Ribosomen

Ribosomen sind Zellorganellen im Zytosol. Sie dienen dem Aufbau von Proteinen. Der Aufbau von Proteinen läuft in verschiedenen Abschnitten im Rahmen der Proteinbiosynthese ab. Ein Teil der Proteinbiosynthese ist die Translation, die Translation läuft an den Ribosomen ab. Hier wird die mRNA in Aminosäure-Ketten übersetzt („translatiert“), aus denen letztendlich Proteine gebaut werden.

Ribosomen kommen entweder als freie Ribosomen im Zytosol vor oder bilden an die zytosolische Seite der Membran des rauen Endoplasmatischen Retikulums (rER). 

Ribosomen sind aus einer kleinen und einer größeren Untereinheit aufgebaut, die jeweils aus einzelsträngiger rRNA und verschiedenen Proteinen bestehen.

Nach molekularem Gewicht unterscheidet man bei eukaryotischen Ribosomen die 60 S und die 40 S Untereinheiten, die zusammen eine Masse von 80 S haben.

Prokaryotische Ribosomen haben eine Masse von 70 S und bestehen aus einer 50 S und einer 30 S Untereinheit.

Die Untereinheiten werden im Nucleolus des Zellkerns synthetisiert und durch die Poren der Zellkernmembran ins Zytoplasma geschleust, wo sie die fertigen Ribosomen bilden.

Ribosomen sind Komplexe aus ribosomaler RNA (rRNA) und Proteinen. Die Funktion von Ribosomen ist die Produktion von löslichen Proteinen, die den Eigenbedarf der Zelle decken. Alle in einer Zelle vorkommenden Proteine werden an Ribosomen synthetisiert.

Die exakte Aminosäuresequenz ist genetisch in der DNA festgelegt und wird im Zuge der Transkription in eine messenger RNA (mRNA) übersetzt. Die aus dem Zellkern freigesetzte mRNA bindet an die kleine Untereinheit eines Ribosoms, woraufhin auch die große Untereinheit bindet und die Proteinsynthese beginnt. Dabei erkennt die kleine Untereinheit bestimmte Sequenzen in der mRNA, während die große Untereinheit die einzelnen Aminosäuren zu einer Proteinkette verknüpft.

Das Umschreiben der mRNA in eine Kette von Aminosäuren wird als Translation bezeichnet. Dabei wandert das komplette Ribosom an der mRNA entlang, während eine transfer RNA (tRNA) die passenden Aminosäurebausteine heranschafft und miteinander verbindet.

Die Translation von Proteinen, deren Bestimmungsort außerhalb der Zelle liegt oder die für den Einbau in die Membran bestimmt sind, findet am rauen Endoplasmatischem Retikulum (rER) statt, wohingegen Proteine, die in der Zelle selbst benötigt werden, an freien Ribosomen synthetisiert werden.

Man unterscheidet zwei Formen von Ribsomen:

• freie Ribosomen, welche frei verstreut im Zytoplasma vorliegen
• membrangebunden Ribosomen des rauen endoplasmatischen Retikulum (=rER)

Im Gegensatz zu den membrangebunden Ribosomen des rER kommen freie Ribosomen verstreut im Zytoplasma vor. Aufgabe der freien Ribosomen ist die Herstellung löslicher Proteine, die dem Aufbau der Zelle dienen und deshalb nicht aus der Zelle hinaus geschleust werden.

Ribosomen haben üblicherweise eine Größe von ca. 20 nm. Ribosomen können auch als Gruppen im Zytosol verteilt liegen und werden dann als Polyribosomen bezeichnet, die unterschiedliche Größen aufweisen können.