Biologie-Schule.de

Kompaktes Wissen für Schule und Studium

Biologie-Schule.de

Das Nachschlagewerk für Biologie

Ribosomen

Was ist ein Ribosom? Definition:

Die Ribosomen (Einzahl: Ribosom) sind in allen Lebewesen vorkommende Zellorganellen, an denen im Rahmen der Proteinbiosynthese die Translation, also die Ablesung der mRNA hin zur Synthese von Proteinen, abläuft. Der Begriff Ribosom leitet sich vom englischen "ribonucleic acid" (RNA) und dem griechischen "soma" (Körper) ab. Aufgrund ihrer wichtigen Funktion werden die Ribosomen auch als "Eiweißproduzenten" der Zellen bezeichnet, denn bei der Übersetzung der mRNA verbinden sie die einzelnen Aminosäuren zu Aminosäureketten und damit letztlich zu Proteinen.

Ribosomen erscheinen unter dem Mikroskop als ovale bis runde Körperchen. Diese winzigen Partikel (zwischen 20-25nm bei Prokaryoten und 20-30nm bei Eukaryoten) bestehen aus einer komplexen Verbindung von Ribonukleinsäure und Eiweißen.
Abhängig vom Zelltyp sowie der spezifischen Funktion des Organells können Ribosomen in vier verschiedene Formen klassifiziert werden:
Prokaryoten (membrangebundene Ribosomen oder freie Ribosomen)
Eukaryoten (membrangebundene Ribosomen oder freie Ribosomen)

Aufbau des Ribosom

Der Aufbau der Ribosomen beruht auf verschiedenen Untereinheiten, innerhalb derer eine Vielzahl an Eiweißen gebunden sind. Bei den Eukaryoten werden die großen (60S) und kleinen (40S) Untereinheiten seperat in den Kernkörperchen (Nucleolus) gebildet und gelangen durch die Kernporen ins Cytoplasma der Zelle. Dort verschmelzen die Einheiten zu den fertigen Ribosomen (80S).
Als Grundbaustein der Ribosomen dienen spezielle Eiweißkörper und die ribosomale RNA (eine spezifische Ribonukleinsäure -> rRNA). Wenn die Proteinbiosynthese abläuft, entstehen am Ribosom aus den einzelnen Aminosäuren langkettige Polypeptide. Dieser Vorgang läuft in einer Art "Tunnelsystem" an der ribosomalen Untereinheit ab.

Funktion des Ribosom

Die Untereinheiten der Ribosomen erfüllen parallel unterschiedliche Aufgaben. Unverzichtbar ist dabei die Übersetzung der Erbinformation aus der Boten-RNA (mRNA) zu Aminosäuren. In diesem Zusammenhang arbeitet jedes einzelne Ribosom als eigenständige und unabhängige Produktionsstätte für alle im Organismus zu synthetisierenden Eiweiße. Die Funktionsweise der Ribosomen kann dabei in zwei Vorgänge unterteilt werden:
1.) Die große Untereinheit übernimmt die Verknüpfung der einzeln vorliegenden Eiweißbausteine zu den langen Ketten, die als Proteine in Erscheinung treten. Dieser Prozess wird als Peptidyl-Transferase-Aktivität bezeichnet.
2.) Die kleine Untereinheit wird für die Erkennung der mRNA benötigt. Nur so kann die richtige Reihenfolge für die Kombination der Aminosäuren realisiert werden.

Die eigentliche Information für die Abfolge der Aminosäuren ist in der DNA der Chromosomen im Zellkern enthalten. Damit Proteine synthetisiert werden können, muss eine exakte Kopie erzeugt und aus dem Zellkern hinausgeschleust werden, was von der mRNA übernommen wird. Daher leitet sich auch der Begriff ab: mRNA = Messenger RNA (Boten-RNA).

Zusammenfassung

  • An den Ribosomen vollzieht sich der letzte Teilschritt der Proteinbiosynthese: die Ablesung und Übersetzung der mRNA zu Aminosäureketten (Proteine).
  • Der Aufbau und damit auch die Größe der Ribosomen unterscheidet sich bei Prokaryoten (Ribosom: 70S; Untereinheiten 50S+30S) und Eukaryoten (Ribosom: 80S; Untereinheiten 60S+40S). Das "S" steht stellvertretend für den Sedimentationskoeffizienten, der von der Masse der Ribosomen abhängt.