Alles über Ribosomen, ihren Aufbau und ihre Funktion erfährst du hier im Beitrag und im Video dazu!
Inhaltsübersicht
Was sind Ribosomen?
Ribosomen sind winzige Strukturen in Zellen, die aus Proteinen und rRNA (ribosomaler RNA) bestehen. Mit einer Größe von nur etwa 20-25 Nanometern kommen sie in allen Lebewesen vor. Es gibt sie also in tierischen und pflanzlichen Zellen aber auch in Einzellern, den sogenannten Prokaryoten.
Je nach Zelltyp können Ribosomen frei im Zellinneren (dem Cytoplasma) vorkommen oder sich an die Membran des endoplasmatischen Retikulums (ER) anheften. Die Anheftung verleiht dem ER eine raue Oberfläche, weshalb es „raues ER“ genannt wird.
Die Aufgabe von Ribosomen ist die Herstellung von speziellen Proteinen. Diese werden für die Translation während der Proteinbiosynthese benötigt.
Untereinheiten der Ribosomen
Ein Ribosom besteht aus zwei unterschiedlichen Teilen: einer größeren und einer kleineren Untereinheit.
Die kleinere Untereinheit ist dafür verantwortlich, die mRNA zu lesen und auf Fehler zu überprüfen. Während die größere Untereinheit die Aminosäuren miteinander verbindet und in die richtige Reihenfolge bringt. So werden die gewünschten Proteine gebildet.
In Prokaryoten sind die Ribosomen als 70S-Ribosomen bekannt, die aus den Untereinheiten 50S und 30S bestehen. In Eukaryoten, wie in Pflanzen- und Tierzellen, findet man 80S-Ribosomen, die sich in die Untereinheiten 60S und 40S aufteilen.
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Ribosomen Aufbau
Ein Ribosom besteht zu 30% aus Proteinen und zu 70% aus rRNA (ribosomale Ribonukleinsäure). Diese wird innerhalb des Zellkerns gebildet. Die rRNA trägt wichtige Informationen über das Lebewesen und sieht daher auch bei Pro- und Eukaryoten jeweils anders aus.
Alle Ribosomen setzen sich aus zwei Bestandteilen zusammen, der kleinen und der großen Untereinheit. Sie arbeiten zusammen, um aus bestimmten Informationen Proteine zu bilden.
Ribosomen Prokaryoten
Bei Eukaryoten und Prokaryoten sind die Ribosomen und ihre Untereinheiten unterschiedlich groß.
Um sie vergleichen zu können, gibt es den sogenannten Sedimentationskoeffizienten.Er hat die Einheit Svedberg (S) und hängt von Masse und Form des Teilchens ab. Der Koeffizient misst dabei, wie schnell ein Teilchen in einer Zentrifuge absinken würde.
In den Prokaryoten , also Lebewesen ohne Zellkern, kommen die sogenannten 70S Ribosomen vor. Sie befinden sich im Cytoplasma und bestehen aus zwei Untereinheiten. Die große Untereinheit (50S) ist dabei aus zwei verschiedenen rRNA Molekülen zusammengesetzt. Die kleine Untereinheit (30S) besteht nur aus einem rRNA Molekül.
Ribosomen Eukaryoten
Eukaryoten sind Lebewesen, die einen Zellkern besitzen. Die Ribosomen befinden sich bei ihnen nicht nur im Cytoplasma, sondern auch an der Oberfläche des rauen endoplasmatischen Retikulums.
Dabei handelt es sich um die 80S Ribosomen. Sie setzen sich ebenfalls aus zwei Untereinheiten zusammen. Die größere Untereinheit (60S) besteht bei Eukaryoten aus drei verschiedenen rRNA Molekülen. Die kleinere Untereinheit (40S) dagegen, aus einem rRNA Molekül.
Ribosomen Funktion
Ribosomen sind für die Translation verantwortlich — das heißt, sie übersetzen die Basensequenz der mRNA in ein Protein. Dazu wird die Basensequenz (Nukleotidsequenz) der mRNA in eine Aminosäuresequenz umgewandelt, welche schließlich das Protein bildet.
Durch diesen Vorgang wird die Produktion von Proteinen beschleunigt.
Der Ablauf der Translation
Die Translation von Aminosäuren zu Proteinen erfolgt in mehreren Schritten:
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Kleine Untereinheit überprüft mRNS: Die kleine Untereinheit des Ribosoms liest die mRNA ab und überprüft sie auf Fehler. So wird sichergestellt, dass das entstehende Protein korrekt aufgebaut wird.
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Große Untereinheit verknüpft Aminosäuren: Die große Untereinheit des Ribosoms verbindet die Aminosäuren zu einer Kette. Es entsteht ein Protein. Die tRNA bringt die Aminosäure zum Ribosom. Das Ribosom hat drei spezifische Bindungsstellen für die tRNA (Transfer-RNA), die Aminosäuren an die richtige Position bringen:
- A-Stelle (Aminoacyl): Hier dockt eine neue tRNA an und bringt die nächste Aminosäure mit.
- P-Stelle (Peptidyl): Die Aminosäuren werden miteinander verbunden und es entsteht die Aminosäurekette
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E-Stelle (Exit): An der E-Stelle wird die Aminosäure abgegeben, danach verlässt die tRNA das Ribosom.
Schon gewusst? Es reihen sich mehrere Ribosomen an einer mRNA hintereinander an. Es bilden sich Aufreihungen, die Polysomen oder Polyribosomen genannt werden.
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Fortlaufender Aufbau der Aminosäurekette: Während die Ribosomen die mRNA abarbeiten, wird die Aminosäurekette immer weiter verlängert, bis das Protein vollständig ist.
Sobald das Ribosom das Protein fertiggestellt hat, wird es in den inneren Bereich des endoplasmatischen Retikulums weitergeleitet, genauer in das ER-Lumen. Hier werden die Proteine gespeichert, modifiziert oder für den Transport zu anderen Bereichen der Zelle vorbereitet.
Ribosomen — häufigste Fragen
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Ribosomen — häufigste Fragen
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Haben Bakterien Ribosomen?Bakterien haben Ribosomen, obwohl sie keinen Zellkern besitzen. Bakterien nutzen ihre Ribosomen im Cytoplasma, um Proteine herzustellen. Diese Ribosomen heißen 70S-Ribosomen und bestehen wie alle Ribosomen aus einer kleinen und einer großen Untereinheit.
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Wo werden Ribosomen gebildet?Ribosomen werden bei Eukaryoten im Zellkern, genauer im Nucleolus (Bereich im Zellkern), zusammengesetzt. Die fertigen Untereinheiten werden danach ins Cytoplasma transportiert und arbeiten dort frei oder am rauen ER. Bei Prokaryoten entstehen Ribosomen direkt im Cytoplasma.
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Hat das Ribosom bei Prokaryoten eine Membran, und wenn ja, welche?Das Ribosom hat bei Prokaryoten keine Membran. Ribosomen sind keine membranumhüllten Zellorganellen, sondern bestehen aus rRNA (RNA-Baustein des Ribosoms) und Proteinen. Deshalb liegen bakterielle Ribosomen frei im Cytoplasma und sind nicht von einer Zellmembran „eingepackt“.
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Sind Ribosomen aus DNA?Ribosomen sind nicht aus DNA aufgebaut. Ribosomen bestehen aus Proteinen und rRNA (ribosomale RNA), also einer speziellen RNA, die zum Ribosom dazugehört. DNA enthält zwar Bauinformationen, aber sie ist nicht der Baustoff, aus dem Ribosomen direkt zusammengesetzt sind.
Translation
Die Ribosomen sind ein wichtiger Bestandteil der Translation. Was das genauer ist und wie es abläuft, erfährst du hier im Video.
