Was sind die verschiedenen Arten von Ribosomen?
Der Unterschied in Struktur und Funktion der verschiedenen Ribosomentypen wird ständig erforscht und verbessert. Derzeit gibt es jedoch zwei Möglichkeiten, wie sie klassifiziert werden können. Die erste Möglichkeit besteht darin, sie nach der Art der Zelle zu klassifizieren, in der sie leben: archaisch, eukaryotisch oder eubakteriell. Die Organellen in diesen spezifischen Zelltypen unterscheiden sich in Zusammensetzung, Größe und Verhältnis von Protein zu Ribonukleinsäure (RNA). Die zweite Möglichkeit, Ribosomen zu klassifizieren, besteht darin, ob sie an eine Membran gebunden sind oder in der Zelle frei schweben. Die zur Beschreibung dieser Klassifizierung verwendeten Begriffe sind "membrangebunden" bzw. "frei".
Die Unterschiede zwischen archaischen, eukaryotischen und eubakteriellen Organellen lassen sich erkennen, wenn die Zellen in einer Zentrifuge zentrifugiert werden. Jeder Typ hat ein einzigartiges Sedimentationsmuster und eine Geschwindigkeit, wenn sich die Zelle im Labor trennt. Gemessen in Svedberg-Einheiten, die die Geschwindigkeit ausdrücken, mit der sich die Sedimentation ansammelt, gehören bakterielle Ribosomen zur 70-Svedberg-Klasse, während sowohl archaeale als auch eukaryotische Ribosomen zur 80-Svedberg-Klasse gehören. Zur weiteren Unterscheidung unterscheidet sich jeder Typ auch in Größe und Verhältnis von Protein zu RNA. Beispielsweise misst der eukaryotische Typ zwischen 25 und 35 Nanometer (nm) und hat ein Proteinverhältnis von 1: 1, während die anderen Typen unterschiedlich messen.
Die Struktur von membrangebundenen und freien Ribosomen ist identisch; Sie unterscheiden sich nur in der räumlichen Verteilung. Es gibt jedoch bestimmte Aktionen, die ein Typ ausführen kann, wenn er sich an der einen oder anderen Stelle befindet. Diejenigen, die an das raue endoplasmatische Retikulum (raues ER) gebunden sind, haben eine größere Fähigkeit, Proteine und Enzyme zu produzieren, die von der primären Plasmamembran der Zelle leicht verwendet werden können. Neu produzierte Proteinketten können durch membrangebundene Ribosomen direkt in das raue ER eingefügt werden, was die für den Transport erforderliche Zeit und Ressourcen verkürzt. Dieser Typ ist auch für die Mehrzahl der Proteine verantwortlich, die aus dem Zellinneren exportiert werden.
Der freie Typ bildet eine Reihe spezifisch notwendiger Proteine, wie sie für die Herstellung von Hämoglobin benötigt werden, was der membrangebundene Typ nicht kann. Freie Ribosomen werden benötigt, wenn eine Zelle schnell wächst oder sich vermehrt, da sie sich leicht bewegen und verlagern können. Sie befinden sich häufig in kleinen Clustern im Zytoplasma der Zelle und können in diesem Fall als Polyribosomen bezeichnet werden. Freie Ribosomen kommen häufig in Zellen vor, die keine großen Proteinmengen exportieren, da die Nähe zum rauen ER für diesen Prozess wesentlich ist.