Ribosomen: Definition, Typen, Funktionen, Formen und Strukturen

Ribosomen: Definition, Typen, Funktionen, Formen und Strukturen – Haben Sie schon einmal den Begriff Ribosom gehört? Bei dieser Gelegenheit werden wir diskutieren, was unter Ribosomen zu verstehen ist. Schauen wir uns die vollständige Erklärung unten an, um sie besser zu verstehen.

Ribosomen: Definition, Typen, Funktionen, Formen und Strukturen

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Ein Ribosom ist ein Partikel, Molekül oder Organell, das aus Protein und Ribonukleinsäure (RNA) besteht, die bei der Proteinsynthese zusammenarbeiten. Mit anderen Worten: Das Ribosom ist der Ort der Proteinsynthese. Ribosomen haben kleine Abmessungen, wobei dieses feste Organell einen Durchmesser von nur 20 Nanometern hat. Ribosomen sind kugelförmige Strukturen, die im Zytoplasma sowohl prokaryotischer als auch eukaryotischer Zellen vorkommen. Einige Arten von Ribosomen kommen frei im Zytosol vor, andere heften sich an das aggressive endoplasmatische Retikulum (ER), auch Kernmembran genannt.

Der Begriff Ribosom kommt aus dem Griechischen und zwar aus dem Wort soma, was Körper bedeutet, und Ribonukleinsäure oder Ribonukleinsäure. Der Wissenschaftler, der als erster Ribosomen erforschte, war George Emil Palade, ein rumänischer Wissenschaftler. Diese Forschung führte er in den 1950er Jahren mit einem Elektronenmikroskop durch. Aufgrund seiner Forschungen erhielt George Emil Palade bis 1974 den Nobelpreis für Psychologie und Gesundheit. Der Wissenschaftler, der als erster den Namen Ribosom für dieses feste Molekül verwendete, war jedoch Richard B. Roberts im Jahr 1958.

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Merkmale von Ribosomen

Kleine Körnchen mit einem Durchmesser von etwa 20 bis 22 Nanometern.
Kommt in allen lebenden Zellen vor.
Das kleinste Organell der Zelle.
Besteht zu 65 % aus ribosomaler RNA (rRNA) und zu 35 % aus ribosomalem Protein.
Kommt im rauen ER vor und ist im Zytoplasma verstreut.
Proteine ​​produzieren.

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Arten von Ribosomen

• Freie Ribosomen sind Zellstrukturen, die weit im Zytoplasma verteilt sind
• Gebundene Ribosomen sind eine der Ribosomenstrukturen, die normalerweise an den ER-Abschnitt (Endoplasmatisches Retikulum) gebunden sind oder oft auch als RER (Rough Endoplasmic Reticulum) bezeichnet werden.

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Ribosomenform und -größe

Prokaryoten

Prokaryontische Ribosomen sind 70S groß und enthalten 6 % RNA und 40 % Protein. Diese Zellorganellen befinden sich frei im Zytoplasma und haben die Größe der 50S- und 30S-Untereinheiten. Hat eine Länge von 29 x 21 nm und eine Masse von 2.520.000 Dalton.

Eukaryoten

Bei eukaryotischen Ribosomen hingegen beträgt die Größe 80S mit 40 % RNA-Gehalt und 60 % Proteingehalt.

Es befindet sich frei im Zytoplasma und ist an das endoplasmatische Retikulum gebunden. Es misst etwa 32 x 22 nm in der Länge und hat eine Masse von etwa 4.220.000 Dalton.

Ribosomenfunktion

Wie wir bereits wissen, sind Ribosomen kleine Teilchen, die für Elektronen undurchlässig sind. Es besteht aus 4 Arten ribosomaler RNA (rRNA) und 80 verschiedenen Proteintypen. Ribosomen haben verschiedene Funktionen, darunter:

Proteinsynthese

Das Ribosom ist ein Beispiel für ein Organell ohne Membran, in dem es eine sehr wichtige Rolle spielt Sehr wichtig im Prozess der Proteinsynthese ist ein Prozess, der Botschafter-RNA (mRNA) in übersetzt Proteine.

Ribosomen haben eine freie Position bei der Durchführung des Prozesses der Synthese von Proteinenzymen, die als Katalysatoren in der Zytosolflüssigkeit wirken. Bei der Ausführung dieser Funktionen werden Ribosomen durch drei Hauptkomponenten unterstützt, nämlich:

• mRNA, die eine Vorlage für Proteine ​​ist. Dieses Molekül ist eine Kopie eines in der DNA enthaltenen Gens, das dann zum Zytoplasma geschickt wird, um dort mithilfe von Ribosomen in Protein übersetzt zu werden. mRNA besteht aus einer Reihe von Codons, deren Aufgabe es ist, die Ribosomensequenz der Aminosäuren zu bestimmen, die für den Prozess der Proteinsynthese erforderlich sind.
• Aminosäure
• tRNA, ein spezieller Aminosäureträger. Dieses Molekül verfügt über ein Triplett-Anticodon, das zu einem auf der mRNA befindlichen Codon komplementär ist. Und bei dieser Komplementierung bestimmt die Codonsequenz der mRNA die Aminosäuresequenz.

Diese Kette von Proteinsyntheseprozessen wird als zentrales Dogma bezeichnet. Das bei diesem Syntheseprozess entstehende Protein wird später vom Zytoplasma genutzt.

Transkription

Einer der DNA-Stränge verarbeitet die Transkription, um RNA zu erzeugen. Der DNA-Abschnitt, der in RNA transkribiert wird, wird Transkriptionseinheit genannt. Tatsächlich ist die Transkription Teil der genetischen Expression. Die ursprüngliche Interpretation der Transkription ist eigentlich eine Kopie oder Transliteration. Mit Transkription ist hier also der Prozess des Kopierens von DNA-Messwerten in RNA gemeint. Dabei verändert sich nur die stickstoffhaltige Base Thymin in der DNA, die in der RNA durch Uracil ersetzt wird. Die Transkription besteht aus drei Phasen des Prozesses, nämlich:

• Initiation (Anfang) der RNA-Kette
• Verlängerung (Verlängerung) der RNA-Kette
• Termination (Terminierung) der RNA-Kette

Der Transkriptionsprozess findet im Zellkern oder in der Matrix von Mitochondrien und Plastiden statt, wo dieser Prozess durch jeden oder gar keinen Reiz ausgelöst werden kann. Die auftretende Stimulation aktiviert den Kernprometer, der aus der TATA-Box, der CCAAT-Box und der GC-Box besteht. Durch diesen Transkriptionsprozess entsteht eine Roh-RNA, die sogenannte primäre mRNA, in der sich Bündelfragmente für Proteine ​​befinden, die den Prozess der Proteinsynthese unterstützen und steuern. Die nächste RNA-Datei ist posttranskriptionell.

Übersetzung

Hierbei handelt es sich um den Prozess der Übersetzung der Nukleotidsequenz in einem mRNA-Molekül in eine Aminosäuresequenz, aus der ein Protein oder Polypeptid besteht. Dies ist einer der Hauptprozesse, der Gene mit Proteinen verknüpfen kann, nicht nur die Transkription. Dieser Prozess findet nur in mRNA-Molekülen statt, während andere Moleküle wie rRNA und tRNA keinen Translationsprozess durchlaufen. mRNA ist eine Kopie der DNA-Sequenz, in der das Molekül das Gen in Form eines offenen Leserahmens anordnet. Darüber hinaus übermittelt mRNA auch Aminosäuresequenzdaten. Ribosomen sind der Ort, an dem dieser Übersetzungsprozess stattfindet

Der Übersetzungsprozess ist in drei Sitzungen zusammengefasst, nämlich:

1. Einweihung

Dies ist der erste Schritt im Translationsprozess, bei dem sich die mRNA, die 30S-Untereinheit und die Formylmethionyl-tRNA zu einer 30S-Initiationsumgebung verbinden. Nachdem der 3oS-Initiationskomplex gebildet wurde, verbinden sich die 50S-Untereinheiten zur 70S-Untereinheit.

2. Dehnung

Dies ist der Prozess der Verlängerung von Polypeptiden sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten. Dieser Prozess ist in drei Phasen unterteilt, nämlich:

• Bindung von Aminoacyl-tRNA an die A-Seite des Ribosoms
• Herstellung von Peptidverknüpfungen
• Translozieren Sie das entlang der mRNA gesträngte Ribosom zur nächsten Codonposition, die an der A-Stelle vorhanden ist

3. Kündigung

Dies ist der letzte Prozess der Translation, bei dem die drei Arten von Terminationscodons, nämlich UAA, UGA und UAG, die in der mRNA vorkommen, Position A auf dem Ribosom erreichen.

Ribosomenstruktur und Zusammensetzung

Ribosomen sind Bestandteile in Zellen, die Proteine ​​aus allen Arten von Aminosäuren produzieren. Das Ribosom selbst besteht aus zwei wesentlichen Verbindungen, nämlich:

Ribonukleinsäure oder Ribonukleinsäure (RNA)

Diese Säure stammt aus dem Nukleolus, dem Ort, an dem in der Zelle der Ribosomensyntheseprozess stattfindet. Ribonukleinsäure ist eines der drei Hauptmakromoleküle (DNA, Protein, RNA), die für alle Lebensformen eine wichtige Rolle spielen. RNA hat eine ähnliche Struktur wie DNA, da sie aus mehreren Nukleotiden besteht, von denen jedes eine Phosphatgruppe, eine stickstoffhaltige Basengruppe und eine Pentosegruppe aufweist. Ribonukleinsäure ist auch an der Proteinsynthese in eukaryotischen Zellen beteiligt. In diesen eukaryotischen Zellen gibt es drei Arten von RNA, nämlich:

• RNA – Messenger oder was allgemein als Messenger-RNA (mRNA) bezeichnet wird. Es handelt sich um einen RNA-Typ, der mit der RNA-Polymerase I synthetisiert wird
• RNA–Ribosom oder bekannt als Ribosomale–RNA (rRNA). Es handelt sich um eine Art RNA, die mit RNA-Polymerase II synthetisiert wird
• RNA-Transfer oder sogenannte Transfer-RNA (tRNA). Es handelt sich um eine Art RNA, die mit RNA-Polymerase III synthetisiert wird

RNA hat mehrere Hauptfunktionen, darunter:

1. Als Datenspeicher oder genetisches Material

Dies gilt insbesondere für eine Gruppe von Viren wie Bakteriophagen, bei denen ein Virus, sobald er beginnt, in lebende Zellen einzudringen, dies kann Die RNA, die es in das Zytoplasma der Opferzelle transportiert, wird von der Wirtszelle übersetzt, um Viren zu erzeugen neu. Die Ergebnisse anspruchsvoller Forschung im Zusammenhang mit RNA zeigten, dass RNA zu Beginn des Evolutionsprozesses das übliche genetische Material war, bevor lebende Organismen DNA verwendeten.

2. Als Vermittler zwischen DNA und Protein im Prozess der genetischen Expression, der für alle lebenden Organismen gilt

In diesem Fall handelt es sich bei RNA um ein Produkt, das als Kopie des Codes für die Sequenz der Stickstoffbasen in der DNA fungiert Transkriptionsprozess, bei dem der Sequenzcode in 3 Sequenzen von N Basen angeordnet ist, die als bezeichnet werden Codon. Jedes Codon hat eine Bindung mit einer Aminosäure.

Ribosomenprotein oder Ribonukleinprotein (RNP)

Ribosomales Protein ist eine Art Protein, das zusammen mit rRNA (Ribosomen-RNA) ribosomale Untereinheiten bildet, die am zellulären Translationsprozess beteiligt sind. Es handelt sich um eine Verbindung, bei der es sich um ein Polymer aus verschiedenen Monomeren handelt, die durch Peptidbindungen miteinander verbunden sind. Dieses Molekül enthält Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und manchmal auch Schwefel oder Phosphor.

Protein spielt für Lebewesen bzw. Viren eine sehr wichtige Rolle, nämlich für den Aufbau und die Funktion ihrer Zellen. Der Prozess der natürlichen Proteinbiosynthese ist derselbe wie die genetische Expression. Der von der DNA getragene genetische Code wird in RNA transkribiert, die wiederum als Vorlage für die von Ribosomen durchgeführte Translation dient.

Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Protein noch im Rohzustand, in dem es nur noch aus proteinogenen Aminosäuren besteht. Um Proteine ​​zu produzieren, die biologisch voll funktionsfähig sind, ist ein posttranslationaler Mechanismus erforderlich.

Die Proteinstruktur ist in 4 Ebenen unterteilt, nämlich:

• Primärstruktur (Ebene eins): Dies ist die Sequenz von Aminosäuren, aus denen das Protein durch Peptidbindungen besteht.
• Sekundärstruktur (Ebene 2), dies ist die lokale 3-Größen-Struktur der Protein-Aminosäuresequenz, die einen Stabilisierungsprozess durch Wasserstoffsäure durchläuft. Es gibt verschiedene Formen der Sekundärstruktur, nämlich: Alpha-Helix (α-Helix), Beta-Faltblatt (β-Faltblatt), Beta-Turn (β-Turn) und Gamma-Turn (Y-Turn).
• Tertiärstruktur (Ebene 3), die eine Kombination verschiedener Sekundärstrukturen darstellt. Diese Strukturen liegen im Allgemeinen in Form von Agglomeraten vor, wobei die Moleküle in der Lage sind, ohne physikalische Wechselwirkung zu interagieren kovalente Bindung zur Bildung normaler Oligomere (wie Dimere, Trimere, Quatonare) und zur Bildung von Strukturen Quartär.
• Quartäre Strukturen (Stufe 4), zum Beispiel Insulin- und Rubisco-Enzyme.

Es gibt auch Funktionen von Proteinen, darunter:

• Als Energiequelle
• Synthese von Hormonen, Enzymen und Antikörpern
• Steuert das Gleichgewicht des Säure-Basen-Gehalts in den Zellen
• Bildet und repariert Gewebe und Zellen
• als Scheune oder Futterreserve

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Teilung der Ribosomen

Das Ribosom ist in zwei große Teile unterteilt, die Untereinheiten genannt werden, wobei jede Untereinheit durch S-Einheiten (Svedberg) dargestellt wird. Das Gerät zeigt die Absetzgeschwindigkeit an, wenn die Untereinheit zentrifugiert wird, wobei der Name des Geräts vom Namen des Erfinders abgeleitet ist. Jede Ribosomen-Untereinheit enthält RNA und Protein. Die Typen der beiden Untereinheiten ergeben sich offenbar aus dem Sedimentationsgrad in bestimmten Medien. Es gibt auch zwei ribosomale Untereinheiten, nämlich:

• 1. Kleine Untereinheit – Die kleine ribosomale Untereinheit besteht aus 1 Ribosom-RNA (rRNA) und etwa 21 Proteinen in bakteriellen Prokaryoten und etwa 30 Proteinen in Säugetier-Eukaryoten.
• 2. Große Untereinheit – Bei Prokaryoten enthält die große ribosomale Untereinheit 2 rRNAs (eine große und eine kleine) und etwa 31 Proteine. Bei Eukaryoten hingegen enthält die große ribosomale Untereinheit 3 ​​rRNAs (eine große und 2 kleine) und etwa 49 Proteine.

In eukaryontischen Zellen durchlaufen die beiden ribosomalen Untereinheiten einen Syntheseprozess im Nukleolus, der dann vor seiner Verwendung in das Zytoplasma exportiert wird.

Die Struktur des Ribosoms hat folgende Eigenschaften:

• Es hat eine allgemeine Form, bei der es sich im Längsschnitt um eine Ellipse handelt
• Als die Negativfärbungsmethode ausprobiert wurde, zeigte sich, dass es eine Querrille gibt, die senkrecht zur Achse verläuft und in zwei Untereinheiten unterteilt ist, von denen jede eine unterschiedliche Größe hat.
• Jede Untereinheit wird durch das Vorhandensein eines Sedimentationskoeffizienten signalisiert, der in der S-Dimension (Svedberg) ausgedrückt wird. In prokaryotischen Zellen beträgt der Sedimentationskoeffizient 70S (50S für große Untereinheiten und 30S für kleine Untereinheiten). In eukaryotischen Zellen hingegen beträgt der Sedimentationskoeffizient 80S (60S für die große Untereinheit und 40S für die kleine Sonneneinheit).
• Ribosomen gibt es in verschiedenen Größen und Formen. In prokaryontischen Zellen können Ribosomen bis zu 29 Nanometer lang und 21 Nanometer groß sein. Im Gegensatz dazu können Ribosomen in eukaryotischen Zellen eine Länge von 32 Nanometern und eine Größe von 22 Nanometern erreichen.
• In prokaryotischen Zellen ist die kleine Untereinheit länglich, hat eine gebogene Form mit zwei Symmetrien, drei Finger und ähnelt einer Couch. Andererseits hat die Untereinheit in eukaryotischen Zellen die gleiche Größe wie das E-Ribosom. Colli.

So die Rezension von Über die Knowledge.co.id um Ribosomen,Ich hoffe, es ist nützlich.