Vortrag von Benjamin und Stefan

Vortrag von Benjamin und Stefan
Ribosomen sind Partikel aus Proteinen und Ribonukleinsäuren (RNA), die im
Cytoplasma der Zellen von Lebewesen vorkommen. An ihnen werden Proteine
hergestellt, und zwar entsprechend der DNA, die die Information zur
Aminosäuresequenz der Proteine enthält. Die Information zur Aminosäuresequenz in
der DNA wird durch Messenger-Ribonukleinsäuren (mRNA) vermittelt. Die
Umwandlung der in der mRNA gespeicherten Information in eine Abfolge von
verknüpften Aminosäuren (Proteinen) wird als Translation (lat. für Übersetzung)
bezeichnet. Die Translation der mRNA am Ribosom ist ein zentraler Bestandteil der
Proteinbiosynthese.
Struktur
Ribosomen erscheinen elektronenmikroskopisch in runder bis elliptischer Form und
haben einen durchschnittlichen Durchmesser von 20 bis 25 nm. Ribosomen setzen
sich aus zwei Untereinheiten zusammen, einer großen Untereinheit, die bei der
Proteinbiosynthese die Aminosäuren zur Kette verknüpft und einer kleinen
Untereinheit, die für die mRNA-Erkennung verantwortlich ist. Beide Untereinheiten
bestehen aus Proteinen und rRNA (siehe Abbildung), wobei die Proteine für den
Zusammenhalt und die richtige Positionierung zuständig sind, die eigentlichen
Reaktionen hingegen durch die rRNAs vorgenommen werden.
Fremdwörtererklärungen
1. Proteine, umgangssprachlich auch Eiweiße genannt, sind Makromoleküle, die
hauptsächlich aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und
- seltener - Schwefel aufgebaut sind. Proteine gehören zu den Grundbausteinen aller
Zellen. Sie verleihen der Zelle nicht nur Struktur, sondern sind die molekularen
„Maschinen“, die Stoffe transportieren, Ionen pumpen und Signalstoffe erkennen.
2. Ribonukleinsäure ist eine Nukleinsäure, das heißt eine Kette aus vielen
Nukleotiden (ein so genanntes Polynukleotid). Im internationalen und im
wissenschaftlichen Sprachgebrauch wird die Ribonukleinsäure mit der englischen
Abkürzung RNA (ribonucleic acid) bezeichnet, im deutschen Sprachraum auch mit
RNS.
Eine wesentliche Funktion der RNA in der Zelle ist die Umsetzung von genetischer
Information in Proteine. RNA ist hierbei sowohl als Informationsträger beteiligt
(mRNA, RNA-Viren), als auch als katalytisches Molekül bei der Übersetzung dieser
Information in ein Protein (rRNA, tRNA).
3. Als Cytoplasma wird der Inhalt einer Zelle bezeichnet, der von der
Plasmamembran eingeschlossen ist. Bei Eukaryoten ist jedoch der Zellkern davon
ausgenommen. Das Cytoplasma ist durch Membrane in viele verschiedene
Kompartimente unterteilt, wodurch verschiedene Stoffwechselvorgänge auf engem
Raum ablaufen können
4. Die Desoxyribonukleinsäure ist eine Nukleinsäure in Form einer rechtsgängigen
Doppelhelix. Sie enthält die genetische Information für die biologische Entwicklung in
Zellen und einigen Viren. Im internationalen und im wissenschaftlichen
Sprachgebrauch wird die Desoxyribonukleinsäure mit der englischen Abkürzung
DNA (deoxyribonucleic acid) bezeichnet, im deutschen Sprachraum auch mit DNS.
Die DNA ist ein langes Polymer aus Nukleotiden und kodiert die Aminosäuresequenz
in Proteinen mit Hilfe des genetischen Codes - eines Triplett-Codes.
In eukaryotischen Zellen (so bei Pflanzen, Tieren, Pilzen, usw.), ist der Großteil der
DNA im Zellkern lokalisiert, während bei Prokaryoten (einschließlich Eubakteria und
Archaea) die DNA meist zirkulär im Cytoplasma vorliegt. Zellorganellen wie die
Mitochondrien und die Chloroplasten besitzen eigene DNA.
5. Aminosäuren bzw. Aminocarbonsäuren sind eine Klasse kleiner organischer
Moleküle mit mindestens einer Carboxylgruppe (–COOH) und mindestens einer
Aminogruppe (–NH2). Der Begriff Aminosäure (veraltet Amidosäure) wird synonym
für die proteinogenen Aminosäuren verwendet, die die Bausteine der Proteine
sind. Von den proteinogenen Aminosäuren sind bisher 23 bekannt. Das Spektrum
der Klasse der Aminosäuren geht aber weit über diese hinaus. So sind bisher 250
nicht-proteinogene Aminosäuren bekannt, die biologische Funktionen haben
(Stand: Februar 2006). Die Anzahl der synthetisch erzeugten und die der theoretisch
möglichen Aminosäuren ist noch erheblich größer.
6. Die mRNA (Boten-RNA, vom englischen messenger-RNA) ist eine direkte RNAKopie eines zu einem Gen gehörigen Teilabschnitts der DNA. Sie wird während des
Vorgangs der Transkription durch das Enzym RNA-Polymerase hergestellt.
7. Die Proteinbiosynthese, früher auch Eiweißsynthese genannt, ist die
Herstellung eines Proteins oder Polypeptids in Lebewesen. Sowohl Proteine als auch
Polypeptide sind Ketten aus Aminosäuren, die sich in ihrer Länge und ihrer Abfolge
unterscheiden. Sie werden auf Grund der in der Desoxyribonukleinsäure (DNS)
gegebenen Erbinformation an den Ribosomen lebender Zellen gebildet.