Die Zellen, aus denen alle Organismen bestehen, sind hoch organisierte Strukturen, die speziell dafür entwickelt wurden, lebensnotwendige Prozesse durchzuführen. Die einfachsten Zellen gehören zu Prokaryoten wie Bakterien. Komplexer sind die Zellen der Eukaryoten, also Tiere, Pflanzen, Pilze und Protisten. Innerhalb jeder eukaryotischen Zelle befinden sich spezialisierte Strukturen namens Organellen arbeiten zusammen, um alle Lebensfunktionen zu erfüllen. Eine der wichtigsten Funktionen in der Zelle ist die Herstellung und Verarbeitung von Proteinen. Mehrere Organellen sind direkt an der Proteinsynthese beteiligt, während andere die Unterstützung durch Durchführung von Nebenaufgaben, die erforderlich sind, um die Funktionsfähigkeit der Zelle für die Proteinsynthese aufrechtzuerhalten auftreten.
Kern
Das Kern ist das Kontrollzentrum der Zelle, in der die DNA untergebracht ist. Das DNA enthält alle genetischen Informationen der Zelle sowie die Informationen, die die Zelle zur Erfüllung ihrer Funktionen einschließlich der Fortpflanzung benötigt. Hier macht DNA RNA durch Transkription, die den Prozess der Proteinsynthese beginnt. Der Nukleolus ist eine kleine Organelle im Kern, in der Ribosomen hergestellt werden. In Pflanzenzellen,
Chloroplasten, die für die Photosynthese notwendig sind finden sich im Kern.Endoplasmatisches Retikulum
Das Struktur des endoplasmatischen Retikulums ähnelt einer gefalteten Membran. Es gibt zwei Arten: rau und glatt. Im glatten endoplasmatischen Retikulum findet die Lipidsynthese statt und die Organelle verarbeitet toxische Substanzen innerhalb der Zelle. Das raue endoplasmatische Retikulum ist nach seinem rauen Aussehen aufgrund der an seinen Falten befestigten Ribosomen benannt. Hier findet die meiste Proteinsynthese statt.
Ribosomen
Ribosomen sind meist am rauen endoplasmatischen Retikulum befestigt, können aber auch frei im Zytoplasma schwimmen. Sie sind der Hauptort der Proteinsynthese.
Golgi-Apparat
Das Golgi-Apparat funktioniert wie ein Postamt. Proteine werden verpackt und zur Verteilung an den Golgi-Apparat geschickt. Vesikel werden gebildet und dann an die Stelle auf der Zellmembran abgegeben, wo sie Proteine freisetzen Moleküle während der Exozytose oder umhüllen externe Substanzen und bauen sie während der Exozytose in die Zelle ein Endozytose. Ein Teil der proteintragenden Vesikel verbleibt zur Lagerung im Golgi-Apparat. Der Golgi-Komplex ist auch für die Herstellung von Lysosomen verantwortlich.
Vesikel
Vesikel sind kleine Säcke, die Stoffe enthalten und diese durch die Zelle transportieren. Sie transportieren auch Stoffe in und aus der Zelle. Vesikel transportieren Stoffe vom Syntheseort zur Zellmembran für den Export und von der Zellwand zu anderen Organellen mit importierten Stoffen.
Plasma Membran
Das Plasma Membran ist eine zweischichtige Barriere, die die Zelle von ihrer Umgebung trennt und den Import oder Export bestimmter Stoffe ermöglicht. Proteine in der Membran steuern den Durchgang von Molekülen in und aus der Zelle.
Mitochondrien
Verantwortlich für den Stoffwechsel der Zelle, die Mitochondrien ist das Kraftwerk der Zelle, das Energie aus der Nahrung in ATP umwandelt, das für die Zellfunktionen verwendet wird.
Zytoskelett
Das Zytoskelett ist das Gerüst der Zelle. Es besteht aus Mikrotubuli und Mikrofilamente die der Zelle Struktur verleihen und die Bewegung von Vesikel und anderen Komponenten um die Zelle herum ermöglichen.
Zytoplasma
Das Zytoplasma ist ein wasserbasiertes Substrat, das das Zellinnere ausmacht und die Organellen umgibt. Es füllt die Zwischenräume zwischen den Organellen und hilft dem Zytoskelett, proteinhaltige Vesikel vom endoplasmatischen Retikulum zum Golgi-Komplex und zur Plasmamembran um die Zelle zu bewegen.
Lysosomen
Die Wurzel lysieren bedeutet zu lösen oder zu lösen. Die Arbeit von Lysosomen besteht darin, abgenutzte oder beschädigte Zellbestandteile abzubauen, Fremdpartikel zu verdauen und die Zelle gegen Bakterien und Viren zu verteidigen, die die Zellmembran durchbrechen. Lysosomen verwenden Enzyme, um diese Funktionen auszuführen.
Protein-Power
Ein Großteil der Bemühungen einer Zelle besteht darin, Proteine herzustellen. Proteine erfüllen viele wichtige Funktionen im Körper. Es gibt zwei Arten von Proteinen: Strukturproteine und Enzyme. Strukturproteine werden verwendet, um das Gerüst von Geweben wie Knochen, Haut, Haaren und Blut zu bilden, wie z Kollagen und Enzyme, die zur Regulierung der Zellfunktionen verwendet werden, indem sie chemische Reaktionen wie z Verdauung. Zellorganellen müssen zusammenarbeiten, um die Proteinsynthese durchzuführen, Proteine innerhalb der Zelle zu verwerten und sie aus der Zelle zu transportieren.
Proteinsynthese
Um Proteine herzustellen, transkribiert die DNA Informationen in RNA im Kern. Transkription ist, als würde man Kopien der DNA-Informationen erstellen und diese Informationen in einem neuen Format anwenden. Die RNA verlässt den Zellkern und wandert durch das Zytoplasma zu Ribosomen auf dem rauen endoplasmatischen Retikulum. Hier geht die RNA durch Übersetzung. Wie bei der Übersetzung von einer Sprache in eine andere wird die Information, die die DNA während der Transkription auf die RNA kopiert, in eine Sequenz von Aminosäuren übersetzt. Die Aminosäureketten oder Polypeptide werden in der richtigen Reihenfolge zu Proteinen zusammengesetzt.
Verpackung und Transport
Nachdem Proteine synthetisiert sind, wird ein Teil des rauen endoplasmatischen Retikulums abgeschnürt und getrennt, um ein proteingefülltes Vesikel zu bilden. Das Vesikel wandert zum Golgi-Komplex, wo das Protein bei Bedarf modifiziert und in ein neues Vesikel umgepackt wird. Von dort tragen die Vesikel das Protein zu einer anderen Organelle, wo es innerhalb der Zelle oder zur Plasmamembran zur Sekretion verwendet wird. Vesikel können das Protein auch in der Zelle zur späteren Verwendung speichern. Die Mikrofilamente und Mikrotubuli des Zytoskeletts bewegen die Vesikel dorthin, wo sie hin müssen.