Wo findet die Proteinbiosynthese statt?

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Wo findet die Proteinbiosynthese statt?

Antwort

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Welche Rolle spielt die tRNA bei der Translation?

Warum bezeichnet man die Translation als Übersetzung?

Was ist ein Ribosom?

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

Wie bildet der Körper Calmodulin?

Wie läuft die Translation in Fachbegriffen ab?

Was ist das Cytoskelett?

Was ist eine Assimilationszelle?

Welche Verbindung besteht zwischen Aminosäuren und Gewebeproteinen in der Leber?

Was ist der Unterschied zwischen Neuron und Zelle?

Accepted Answer

Die Proteinbiosynthese, insbesondere die Translation, findet hauptsächlich an den Ribosomen statt. Diese können sich entweder frei im Zytoplasma oder an der rauen Endoplasmatischen Retikulum (ER) befinden. Die Ribosomen lesen die mRNA und setzen die Aminosäuren in der richtigen Reihenfolge zusammen, um Proteine zu bilden.

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... [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

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]

Accepted Answer

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.

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 Aminosäu... [mehr]

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.

Accepted Answer

Calmodulin ist ein kleines, hochkonserviertes Protein, das in allen eukaryotischen Zellen vorkommt. Es wird im Körper durch den ganz normalen Prozess der Proteinbiosynthese gebildet: 1. **Transk... [mehr]

Accepted Answer

Calmodulin ist ein kleines, hochkonserviertes Protein, das in allen eukaryotischen Zellen vorkommt. Es wird im Körper durch den ganz normalen Prozess der Proteinbiosynthese gebildet: 1. **Transkription:** Das Calmodulin-Gen (CALM1, CALM2 oder CALM3 beim Menschen) wird im Zellkern in eine Boten-RNA (mRNA) umgeschrieben. 2. **Translation:** Die mRNA wird aus dem Zellkern ins Zytoplasma transportiert. Dort binden Ribosomen an die mRNA und setzen die Aminosäuren entsprechend der genetischen Information zu einer Polypeptidkette zusammen – das entstehende Protein ist Calmodulin. 3. **Faltung und Modifikation:** Nach der Synthese faltet sich das Calmodulin zu seiner funktionellen, dreidimensionalen Struktur. Es sind keine aufwändigen posttranslationalen Modifikationen nötig, damit Calmodulin funktionsfähig ist. Calmodulin ist also ein Genprodukt, das wie andere Proteine durch die Ablesung der DNA und die anschließende Translation gebildet wird. Es wird nicht aus Vorstufen zusammengesetzt oder aus der Nahrung aufgenommen, sondern direkt in den Zellen synthetisiert.

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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... [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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Das Cytoskelett ist ein Netzwerk aus Proteinfilamenten, das sich durch das gesamte Zellinnere (Cytoplasma) von eukaryotischen Zellen zieht. Es verleiht der Zelle Stabilität, Form und mechanische... [mehr]

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Das Cytoskelett ist ein Netzwerk aus Proteinfilamenten, das sich durch das gesamte Zellinnere (Cytoplasma) von eukaryotischen Zellen zieht. Es verleiht der Zelle Stabilität, Form und mechanische Festigkeit. Außerdem ist das Cytoskelett an vielen wichtigen Zellprozessen beteiligt, wie zum Beispiel an der Bewegung der Zelle, dem Transport von Organellen und Vesikeln innerhalb der Zelle sowie an der Zellteilung. Das Cytoskelett besteht hauptsächlich aus drei Arten von Proteinfilamenten: 1. **Mikrotubuli**: Röhrenförmige Strukturen, die für Stabilität, Transport und Zellteilung wichtig sind. 2. **Aktinfilamente (Mikrofilamente)**: Dünne, flexible Fasern, die vor allem für die Zellform und Bewegung verantwortlich sind. 3. **Intermediärfilamente**: Fadenförmige Strukturen, die der Zelle zusätzliche Stabilität verleihen. Das Cytoskelett ist also ein dynamisches Gerüst, das die Zelle organisiert und ihre Funktion ermöglicht.

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Eine Assimilationszelle ist eine Pflanzenzelle, die auf die Assimilation, also die Aufnahme und Umwandlung von anorganischen Stoffen in organische Substanzen, spezialisiert ist. Der Begriff wird vor a... [mehr]

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Eine Assimilationszelle ist eine Pflanzenzelle, die auf die Assimilation, also die Aufnahme und Umwandlung von anorganischen Stoffen in organische Substanzen, spezialisiert ist. Der Begriff wird vor allem im Zusammenhang mit der Photosynthese verwendet. Assimilationszellen enthalten viele Chloroplasten, die das grüne Pigment Chlorophyll besitzen. In diesen Chloroplasten findet die Photosynthese statt: Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) werden mithilfe von Lichtenergie in Glukose und Sauerstoff umgewandelt. Assimilationszellen befinden sich vor allem im Palisaden- und Schwammgewebe der Blätter, aber auch in anderen grünen Pflanzenteilen. Zusammengefasst: Assimilationszellen sind die Zellen in Pflanzen, die für die Photosynthese und damit für die Bildung von organischer Substanz aus anorganischen Stoffen verantwortlich sind.

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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 Neuron ist eine spezielle Art von Zelle. Der Unterschied liegt also darin, dass „Zelle“ ein allgemeiner Begriff für die kleinste lebende Einheit aller Organismen ist, während... [mehr]

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Ein Neuron ist eine spezielle Art von Zelle. Der Unterschied liegt also darin, dass „Zelle“ ein allgemeiner Begriff für die kleinste lebende Einheit aller Organismen ist, während ein „Neuron“ eine spezialisierte Zelle des Nervensystems ist, die auf die Weiterleitung und Verarbeitung von Informationen (Nervenimpulsen) spezialisiert ist. Zusammengefasst: - **Zelle:** Grundbaustein aller Lebewesen, es gibt viele verschiedene Zelltypen (z.B. Muskelzellen, Hautzellen, Blutzellen). - **Neuron:** Spezialisierte Nervenzelle, die elektrische und chemische Signale weiterleitet und verarbeitet. Jedes Neuron ist also eine Zelle, aber nicht jede Zelle ist ein Neuron.