Ribosomen - De eiwitbouwers van een cel
Dit is een 3D computergrafisch model van een ribosoom. Ribosomen zijn samengesteld uit eiwitten en RNA. Ze bestaan uit subeenheden die in elkaar passen en werken als één om mRNA (messenger-RNA) te vertalen in een polypeptideketen tijdens eiwitsynthese (vertaling). Krediet: Callista Images/Cultura/Getty Images
Er zijn twee hoofdtypen cellen: prokaryotische en eukaryote cellen . Ribosomen zijn celorganellen die bestaan uit RNA en eiwitten . Ze zijn verantwoordelijk voor het samenstellen van de eiwitten van de cel. Afhankelijk van het eiwitproductieniveau van een bepaalde cel, kunnen ribosomen in de miljoenen lopen.
Belangrijkste afhaalrestaurants: ribosomen
- Ribosomen zijn celorganellen die functioneren bij de eiwitsynthese. Ribosomen in cellen van planten en dieren zijn groter dan die in bacteriën.
- Ribosomen zijn samengesteld uit RNA en eiwitten die ribosoomsubeenheden vormen: een grote ribosoomsubeenheid en een kleine subeenheid. Deze twee subeenheden worden geproduceerd in de kern en verenigen zich in het cytoplasma tijdens eiwitsynthese.
- Vrije ribosomen worden gevonden gesuspendeerd in het cytosol, terwijl gebonden ribosomen zijn bevestigd aan het endoplasmatisch reticulum.
- Mitochondriën en chloroplasten zijn in staat om hun eigen ribosomen te produceren.
Onderscheidende kenmerken
Structuur van een ribosoom. Interactie van een ribosoom met mRNA. ttsz/iStock/Getty Images Plus
Ribosomen zijn typisch samengesteld uit twee subeenheden: a grote subeenheid en een kleine subeenheid . Eukarotische ribosomen (80S), zoals die in planten cellen en dierlijke cellen, zijn groter in omvang dan prokaryotische ribosomen (70S), zoals die in bacteriën. Ribosomale subeenheden worden gesynthetiseerd in de nucleolus en steek het kernmembraan over naar de cytoplasma door kernporiën.
Beide ribosomale subeenheden komen samen wanneer het ribosoom zich hecht aan boodschapper-RNA (mRNA) tijdens eiwitsynthese . Ribosomen samen met een ander RNA-molecuul, overdracht RNA (tRNA), helpen bij het vertalen van de eiwitcodering genen in mRNA in eiwitten. Ribosomen link aminozuren samen om polypeptideketens te vormen, die verder worden gemodificeerd voordat ze functioneel worden eiwitten .
Locatie in de cel
Ribosomen kunnen worden gevonden bevestigd aan het endoplasmatisch reticulum of vrij in het cytoplasma. ttsz/iStock/Getty Images Plus
Er zijn twee plaatsen waar ribosomen gewoonlijk voorkomen in een eukaryote cel: gesuspendeerd in het cytosol en gebonden aan de endoplasmatisch reticulum . Deze ribosomen heten vrije ribosomen en gebonden ribosomen respectievelijk. In beide gevallen vormen de ribosomen gewoonlijk aggregaten die polysomen of polyribosomen worden genoemd tijdens de eiwitsynthese. Polyribosomen zijn clusters van ribosomen die zich hechten aan een mRNA-molecuul tijdens eiwitsynthese . Hierdoor kunnen meerdere kopieën van een eiwit tegelijk worden gesynthetiseerd uit een enkel mRNA-molecuul.
Vrije ribosomen maken meestal eiwitten die zullen functioneren in het cytosol (vochtbestanddeel van de cytoplasma ), terwijl gebonden ribosomen meestal eiwitten maken die worden geëxporteerd vanuit de cel of opgenomen in de cel membranen . Interessant genoeg zijn vrije ribosomen en gebonden ribosomen onderling uitwisselbaar en kan de cel hun aantal veranderen volgens metabolische behoeften.
organellen zoals mitochondriën en chloroplasten in eukaryote organismen hebben hun eigen ribosomen. Ribosomen in deze organellen lijken meer op ribosomen die worden gevonden in bacteriën wat betreft maat. De subeenheden die ribosomen in mitochondriën en chloroplasten omvatten, zijn kleiner (30S tot 50S) dan de subeenheden van ribosomen die in de rest van de cel worden aangetroffen (40S tot 60S).
Ribosomen en eiwitassemblage
Ribosomen interageren met mRNA om eiwitten te produceren in een proces dat translatie wordt genoemd. ttsz/iStock/Getty Images Plus
Eiwitsynthese vindt plaats door de processen van transcriptie en vertaling . In transcriptie, de genetische code vervat in DNA wordt getranscribeerd in an RNA versie van de code die bekend staat als messenger RNA (mRNA). Het mRNA-transcript wordt van de kern naar het cytoplasma getransporteerd waar het translatie ondergaat. In vertaling, een groeiende aminozuur keten, ook wel een polypeptideketen genoemd, wordt geproduceerd. Ribosomen helpen bij het vertalen van mRNA door te binden aan het molecuul en aminozuren aan elkaar te koppelen om een polypeptideketen te produceren. De polypeptideketen wordt uiteindelijk een volledig functionerende eiwit . Eiwitten zijn erg belangrijk biologische polymeren in onze cellen omdat ze bij vrijwel alle betrokken zijn cel functies.
Er zijn enkele verschillen tussen eiwitsynthese in eukaryoten en prokaryoten. Omdat eukaryote ribosomen groter zijn dan die in prokaryoten, hebben ze meer eiwitcomponenten nodig. Andere verschillen omvatten verschillende initiator-aminozuursequenties om eiwitsynthese te starten, evenals verschillende verlengings- en terminatiefactoren.
Eukaryotische celstructuren
Dit is een diagram van een dierlijke cel. colematt/iStock/Getty Images Plus
Ribosomen zijn er maar één type cel organel. De volgende celstructuren zijn ook te vinden in een typische dierlijke eukaryote cel:
- centriolen - helpen bij het organiseren van de assemblage van microtubuli.
- chromosomen - huis cellulair DNA.
- Cilia en Flagella - hulp bij cellulaire voortbeweging.
- Celmembraan - beschermt de integriteit van het binnenste van de cel.
- Endoplasmatisch reticulum - synthetiseert koolhydraten en lipiden .
- Golgi complex - produceert, bewaart en verzendt bepaalde mobiele producten.
- lysosomen - verteren cellulaire macromoleculen.
- mitochondriën - energie leveren aan de cel.
- Kern - regelt celgroei en reproductie.
- peroxisomen - ontgift alcohol, vorm galzuur en gebruik zuurstof om vetten af te breken.
bronnen
- Berg, Jeremy M. 'Eukaryote eiwitsynthese verschilt van prokaryote eiwitsynthese, voornamelijk in de initiatie van translatie.' Biochemie. 5e editie ., U.S. National Library of Medicine, 2002, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/#_ncbi_dlg_citbx_NBK22531.
- Wilson, Daniel N en Jamie H Doudna Cate. 'De structuur en functie van het eukaryote ribosoom.' Cold Spring Harbor-perspectieven in de biologie vol. 4,5 a011536. doi:10.1101/cshperspect.a011536