Wenn Sie an Zellen denken, stellen Sie sich wahrscheinlich die rundlichen Kleckse vor, die Sie sehen, wenn Sie einen Objektträger unter das Mikroskop legen. Oder vielleicht erinnern Sie sich an Zellmodelle, die Sie in der Grundschule gebaut haben, komplett mit beschrifteten Organellen aus Ton.
Betrachtet man Zellen und Organellen etwas tiefer, wie zum Beispiel über die zwei Arten von Molekülen, aus denen ein Ribosom besteht, wird deutlich, wie die Zelle Struktur bestimmt ihre Funktion.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Ribosomen enthalten zwei Biomoleküle: Nukleinsäure und Protein. Dies ist sinnvoll, da die Aufgabe des Ribosoms in der Zelle darin besteht, eine Nukleinsäurevorlage namens Messenger-RNA (mRNA) zu verwenden, um neue Proteine zu bauen.
Was sind Zellen und Biomoleküle?
Sie wissen wahrscheinlich bereits, dass die Zelle die grundlegende Einheit eines lebenden Organismus ist. Es ist umschlossen von a ZelleMembran (und ein Zellenwand bei Bakterien, Pflanzen- und einigen Pilzzellen) und eukaryotische Zellen enthalten Organellen die bestimmte Aufgaben in der Zelle ausführen.
Zellen fungieren als einzelne Einheiten, um Nährstoffe für Energie abzubauen, Biomoleküle aufzubauen und sich selbst zu replizieren. In vielzelligen Organismen wie dem Menschen spezialisieren sich viele einzelne Zellen und kooperieren, um Gewebe und Organe zu bilden.
Es gibt vier Haupttypen von Biomoleküle aus denen die Zellen lebender Organismen bestehen, die auch als bezeichnet werden Makromoleküle des Lebens:
- Kohlenhydrate
- Lipide
- Proteine
- Nukleinsäuren
Kohlenhydrate und Lipide speichern Energie in der Zelle, bilden Bausteine und wirken als chemische Botenstoffe. Proteine erfüllen ähnliche Aufgaben, lösen aber auch chemische Reaktionen aus, die das Leben ermöglichen und die Genaktivität beeinflussen. Nukleinsäuren speichern den gesamten genetischen Code des Organismus.
Ribosomen Fakten
Ribosomen sind für alle lebenden Zellen wichtig, weil sie Proteine aufbauen. Je nach Zelltyp enthält eine Zelle zwischen mehreren Tausend und einigen Millionen Ribosomen. Da es sich um die Proteinsynthesemaschinen der Zelle handelt, haben Zellen, die viele Proteine benötigen, einfach mehr Ribosomen.
Ribosomen können sich an andere Organelle anheften, wie z raues endoplasmatisches Retikulum oder die Kernhülle, die die Kern. Oder sie schwimmen frei in der zytoplasmatischen Brühe der Zelle. Die meisten Proteine, die in freien Ribosomen gebaut werden, verbleiben in der Zelle, während die Proteine, die von Ribosomen gebildet werden, die an das endoplasmatische Retikulum gebunden sind, normalerweise für den Transport aus der Zelle heraus markiert sind.
Proteinsynthese
Um Proteine aufzubauen, sind Ribosomen auf Anweisungen des Zellkerns angewiesen, der die DNA des Organismus enthält. Die Hauptfunktion der DNA besteht darin, den genetischen Bauplan für den Aufbau von Biomolekülen wie Proteinen zu speichern. Ribosomen erhalten Teile dieses Bauplans über spezialisierte Nukleinsäuren namens Boten-RNA (mRNA).
Das Ribosom verwendet diese mRNA als Matrize, um lange Ketten von Aminosäuren aufzubauen, die dem Ribosom von einer anderen Nukleinsäure namens. zugeführt werden Transfer-RNA (tRNA). Sobald sie fertig ist, faltet sich die Kette auf eine bestimmte Weise, die als a. bezeichnet wird Konformation. Diese gefaltete Einheit ist nun ein funktionelles Protein.
Biomoleküle in Ribosomen
Wenn Sie wissen, dass Ribosomen Proteine aus Nukleinsäure-Templaten synthetisieren, können Sie wahrscheinlich die beiden Arten von Molekülen erraten, aus denen ein Ribosom besteht. Die Antwort lautet natürlich Proteine und Nukleinsäuren. Tatsächlich sind Ribosomen ungefähr 60 Prozent RNA und 40 Prozent Eiweiß.
Ribosomale Proteine und ribosomale RNA (rRNA) bilden zusammen die beiden Untereinheiten des Ribosoms. Überraschenderweise trägt der Nukleinsäureanteil zum größten Teil der Struktur des Ribosoms bei, während die Proteine füllen Lücken und verstärken die Proteinsynthese, die ohne viel langsamer ablaufen würde Sie.
Die beiden Untereinheiten des Ribosoms trennen sich, wenn keine Proteine aufgebaut werden. Wissenschaftler beschreiben sie anhand ihrer Sedimentationsraten. Die meisten Ribosomen eukaryontischer Zellen, einschließlich derjenigen in menschlichen Zellen, enthalten eine 40er-Untereinheit und eine 60er-Untereinheit.