Met uitzondering van water, zijn eiwitten het meest voorkomende type molecuul in het lichaam. Eiwit wordt in elke cel van het menselijk lichaam aangetroffen en is de structurele component van je haar, spieren en huid.
Zonder ribosomen zou een cel geen eiwitten maken. Ribosomen en de eiwitten die ze maken, spelen een sleutelrol bij homeostase.
Wat is homeostase?
Alle levende wezens handhaven de interne omstandigheden op een optimaal niveau om te overleven. Cellulaire activiteiten die nodig zijn voor het leven kunnen alleen plaatsvinden in specifieke fysieke en chemische omgevingen. Daarom is het voor organismen noodzakelijk om deze omstandigheden te handhaven.
Homeostase verwijst naar de stabiele toestand van intern evenwicht die wordt gehandhaafd door organismen. Homeostase werkt door weerstand te bieden aan abrupte veranderingen in omstandigheden die ideaal zijn voor het leven. Zonder homeostatische processen zou het lichaam zichzelf niet kunnen reguleren.
Hoe ontstaat homeostase?
Homeostatische regeling
Receptoren meten de omgevingsomstandigheden en geven de informatie door aan het controlecentrum. Van daaruit wordt een verandering in gang gezet om de toestand weer in evenwicht te brengen.
Het klinkt misschien moeilijk te begrijpen, maar een intuïtief voorbeeld van homeostase is zweten. Wanneer ons lichaam te warm wordt, geven receptoren die gespecialiseerd zijn in temperatuurmetingen de informatie door aan de hersenen. Van daaruit treden mechanismen in werking om het lichaam af te koelen en terug te brengen naar een ideale temperatuur.
Dit is een voorbeeld van hoe het hele organisme de homeostase handhaaft, maar individuele cellen handhaven ook de homeostase. In de cel nemen eiwitten die door ribosomen worden gemaakt deel aan homeostatische processen. Op alle niveaus spelen ribosomen een sleutelrol bij het handhaven van homeostase.
Functie van ribosoom
ribosomen zijn microscopisch kleine machines die in alle levende cellen worden aangetroffen. Gevonden op het ruwe endoplasmatisch reticulum en in het cytoplasma, is de belangrijkste functie van ribosomen het synthetiseren van eiwitten. Ribosomen zijn in staat om eiwitten te maken door informatie te "lezen" die erin zit boodschapper-RNA (mRNA). De informatie in het mRNA bevat de instructies voor het ribosoom om de eiwitten beetje bij beetje te assembleren.
Eiwitten zijn opgebouwd uit ketens van organische moleculen genaamd aminozuren. Ribosomen pakken aminozuren en koppelen ze aan elkaar om eiwitten te maken in een proces dat vertaling. Tijdens translatie moet elk eiwit correct worden gevouwen om goed te kunnen functioneren.
Een andere functie van het ribosoom is het mediëren van de juiste vouwing van eiwitten.
Hoe is homeostase afhankelijk van ribosomen?
De eiwitten die door de ribosomen worden aangemaakt, zijn absoluut cruciaal voor het optreden van homeostase. Elke interne en externe cellulaire conditie die wordt gereguleerd door homeostase, wordt gemeten door een eiwit receptor. De belangrijkste rol van receptoren is het ontvangen en omzetten van signalen.
Door specifieke omstandigheden te bewaken en erop te reageren, helpen receptoren cellen te voelen wanneer een limiet wordt overschreden. Receptoren reageren op omgevingscondities en geven informatie door aan een controlecentrum. Vanuit het controlecentrum wordt de informatie gebruikt om de toestand weer in evenwicht te brengen.
Voorbeelden van de rol van eiwitten in homeostase
Een voorbeeld van homeostase is het in stand houden van lichaamstemperatuur. Een constante temperatuur wordt gehandhaafd door eiwitreceptoren genaamd thermoreceptoren. Thermoreceptoren meten veranderingen in externe en interne temperatuur.
Als de temperatuur tot gevaarlijk lage niveaus zou dalen, sturen thermoreceptoren signalen naar de hersenen. Dit veroorzaakt een effect op verschillende organen, bijvoorbeeld een organisme om zijn huid te rillen om de lichaamstemperatuur te verhogen. Ribosomen creëren de thermoreceptoren van het lichaam.
Een ander voorbeeld van een homeostatische toestand die door eiwitten wordt onderhouden, is: bloed glucose niveaus. Wanneer onze bloedsuikerspiegel te hoog wordt, geven gespecialiseerde cellen in het lichaam een eiwithormoon af, insuline genaamd.
Om de bloedglucosespiegels te verlagen, werkt insuline in op de lever, vetcellen en spiercellen. Insuline zorgt ervoor dat de lever minder glucose in het bloed afgeeft. Bovendien nemen vetcellen glucose op en slaan het op als vet. Muscle cellen meer glucose gaan gebruiken voor metabolische activiteit.
Zonder ribosomen zouden cellen geen eiwitten produceren
De regulatie van temperatuur en bloedglucose zijn slechts twee voorbeelden van hoe de eiwitten die ribosomen maken helpen om de homeostase te handhaven. Het is van vitaal belang om te begrijpen dat eiwitten absoluut essentieel zijn voor bijna elke activiteit die plaatsvindt in levende wezens.
Enkele van de functies van eiwitten zijn: DNA-replicatie, het transporteren van moleculen, het reageren op stimuli en het kataboliseren van metabolische reacties. Bijna elk homeostatisch proces is op de een of andere manier afhankelijk van eiwitten. Ribosomen handhaven een evenwicht van voorwaarden die nodig zijn voor het leven.