In der Biologie Oft hören wir das Wort Ribosom, das sich auf die Translation von Genen, RNA, Proteinen und anderen bezieht. Es ist jedoch schwierig, all diese Operationen zu verstehen, ohne sich über die Grundkonzepte im Klaren zu sein. Deshalb werden wir diesen Artikel widmen, um zu erklären, was ein Ribosom ist.
Um dies zu erreichen, werden wir ein wenig über ihre Funktion und über die Ribosomen von Bakterien sprechen. Darüber hinaus werden wir diskutieren, was sie produzieren und wo sie gefunden werden. Wenn Sie sich für das Thema interessieren oder einfach nur wissen möchten, was ein Ribosom ist, ist dies zweifellos der richtige Artikel.
Was ist ein Ribosom und seine Funktion?
Wenn wir von Ribosomen sprechen, beziehen wir uns auf zytoplasmatische Organellen, die nicht durch eine Membran aus rRNA (Ribonukleinsäure) und ribosomalen Proteinen begrenzt sind. Zusammen bilden sie eine molekulare Maschine, die in allen Zellen mit Ausnahme der Spermien vorkommt. Dank ihnen ist es möglich, die notwendige Übersetzung für die Expression von Genen durchzuführen. Mit anderen Worten: Ribosomen sind für die Proteinsynthese verantwortlich durch die in der DNA enthaltenen Informationen. Dies kommt transkribiert in Form von mRNA (Messenger-RNA) auf das Ribosom an.
Die Funktion des Ribosoms ist die Translation oder Synthese von Proteinen. Um diese Aufgabe zu erfüllen, erhalten Ribosomen die notwendigen Informationen von der mRNA, da seine Nukleotidsequenz bestimmt schließlich die Aminosäuresequenz des Proteins. Die RNA-Sequenz stammt aus der Transkription eines DNA-Gens. Transfer-RNA ist für den Transport von Aminosäuren zu Ribosomen verantwortlich.
Was produzieren Ribosomen?
Die Funktion des Ribosoms ist im genetischen Code von grundlegender Bedeutung. Wie bereits erwähnt, ist es für die Proteinsynthese verantwortlich, ein Prozess, der auch als Gentranslation bezeichnet wird. Dazu liest das Ribosom die Informationen aus der mRNA und baut die Aminosäuren der Transfer-RNA in das derzeit wachsende Protein ein. Daher produziert das Ribosom Proteine.
Bevor wir fortfahren, müssen wir das wissen Aminosäuren bilden Proteine. Derzeit wurden unter allen Lebewesen 20 Aminosäuren entdeckt. Im genetischen Code werden Aminosäuren von Codons codiert, die Tripletts von Nukleotiden sind. Es gibt 64 Codons, die für alle Aminosäuren und drei Signale codieren, um die Translation zu stoppen. Daher ist der Code entartet und mehrere verschiedene Codons dienen derselben Aminosäure.
Ribosom: Proteinsynthese oder Translation
Im Allgemeinen beginnt der Translationsprozess mit dem AUG-Codon, das für die Codierung der Aminosäure Methionin verantwortlich ist. Das Codon, das das Ende des Proteins markiert, ist das Stopcodon. Wie bei den meisten Organismen kodiert jedes Codon für dieselbe Aminosäure. Der genetische Code gilt als universell.
Zwei Teile des Ribosoms kommen aus dem Zellkern: Die kleinen und großen Untereinheiten. Diese werden durch Gebühren zusammengehalten. Wenn die Magnesiumkonzentration (Mg2+) nimmt ab, beide Untereinheiten neigen dazu, sich zu trennen.
Was sind die Ribosomen von Bakterien?
Wir werden zunächst gut erklären, was Bakterien sind, bevor wir über ihre Ribosomen sprechen. Auch, sie sind prokaryotische einzellige lebende Organismen, das heißt, sie haben keinen Kern. Um eine bessere Vorstellung zu bekommen: Das genetische Material von Bakterien, bei dem es sich um ein doppelsträngiges zirkuläres DNA-Molekül handelt, ist im Zytoplasma frei und nicht wie bei eukaryotischen Zellen in einem Kern eingeschlossen.
Wenn wir Bakterien unter dem Mikroskop betrachten, sehen sie aus wie Stäbchen, Spiralen oder Kugeln. Trotz allem, was fast jeder glaubt, Die meisten von ihnen sind nicht schädlich. Weniger als ein Prozent der Bakterien verursachen Krankheiten. Tatsächlich sind sie für die auf der Erde existierenden Ökosysteme von wesentlicher Bedeutung.
Die Ribosomen von Bakterien erfüllen weiterhin dieselbe Funktion: Proteinsynthese. Nur diesmal findet es in Bakterien statt. Es ist ein wesentlicher Prozess für das Wachstum.
Bakterielles Wachstum
Es gibt insgesamt drei Phasen, die das Bakterienwachstum durchläuft. Wir werden sie weiter unten kommentieren, um die grundlegende Rolle des Ribosoms in diesem Fall besser zu verstehen.
- Verzögerungsphase / Anpassungsphase: Eine Bakterienpopulation benötigt eine Anpassungszeit, wenn sie sich in einer neuen Umgebung befindet, die die notwendigen Nährstoffe für ihr Wachstum liefert. In diesem Fall ist das Wachstum langsam, während sich die Zellen darauf vorbereiten, ein schnelles Wachstum zu initiieren. Darüber hinaus geht es um eine hohe Proteinbiosyntheserate, bei der Ribosomen ins Spiel kommen.
- Exponentielle Phase: Während dieser Phase ist das Zellwachstum schnell und exponentiell. Die Nährstoffe werden mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit metabolisiert, bis sie erschöpft sind und der dritten und letzten Phase weichen.
- Stationäre Phase: In der stationären Phase reduzieren Zellen ihre Stoffwechselaktivität drastisch und beginnen, nicht essentielle zelluläre Proteine als Energiequelle zu verwenden. Dies ist eine Übergangszeit von schnellem Wachstum zu einem Stressreaktionszustand. Darin wird die Expression von Genen aktiviert, die mit der DNA-Reparatur, dem Nährstofftransport und dem antioxidativen Metabolismus zusammenhängen.
Ohne Ribosomen könnten Bakterien also nicht einmal ihr Wachstum beginnen.
Wo werden Ribosomen gefunden?
Es gibt verschiedene Orte, an denen Ribosomen gefunden werden: Im rauen endoplasmatischen Retikulum, in Mitochondrien, in Chloroplasten und im Cytosol. Sie können jedoch nur mit einem Elektronenmikroskop gesehen werden, da ihre Größe bei eukaryotischen Zellen 32 Nanometer und bei prokaryotischen Zellen 29 Nanometer beträgt. Unter einem Elektronenmikroskop betrachtet sind sie rund und elektronendicht. Andererseits ist unter einem optischen Mikroskop zu sehen, dass sie für die Basophilie einiger Zellen verantwortlich sind.
Ich hoffe, dieser Artikel hat für Sie klargestellt, was ein Ribosom ist und welche Funktion es hat. Die Welt der Biologie und Genetik ist riesig und jedes Mal werden neue Dinge entdeckt. Um sie zu verstehen, schadet es nicht, über Grundkenntnisse zu verfügen, beispielsweise zu wissen, was eine Genübersetzung ist und wie sie funktioniert.