Vettä lukuun ottamatta proteiinit ovat kehon yleisimpiä molekyylityyppejä. Proteiinia on jokaisessa ihmiskehon solussa, ja se on hiusten, lihasten ja ihon rakenteellinen komponentti.
Ilman ribosomeja solu ei tekisi proteiineja. Ribosomeilla ja niiden luomilla proteiineilla on keskeinen rooli homeostaasi.
Mikä on homeostaasi?
Kaikki elävät olennot ylläpitävät sisäisiä olosuhteita optimaalisella tasolla selviytymisen kannalta. Elämän kannalta tarpeelliset solutoiminnot voivat tapahtua vain tietyissä fysikaalisissa ja kemiallisissa ympäristöissä. Siksi organismien on ylläpidettävä näitä olosuhteita.
Homeostaasi viittaa organismien ylläpitämään sisäisen tasapainon vakaan tilaan. Homeostaasi toimii vastustamalla äkillisiä muutoksia olosuhteissa, jotka ovat ihanteellisia elämälle. Ilman homeostaattisia prosesseja keho ei pystyisi säätelemään itseään.
Kuinka homeostaasi tapahtuu?
Homeostaattinen hallinta mekanismeihin kuuluu kolme toisistaan riippuvaa osaa: a reseptori, ohjauskeskus ja efektori.
Vastaanottajat mittaavat ympäristöolosuhteet ja välittävät tiedot ohjauskeskukseen. Sieltä aloitetaan muutos tilanteen palauttamiseksi tasapainoon.
Se saattaa kuulostaa vaikealta ymmärtää, mutta intuitiivinen esimerkki homeostaasista hikoilee. Kun kehomme lämpenee liian kuumaksi, lämpötilan tunnistamiseen erikoistuneet reseptorit välittävät tiedot aivoihin. Sieltä mekanismit käynnistyvät jäähdyttämään kehoa ja palauttamaan sen ihanteelliseen lämpötilaan.
Tämä on esimerkki koko organismista, joka ylläpitää homeostaasia, mutta yksittäiset solut ylläpitävät myös homeostaasia. Solussa ribosomien valmistamat proteiinit osallistuvat homeostaattisiin prosesseihin. Kaikilla tasoilla ribosomeilla on keskeinen rooli homeostaasin ylläpitämisessä.
Ribosomen toiminta
Ribosomit ovat mikroskooppisia koneita, joita löytyy kaikista elävistä soluista. Karkealla endoplasmisella verkkokerroksella ja sytoplasmassa ribosomien päätehtävä on syntetisoida proteiineja. Ribosomit kykenevät tuottamaan proteiineja lukemalla sisällä olevia tietoja messenger RNA (mRNA). MRNA: n sisältämät tiedot sisältävät ohjeet ribosomille proteiinien kokoamiseksi bitti kerrallaan.
Proteiinit koostuvat nimettyjen orgaanisten molekyylien ketjuista aminohappoja. Ribosomit tarttuvat aminohappoihin ja yhdistävät ne yhteen proteiinien luomiseksi prosessissa, jota kutsutaan käännös. Translaation aikana jokainen proteiini on taitettava oikein toimiakseen oikein.
Toinen ribosomin tehtävä on välittää proteiinien oikea taittuminen.
Kuinka homeostaasi riippuu ribosomeista?
Ribosomien luomat proteiinit ovat ehdottoman tärkeitä homeostaasin esiintymiselle. Jokainen sisäinen ja ulkoinen solutila, jota homeostaasi säätelee, mitataan proteiinilla reseptori. Reseptorien päärooli on vastaanottaa ja siirtää signaaleja.
Tarkkailemalla ja reagoimalla erityisiin olosuhteisiin reseptorit auttavat soluja havaitsemaan, milloin raja ylittyy. Vastaanottajat reagoivat ympäristöolosuhteisiin ja välittävät tiedot ohjauskeskukseen. Ohjauskeskuksesta tietoja käytetään tilanteen palauttamiseksi tasapainoon.
Esimerkkejä proteiinien roolista homeostaasissa
Esimerkki homeostaasista on ruumiinlämpö. Tasapainolämpötilaa ylläpitävät kutsutut proteiinireseptorit termoreseptorit. Lämpöreseptorit mittaavat ulkoisen ja sisäisen lämpötilan muutoksia.
Jos lämpötila laskisi vaarallisen matalalle tasolle, termoreseptorit lähettävät signaaleja aivoihin. Tämä saa aikaan vaikutuksen eri elimiin, esimerkiksi organismin värisemään ihoa kehon lämpötilan nostamiseksi. Ribosomit luovat kehon termoreseptorit.
Toinen esimerkki proteiinien ylläpitämästä homeostaattisesta tilasta on verensokeri tasoilla. Kun verensokeritasomme nousee liian korkeaksi, kehon erikoistuneet solut vapauttavat insuliiniksi kutsutun proteiinihormonin.
Verensokeritasojen alentamiseksi insuliini vaikuttaa maksaan, rasvasoluihin ja lihassoluihin. Insuliini saa maksan vapauttamaan vähemmän glukoosia veressä. Lisäksi rasvasolut imevät glukoosin ja varastoivat sen rasvana. Muscle-solut alkaa käyttää enemmän glukoosia aineenvaihduntaan.
Ilman ribosomeja solut eivät tuottaisi proteiineja
Lämpötilan ja verensokerin säätely ovat vain kaksi esimerkkiä siitä, kuinka ribosomien tuottamat proteiinit auttavat ylläpitämään homeostaasia. On elintärkeää ymmärtää, että proteiinit ovat ehdottoman välttämättömiä melkein jokaiselle yksittäiselle toiminnalle, joka tapahtuu elävissä olennoissa.
Joitakin proteiinien tehtävistä ovat DNA kopiointi, kuljettavat molekyylejä, reagoivat ärsykkeisiin ja katabolisoivat metaboliset reaktiot. Lähes jokainen homeostaattinen prosessi on jollain tavalla riippuvainen proteiineista. Ribosomit ylläpitävät elämän kannalta välttämättömien olosuhteiden tasapainoa.