RNA übertragen (tRNA) helfen, die Proteinkodierung zu übersetzen Gene in mRNA in Proteine. Ribosomen verbinden Aminosäuren zusammen Polypeptidketten bilden, die weiter modifiziert werden, bevor sie funktionsfähig werden Proteine.

Ort in der Zelle

Anatomie der Tierzelle
Ribosomen können an das endoplasmatische Retikulum gebunden oder frei im Zytoplasma gefunden werden. ttsz / iStock / Getty Images Plus

Es gibt zwei Stellen, an denen Ribosomen üblicherweise in einer eukaryotischen Zelle existieren: im Cytosol suspendiert und an die gebunden endoplasmatisches Retikulum. Diese Ribosomen heißen freie Ribosomen und gebundene Ribosomen beziehungsweise. In beiden Fällen bilden die Ribosomen normalerweise während der Proteinsynthese Aggregate, die als Polysomen oder Polyribosomen bezeichnet werden. Polyribosomen sind Cluster von Ribosomen, die sich währenddessen an ein mRNA-Molekül binden Proteinsynthese. Dies ermöglicht die gleichzeitige Synthese mehrerer Kopien eines Proteins aus einem einzelnen mRNA-Molekül.

Freie Ribosomen bilden normalerweise Proteine, die im Cytosol (Flüssigkeitskomponente des.) Funktionieren Zytoplasma), während gebundene Ribosomen normalerweise Proteine ​​bilden, die aus dem exportiert werden Zelle oder in der Zelle enthalten Membranen. Interessanterweise sind freie Ribosomen und gebundene Ribosomen austauschbar und die Zelle kann ihre Anzahl je nach Stoffwechselbedarf ändern.

Organellen sowie Mitochondrien und Chloroplasten in eukaryotischen Organismen haben ihre eigenen Ribosomen. Ribosomen in diesen Organellen ähneln eher Ribosomen in Bakterien in Bezug auf die Größe. Die Untereinheiten, die Ribosomen in Mitochondrien und Chloroplasten umfassen, sind kleiner (30S bis 50S) als die Untereinheiten von Ribosomen, die im Rest der Zelle gefunden werden (40S bis 60S).

Ribosomen und Proteinassemblierung

Ribosomen- und Proteinsynthese
Ribosomen interagieren mit mRNA, um Proteine ​​in einem Prozess zu produzieren, der als Translation bezeichnet wird. ttsz / iStock / Getty Images Plus

Die Proteinsynthese erfolgt nach den Verfahren von Transkription und Übersetzung. Bei der Transkription wird die genetischer Code enthalten in DNA wird in eine transkribiert RNA Version des als Messenger-RNA (mRNA) bekannten Codes. Das mRNA-Transkript wird vom Zellkern zum Zytoplasma transportiert, wo es translatiert wird. In der Übersetzung wächst ein Aminosäure Kette, auch Polypeptidkette genannt, wird produziert. Ribosomen helfen bei der Translation von mRNA, indem sie an das Molekül binden und Aminosäuren miteinander verbinden, um eine Polypeptidkette zu erzeugen. Die Polypeptidkette wird schließlich voll funktionsfähig Protein. Proteine ​​sind sehr wichtig biologische Polymere in unseren Zellen, da sie an praktisch allen beteiligt sind Zelle Funktionen.

Es gibt einige Unterschiede zwischen der Proteinsynthese bei Eukaryoten und Prokaryoten. Da eukaryotische Ribosomen größer sind als die in Prokaryoten, benötigen sie mehr Proteinkomponenten. Andere Unterschiede umfassen unterschiedliche Initiatoraminosäuresequenzen zum Starten der Proteinsynthese sowie unterschiedliche Elongations- und Terminationsfaktoren.

Eukaryotische Zellstrukturen

Tierzelle
Dies ist ein Diagramm einer Tierzelle.colematt / iStock / Getty Images Plus

Ribosomen sind nur eine Art der Zelle Organelle. Die folgenden Zellstrukturen können auch in einer typischen tierischen eukaryotischen Zelle gefunden werden:

  • Centriolen - Hilfe bei der Organisation des Zusammenbaus von Mikrotubuli.
  • Chromosomen - zelluläre DNA unterbringen.
  • Zilien und Flagellen - Unterstützung der zellulären Fortbewegung.
  • Zellmembran - schützt die Unversehrtheit des Zellinneren.
  • Endoplasmatisches Retikulum - synthetisiert Kohlenhydrate und Lipide.​
  • Golgi-Komplex - produziert, lagert und versendet bestimmte zellulare Produkte.
  • Lysosomen - zelluläre Makromoleküle verdauen.
  • Mitochondrien - Energie für die Zelle liefern.
  • Kern - steuert das Zellwachstum und die Zellreproduktion.
  • Peroxisomen - Alkohol entgiften, Gallensäure bilden und mit Sauerstoff Fette abbauen.

Quellen

  • Berg, Jeremy M. "Die eukaryotische Proteinsynthese unterscheidet sich von der prokaryotischen Proteinsynthese hauptsächlich in der Translationsinitiierung." Biochemie. 5. Auflage., US National Library of Medicine, 2002, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/#_ncbi_dlg_citbx_NBK22531.
  • Wilson, Daniel N und Jamie H Doudna Cate. "Die Struktur und Funktion des eukaryotischen Ribosoms." Cold Spring Harbor Perspektiven in der Biologie vol. 4,5 a011536. doi: 10.1101 / cshperspect.a011536
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