Med unntak av vann er proteiner den vanligste typen molekyler i kroppen. Protein finnes i hver eneste celle i menneskekroppen, og det er den strukturelle komponenten i hår, muskler og hud.
Uten ribosomer ville ikke en celle lage proteiner. Ribosomer og proteinene de lager spiller en nøkkelrolle i homeostase.
Hva er homeostase?
Alle levende ting opprettholder indre forhold på optimale nivåer for overlevelse. Mobilaktiviteter som er nødvendige for livet kan bare forekomme i spesifikke fysiske og kjemiske omgivelser. Derfor er det nødvendig for organismer å opprettholde disse forholdene.
Homeostase refererer til den jevne tilstanden til indre likevekt som opprettholdes av organismer. Homeostase fungerer ved å motstå brå endringer i forhold som er ideelle for livet. Uten homeostatiske prosesser ville ikke kroppen være i stand til å regulere seg selv.
Hvordan oppstår homeostase?
Homeostatisk kontroll mekanismer involverer tre gjensidig avhengige deler: a reseptor, kontrollsenter og en effektor.
Reseptorer måler miljøforhold og videreformidler informasjonen til kontrollsenteret. Derfra initieres en endring for å bringe tilstanden tilbake i likevekt.
Det høres kanskje vanskelig ut å forstå, men et intuitivt eksempel på homeostase svetter. Når kroppene våre blir for varme, videreformidler reseptorer som spesialiserer seg på temperaturmåling informasjonen til hjernen. Derfra sparker mekanismer inn for å kjøle ned kroppen og bringe den tilbake til en ideell temperatur.
Dette er et eksempel på at hele organismen opprettholder homeostase, men individuelle celler opprettholder også homeostase. I cellen deltar proteiner laget av ribosomer i homeostatiske prosesser. På alle nivåer spiller ribosomer en nøkkelrolle i vedlikehold av homeostase.
Ribosomens funksjon
Ribosomer er mikroskopiske maskiner som finnes i alle levende celler. Funnet på det grove endoplasmatiske retikulumet og i cytoplasmaet, er hovedfunksjonen til ribosomer å syntetisere proteiner. Ribosomer er i stand til å lage proteiner ved å "lese" informasjonen i messenger RNA (mRNA). Informasjonen i mRNA inneholder instruksjonene for at ribosomet skal monteres proteinene bit for bit.
Proteiner består av kjeder av organiske molekyler som kalles aminosyrer. Ribosomer griper aminosyrer og knytter dem sammen for å skape proteiner i en prosess som kalles oversettelse. Under oversettelse må hvert protein brettes riktig for å fungere skikkelig.
En annen av ribosomens funksjon er å formidle riktig folding av proteiner.
Hvordan er homeostase avhengig av ribosomer?
Proteinene opprettet av ribosomene er helt avgjørende for at homeostase skal forekomme. Hver indre og ytre cellulær tilstand som reguleres av homeostase måles av et protein reseptor. Hovedrollen til reseptorer er å motta og transdusere signaler.
Ved å overvåke og svare på spesifikke forhold hjelper reseptorer celler til å føle når en grense blir brutt. Mottakere reagerer på miljøforhold og videreformidler informasjon til et kontrollsenter. Fra kontrollsenteret brukes informasjonen til å bringe tilstanden tilbake til likevekt.
Eksempler på proteiners rolle i homeostase
Et eksempel på homeostase er vedlikehold av kroppstemperatur. En jevn temperatur opprettholdes av proteinreseptorer som kalles termoreseptorer. Termoreseptorer måler endringer i ekstern og intern temperatur.
Hvis temperaturen skulle synke til farlig lave nivåer, vil termoreseptorer sende signaler til hjernen. Dette forårsaker en effekt på forskjellige organer, for eksempel en organisme som skjelver huden for å øke kroppstemperaturen. Ribosomer skaper kroppens termoreseptorer.
Et annet eksempel på en homeostatisk tilstand opprettholdt av proteiner er blodsukker nivåer. Når blodsukkernivået blir for høyt, frigjør spesialiserte celler i kroppen et proteinhormon som kalles insulin.
For å redusere blodsukkernivået virker insulin på leveren, fettcellene og muskelcellene. Insulin får leveren til å frigjøre mindre glukose i blodet. I tillegg tar fettceller opp glukose og lagrer det som fett. Muscle celler begynn å bruke mer glukose for metabolsk aktivitet.
Uten ribosomer ville celler ikke produsere proteiner
Reguleringen av temperatur og blodsukker er bare to eksempler på hvordan proteinene som ribosomer hjelper til med å opprettholde homeostase. Det er viktig å forstå at proteiner er helt essensielle for nesten hver eneste aktivitet som skjer i levende ting.
Noen av funksjonene til proteiner inkluderer DNA-replikasjon, transporterer molekyler, reagerer på stimuli og kataboliserer metabolske reaksjoner. Nesten hver homeostatisk prosess er avhengig av proteiner på en eller annen måte. Ribosomer opprettholder en likevekt av forhold som er nødvendige for livet.