Protein­synthese

Die Proteinsynthese, auch Proteinbiosynthese genannt, ist ein zentraler Prozess in der Biologie, bei dem Zellen Proteine herstellen. Diese Proteine sind essentiell für eine Vielzahl von Zellfunktionen wie Struktur, Transport und Enzymaktivität. In diesem Artikel erklären wir dir, was die Proteinbiosynthese ist, wo sie stattfindet und wie dieser komplexe Prozess abläuft.

Was ist Protein­biosynthese?

Proteinbiosynthese ist der Vorgang, bei dem Zellen Proteine aus Aminosäuren zusammensetzen. Die Reihenfolge der Aminosäuren wird durch die Basenabfolge in der mRNA bestimmt, die zuvor von der DNA transkribiert wurde.

Wo findet die Protein­biosynthese statt?

Die Proteinproduktion erfolgt an den Ribosomen, die sich im Zytoplasma, am endoplasmatischen Retikulum (ER) oder in den Mitochondrien befinden. An den Ribosomen im Zytoplasma und am ER findet die Proteinbiosynthese für die Zellen selbst statt, während Mitochondrien eigene Proteine produzieren.

Ablauf der Protein­biosynthese

Die Proteinbiosynthese besteht aus zwei Hauptphasen: Transkription und Translation.

1. Transkription

Ein DNA-Abschnitt wird im Zellkern in hnRNA bzw. mRNA umgeschrieben. Diese mRNA verlässt den Zellkern und bewegt sich zu den Ribosomen im Zytoplasma oder am ER.

2. Translation

In der Translation wird die Basensequenz der mRNA in eine Aminosäuresequenz übersetzt, was in den Ribosomen in drei Phasen erfolgt:

• Initialphase: Die Translation startet, wenn das Ribosom das Startcodon (AUG) auf der mRNA erkennt, das für Methionin kodiert.
• Elongationsphase: Aminosäuren, die von tRNAs gebracht werden, werden zu einer wachsenden Polypeptidkette verknüpft. Jede tRNA hat ein Anticodon, das zu einem Codon auf der mRNA passt und die entsprechende Aminosäure trägt.
• Terminationsphase: Die Translation endet, wenn das Ribosom auf ein Stopcodon (UAG, UGA oder UAA) trifft. Die Polypeptidkette wird freigesetzt und das Ribosom zerfällt.

Bedeutung der Aminosäuren

Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine. Es gibt 20 proteinogene Aminosäuren, von denen acht essentiell sind, das heißt, sie müssen über die Nahrung aufgenommen werden, da der Körper sie nicht selbst herstellen kann.

Einfluss von Alkohol auf die Protein­synthese

Alkohol kann die Proteinsynthese negativ beeinflussen, insbesondere im Kontext des Muskelaufbaus. Er kann die Effizienz der Proteinsynthese verringern und den Abbau von Muskelprotein fördern, was zu einer reduzierten Muskelmasse führen kann.

Fazit

Die Proteinbiosynthese ist ein fundamentaler biologischer Prozess, der die genetische Information der DNA in funktionelle Proteine umsetzt. Dieser Prozess, der an den Ribosomen im Zytoplasma, am ER und in den Mitochondrien stattfindet, ist entscheidend für das Zellwachstum, die Reparatur und viele andere zelluläre Funktionen. 

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Im Rahmen des MedAT ist eine Differenzierung zwischen den verschiedenen RNA-Typen erforderlich. Darüber hinaus ist die korrekte Abfolge der beiden Hauptphasen, der Transkription und der Translation, sowie der Initialphase, der Elongationsphase und der Terminationsphase von Bedeutung. Die Anzahl der proteinogenen und essentiellen Aminosäuren ist ebenfalls prüfungsrelevant. Die wichtigsten…