Uden vand er proteiner den mest rigelige type molekyle i kroppen. Protein findes i hver eneste celle i menneskekroppen, og det er den strukturelle komponent i dit hår, muskler og hud.
Uden ribosomer ville en celle ikke fremstille proteiner. Ribosomer og de proteiner, de skaber, spiller en nøglerolle i homøostase.
Hvad er homeostase?
Alle levende ting opretholder indre forhold på optimale niveauer for overlevelse. Cellulære aktiviteter, der er nødvendige for livet, kan kun forekomme i specifikke fysiske og kemiske miljøer. Derfor er det nødvendigt for organismer at opretholde disse betingelser.
Homøostase refererer til den stabile tilstand af indre ligevægt, der opretholdes af organismer. Homeostase fungerer ved at modstå pludselige ændringer i forhold, der er ideelle til livet. Uden homeostatiske processer ville kroppen ikke være i stand til at regulere sig selv.
Hvordan opstår homeostase?
Homeostatisk kontrol mekanismer involverer tre indbyrdes afhængige dele: a receptor, kontrolcenter og en effektor.
Receptorer måler miljøforholdene og videresender oplysningerne til kontrolcentret. Derfra initieres en ændring for at bringe tilstanden tilbage i ligevægt.
Det lyder måske svært at forstå, men et intuitivt eksempel på homeostase sveder. Når vores kroppe bliver for varme, videresender receptorer, der er specialiseret i temperaturføling, informationen til hjernen. Derfra starter mekanismer for at afkøle kroppen og bringe den tilbage til en ideel temperatur.
Dette er et eksempel på, at hele organismen opretholder homeostase, men individuelle celler opretholder også homeostase. I cellen deltager proteiner fremstillet af ribosomer i homeostatiske processer. På alle niveauer spiller ribosomer en nøglerolle i opretholdelsen af homeostase.
Ribosomens funktion
Ribosomer er mikroskopiske maskiner, der findes i alle levende celler. Fundet på det ru endoplasmatiske retikulum og i cytoplasmaet er ribosomernes hovedfunktion at syntetisere proteiner. Ribosomer er i stand til at fremstille proteiner ved at "læse" information indeholdt i messenger RNA (mRNA). Oplysningerne indeholdt i mRNA'en indeholder instruktionerne til ribosomet til at samle proteinerne bit for bit.
Proteiner består af kæder af organiske molekyler kaldet aminosyrer. Ribosomer griber aminosyrer og forbinder dem for at skabe proteiner i en proces kaldet oversættelse. Under translation skal hvert protein foldes korrekt for at fungere korrekt.
En anden af ribosomens funktion er at formidle korrekt foldning af proteiner.
Hvordan er homeostase afhængig af ribosomer?
Proteinerne skabt af ribosomerne er helt afgørende for at homeostase kan forekomme. Enhver intern og ekstern cellulær tilstand, der reguleres af homeostase, måles med et protein receptor. Receptors hovedrolle er at modtage og transducere signaler.
Ved at overvåge og reagere på specifikke forhold hjælper receptorer cellerne til at føle, hvornår en grænse overskrides. Receptorer reagerer på miljøforhold og videresender oplysninger til et kontrolcenter. Fra kontrolcentret bruges oplysningerne til at bringe tilstanden tilbage i ligevægt.
Eksempler på proteinernes rolle i homeostase
Et eksempel på homeostase er vedligeholdelse af kropstemperatur. En stabil temperatur opretholdes af kaldte proteinreceptorer termoreceptorer. Termoreceptorer måler ændringer i ekstern og intern temperatur.
Hvis temperaturen skulle falde til farligt lave niveauer, sender termoreceptorer signaler til hjernen. Dette forårsager en effekt på forskellige organer, for eksempel, at en organisme ryster huden for at øge kropstemperaturen. Ribosomer skaber kroppens termoreceptorer.
Et andet eksempel på en homøostatisk tilstand opretholdt af proteiner er blodsukker niveauer. Når vores blodsukkerniveau bliver for høje, frigiver specialiserede celler i kroppen et proteinhormon kaldet insulin.
For at reducere blodsukkerniveauet virker insulin på leveren, fedtcellerne og muskelcellerne. Insulin får leveren til at frigive mindre glukose i blodet. Derudover optager fedtceller glukose og opbevarer det som fedt. Muskelceller begynde at bruge mere glukose til metabolisk aktivitet.
Uden ribosomer ville celler ikke producere proteiner
Reguleringen af temperatur og blodsukker er blot to eksempler på, hvordan de proteiner, som ribosomer gør, hjælper med at opretholde homeostase. Det er vigtigt at forstå, at proteiner er absolut nødvendige for næsten hver eneste aktivitet, der forekommer i levende ting.
Nogle af funktionerne i proteiner inkluderer DNA-replikation, at transportere molekyler, reagere på stimuli og katabolisere metaboliske reaktioner. Næsten enhver homeostatisk proces er på en eller anden måde afhængig af proteiner. Ribosomer opretholder en ligevægt mellem de betingelser, der er nødvendige for livet.