Erläutere kurz die Translationsvorgänge bei der Proteinbiosynthese unter Bezug auf Struktur und Funktion.

Question

Erläutere kurz die Translationsvorgänge bei der Proteinbiosynthese unter Bezug auf Struktur und Funktion.

Antwort

Verwandte Fragen

Welche Rolle spielt die tRNA bei der Translation?

Warum bezeichnet man die Translation als Übersetzung?

Wie läuft die Translation in Fachbegriffen ab?

Welche Verbindung besteht zwischen Aminosäuren und Gewebeproteinen in der Leber?

Was ist ein Ribosom?

Accepted Answer

Die Translation ist der zweite Hauptschritt der Proteinbiosynthese und findet an den Ribosomen im Cytoplasma statt. Dabei wird die in der mRNA gespeicherte genetische Information in eine Aminosäuresequenz übersetzt, also ein Protein gebildet. Ablauf kurz zusammengefasst: 1. **Initiation:** Das Ribosom lagert sich an die mRNA an. Die Start-tRNA mit der Aminosäure Methionin bindet am Startcodon (AUG). 2. **Elongation:** tRNAs bringen entsprechend der Codons auf der mRNA die passenden Aminosäuren. Das Ribosom verknüpft diese zu einer wachsenden Polypeptidkette. 3. **Termination:** Beim Erreichen eines Stoppcodons endet die Translation, das fertige Protein wird freigesetzt. **Bezug zum Basiskonzept Struktur und Funktion:** Die genaue Abfolge der Aminosäuren (Primärstruktur) bestimmt die dreidimensionale Struktur des Proteins. Diese Struktur ist entscheidend für die Funktion des Proteins im Organismus. Fehler in der Translation können zu falsch gefalteten Proteinen führen, die ihre Funktion nicht erfüllen können. Somit zeigt die Translation, wie eng Struktur (Aminosäuresequenz und Faltung) und Funktion (z.B. Enzymaktivität, Transport) von Proteinen miteinander verknüpft sind.

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Die tRNA (Transfer-RNA) spielt in der Translation eine zentrale Rolle als Adaptermolekül. Ihre Hauptaufgabe ist es, Aminosäuren aus dem Cytoplasma zu den Ribosomen zu transportieren und sie... [mehr]

Accepted Answer

Die tRNA (Transfer-RNA) spielt in der Translation eine zentrale Rolle als Adaptermolekül. Ihre Hauptaufgabe ist es, Aminosäuren aus dem Cytoplasma zu den Ribosomen zu transportieren und sie entsprechend der mRNA-Sequenz in die wachsende Polypeptidkette einzubauen. Jede tRNA besitzt ein spezifisches Anticodon, das komplementär zu einem Codon auf der mRNA ist. So sorgt die tRNA dafür, dass die richtige Aminosäure an der richtigen Stelle in das entstehende Protein eingebaut wird.

Accepted Answer

Bei der Translation spricht man von einer „Übersetzung“, weil im biologischen Kontext die genetische Information, die in der mRNA (Boten-RNA) in Form einer Nukleotidsequenz vorliegt,... [mehr]

Accepted Answer

Bei der Translation spricht man von einer „Übersetzung“, weil im biologischen Kontext die genetische Information, die in der mRNA (Boten-RNA) in Form einer Nukleotidsequenz vorliegt, in die Aminosäuresequenz eines Proteins „übersetzt“ wird. Der Begriff stammt aus dem Lateinischen („translatio“ = Übersetzung) und beschreibt den Vorgang, bei dem die „Sprache“ der Nukleinsäuren (Basen: Adenin, Uracil, Guanin, Cytosin) in die „Sprache“ der Proteine (Aminosäuren) umgewandelt wird. Dabei wird also die Information von einem „Alphabet“ (Nukleotide) in ein anderes (Aminosäuren) übertragen – ähnlich wie bei einer Übersetzung zwischen zwei gesprochenen Sprachen. Deshalb spricht man bei der Translation von einer Übersetzung.

Accepted Answer

Die Translation ist der Prozess der Proteinbiosynthese an den Ribosomen und lässt sich in drei Hauptphasen gliedern: 1. **Initiation**: Die kleine ribosomale Untereinheit bindet an die mRNA... [mehr]

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Die Translation ist der Prozess der Proteinbiosynthese an den Ribosomen und lässt sich in drei Hauptphasen gliedern: 1. **Initiation**: Die kleine ribosomale Untereinheit bindet an die mRNA am sogenannten Ribosomen-Bindungsort (bei Prokaryoten: Shine-Dalgarno-Sequenz, bei Eukaryoten: 5'-Cap-Struktur). Die Initiator-tRNA, die die Aminosäure Methionin (bei Eukaryoten) bzw. Formylmethionin (bei Prokaryoten) trägt, bindet an das Startcodon (meist AUG). Anschließend lagert sich die große ribosomale Untereinheit an, sodass der Initiationskomplex entsteht. 2. **Elongation**: In dieser Phase werden die Aminosäuren zu einer Polypeptidkette verknüpft. Die tRNA mit der passenden Anticodon-Sequenz bindet an das nächste Codon der mRNA im A-Site (Aminoacyl-Stelle) des Ribosoms. Die Peptidyltransferase-Aktivität der großen Untereinheit katalysiert die Peptidbindung zwischen der wachsenden Polypeptidkette (an der P-Site, Peptidyl-Stelle) und der neuen Aminosäure. Danach rückt das Ribosom um ein Codon weiter (Translokation), sodass die entladene tRNA die E-Site (Exit-Stelle) verlässt. 3. **Termination**: Sobald ein Stoppcodon (UAA, UAG oder UGA) in der A-Site erscheint, binden sogenannte Release-Faktoren. Diese bewirken die Hydrolyse der Bindung zwischen der Polypeptidkette und der tRNA, sodass das fertige Protein freigesetzt wird. Die ribosomalen Untereinheiten dissoziieren und können für eine neue Translation verwendet werden. Wichtige Fachbegriffe: - mRNA (messenger RNA) - tRNA (transfer RNA) - Ribosom (bestehend aus großer und kleiner Untereinheit) - Codon/Anticodon - Aminoacyl-tRNA - Peptidyltransferase - Initiations-, Elongations- und Terminationsfaktoren Weitere Informationen findest du z.B. bei [Spektrum Lexikon der Biologie](https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/translation/67713).

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Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine. In der Leber werden aus den im Blut vorhandenen Aminosäuren verschiedene Proteine synthetisiert, darunter auch Gewebeproteine. Die Leber nimmt Am... [mehr]

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Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine. In der Leber werden aus den im Blut vorhandenen Aminosäuren verschiedene Proteine synthetisiert, darunter auch Gewebeproteine. Die Leber nimmt Aminosäuren aus dem Blut auf und nutzt sie, um körpereigene Proteine herzustellen. Diese Proteine können strukturelle Funktionen haben (z.B. als Bestandteil von Geweben), als Enzyme wirken oder andere Aufgaben übernehmen. Die Verbindung zwischen Aminosäuren und Gewebeprotein in der Leber ist also folgendermaßen: 1. **Aminosäurenaufnahme:** Die Leber nimmt Aminosäuren aus dem Blut auf, die entweder aus der Nahrung stammen oder durch den Abbau von körpereigenem Protein freigesetzt wurden. 2. **Proteinsynthese:** In der Leber werden aus diesen Aminosäuren neue Proteine aufgebaut, darunter auch Gewebeproteine, die für den Aufbau und die Reparatur von Lebergewebe benötigt werden. 3. **Proteinabbau:** Umgekehrt kann die Leber auch Gewebeproteine abbauen und die dabei entstehenden Aminosäuren wiederverwenden oder in andere Stoffwechselwege einschleusen. Zusammengefasst: Aminosäuren dienen als Ausgangsstoffe für die Synthese von Gewebeproteinen in der Leber. Die Leber ist ein zentrales Organ für den Protein- und Aminosäurenstoffwechsel im Körper.

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Ein Ribosom ist ein zelluläres Organell, das für die Proteinbiosynthese verantwortlich ist. Es besteht aus Proteinen und ribosomaler RNA (rRNA) und kommt in allen lebenden Zellen vor. Riboso... [mehr]

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Ein Ribosom ist ein zelluläres Organell, das für die Proteinbiosynthese verantwortlich ist. Es besteht aus Proteinen und ribosomaler RNA (rRNA) und kommt in allen lebenden Zellen vor. Ribosomen setzen sich aus zwei Untereinheiten zusammen – einer großen und einer kleinen. Sie lesen die genetische Information der mRNA (Boten-R) ab und verknüpfen entsprechend der Vorlage Aminosäuren zu Proteinen. Ribosomen können frei im Zellplasma vorkommen oder an das raue endoplasmatische Retikulum gebunden sein.