Ribosomen

Ribosomen sind die „Proteinfabriken" der Zelle. Sie dienen der Translation, bei der die Nucleotidsequenz der mRNA in die Aminosäuresequenz eines Proteins übertragen wird. Die membranlosen Zellorganellen weisen einen Durchmesser von 0,02–0,025 µm auf und kommen in Pro- und Eukaryoten vor. Sie ähneln sich in ihrer grundlegenden Struktur: Beide setzen sich aus einer großen und einer kleinen Untereinheit zusammen, von denen jede aus mehreren Ribonucleinsäuren, den rRNA-Molekülen, und einer Reihe von Proteinen besteht. Die Ribosomen von Prokaryoten und Eukaryoten unterscheiden sich jedoch in ihrer genauen Zusammensetzung und damit in ihrem Sedimentationsverhalten in der Ultrazentrifugation (tabellarische Übersicht).

Ribosomen kommen frei im Zytoplasma vor und stellen dort Proteine, die im Zytoplasma verbleiben oder die für Mitochondrien, den Zellkern oder Peroxisomen bestimmt sind, her (Synthese von Proteinen im Zytoplasma). Im Zytoplasma sind im Allgemeinen mehrere Ribosomen gleichzeitig an ein mRNA-Molekül gebunden und bilden ein sogenanntes Polysom. Ribosomen können aber auch an das raue endoplasmatische Retikulum (rER) gebunden sein. Diese Ribosomen synthetisieren Proteine direkt in das Lumen des rER. Diese Proteine sind für die Zellmembran, den Export oder die Lysosomen bestimmt (Synthese von Proteinen am rER).

Biosynthese der Ribosomen: Bereits vorhandene Ribosomen stellen ohne Einwirkung äußerer Faktoren immer wieder spontan Proteine für neue Ribosomen her. Die zukünftigen ribosomalen Proteine (r-Proteine) gelangen via Kern-Signalsequenz in den Zellkern, in dem sich auch die Synthese und Prozessierung der rRNA abspielt. Hier beginnt auch der Zusammenbau der Protein- und RNA-Einzelkomponenten (Prä-Ribosomen) zu den ribosomalen Untereinheiten. Die reifen Ribosom-Untereinheiten werden durch die Kernporen zurück in das Zytoplasma transportiert und dort schließlich zum vollständigen 80 S-Ribosom zusammengesetzt.