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Schule > Biologie > Grundlagen der Biologie > Zellen, -teilung und Biomembrane > Der Ablauf und die Bedeutung der Bioproteinsynthese

Die Proteinbiosynthese

- Struktur und biologische Funktion eines Proteins sind von der Reihenfolge der Aminosäuren der Aminosäuresequenz , abhängig .
- die Abfolge der Aminosäuren eines Proteins sind auf der DNA verschlüsselt .
- Ort der Proteinbiosynthese sind die Ribosomen , die DNA ( Träger der Informationen über die Aminosäuresequenz ) verlässt aber den Zellkern nicht
- die Informationen werden durch ein Zwischenprodukt von der DNA abgelesen , dazu dient die Ribonucleinsäure (RNA) , m-RNA
Unterschied zur DNA : 1. Zuckerkomponente ist die Ribose
2. Anstatt Thymin ist das Uracil die vierte Base
Die Proteinbiosynthese wird eingeteilt in : 1. Transkription
2. Translation
1.Transkription
- durch Aufheben der Wasserstoffbrückenbindungen , wird die Doppel-Helix der DNA entwunden
- am codogenen Strang lagern sich RNA-Nucleotide an und verknüpfen sich ( das Adenin der DNA am Uracil der RNA )
- als Katalysator dient die RNA-Polymerase ( kann nur in 5' ( 3' Richtung synthetisieren )
- die Basensequenz der DNA wird abgelesen, wobei spezifische Start- und Stoppcodons erkannt werden
- die synthetisierte RNA (m-RNA) löst sich von der DNA und die Entwindung der Helix wird aufgehoben
- für ein Protein muss in der Basenabfolge eine Bauanweisung bestehen . Eine Aminosäure wird durch eine Gruppe von drei Basen , einem Basentriplett , codiert . Ein Codewort wird Codon genannt
Beispiel Prolin : wird durch die Codons CCU , CCA , CCC , CGG codiert
(C-Cytosin , G-Guanin , A-Adenin , U-Uracil)
die Zuordnung ist jedoch nicht eindeutig und der Code wird daher degeneriert genannt
2.Translation
- die m-RNA wird an das Ribosom gebunden ( Iniation (Start der Bildung der Polypeptide)
- im Eingang des Ribosoms wird ein t-RNA Molekül mit seiner zugeordneten Aminosäure gebunden
- die m-RNA lagert sich , mit einem Basentriplett-Abschnitt , an die t-RNA an . Sie erkennt mit ihrem Anticodon das Codon der t-RNA . So wird einem Basentriplett eine Aminosäure zugeordnet . Das Ablesen aller Codons ergibt die Aminosäuresequenz .
- bei der Verknüpfung wird mit der Aminosäure Methionin begonnen , danach rückt das Methionin um eine Triplettbreite auf der m-RNA weiter , die Aminosäuren werden weiterhin gemäß dem folgenden Codon verknüpft ( Elongation
- beendet wird die Synthese , wenn die passende Aminosäure fehlt oder das nächste Codon ein Stopp-Codon ist
das Methionin wird meistens wieder vom Ende des Proteins abgespalten

Hemmung der Proteinbiosynthese :
- kann durch Einwirken verschiedener Stoffe gehemmt werden
Beispiel : Antibiotika , Schwermetalle
- Auch Rauchen und Trinken hemmt die Proteinbiosynthese

Bedeutung :
- ist sehr wichtig für den Organismus
- durch die Proteinbiosynthese enstehen neue Proteine , die am Aufbau des Körpers beteiligt sind (Strukturproteine) , z.B. in Haaren , Nägeln , Haut
- dienen als Transportstoffe , z.B. das Hämoglobin transportiert den Sauerstoff im Blut
- Proteine stärken das Immunsystem , dienen als Antikörper gegen bestimmte Krankheiten

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