Cellen – organellen – ribosomen

Kernlichaampjes
De celkern (nucleus) bevat kernlichaampjes, waarin de genen liggen voor de aanmaak van de ribosomen. Een kernlichaampje (nucleolus) is een onderdeel van het kernplasma van de celkern. Het is een bolvormig lichaampje met een laagje er omheen met veel chromatine. Het kernlichaampje maakt ribosomaal RNA (rRNA) aan.
Ribosomen zijn opgebouwd uit eiwitten en ribosomaal RNA (rRNA). Het rRNA is het RNA, dat onderdeel is van de ribosomen. De genen in het DNA, die de bouwtekening maken voor rRNA, worden tijdens de transcriptie (vertaling) omgeschreven naar rRNA. Het rRNA zorgt tijdens de vertaling van de bouwtekening voor de vorming van peptidebindingen tussen aminozuren. Dat RNA wordt samengevoegd met specifieke eiwitten uit het cytoplasma om ribosomen te vormen. Ongeveer twee derde van de massa van een ribosoom bestaat uit rRNA. Aangezien cellen meestal duizenden ribosomen bevatten, is rRNA het meest voorkomende RNA in de cel.

Ribosomen
Een ribosoom is een bolvormige organel met er omheen een laagje met veel chromatine. Chromosomen en chromatiden zijn opgebouwd uit chromatine, dat vooral bestaat uit zeer lange strengen DNA (desoxyribonucleïnezuur) materiaal en histonen (chromosoom-eiwitten).
Ribosomen zorgen voor de aanmaak van eiwitten in cellen. Ze zijn opgebouwd uit meer dan dertig verschillende eiwitten en rRNA. Ribosomen zitten op het ruw endoplasmatisch reticulum (ER) of komen zelfstandig voor in het cytoplasma. Ze maken eiwitten op basis van de erfelijke informatie uit het DNA en RNA.
Ribosomen bestaan uit een groot en een klein deel, die tijdens de eiwitsynthese bij elkaar komen. Het kleine deel van een ribosoom hecht zich aan een kopie van een stukje DNA, die we RNA noemen. Op het RNA staat een bouwtekening voor een eiwit.
Het grote deel van het ribosoom bevat het centrum, waar de RNA informatie wordt afgelezen. Op de bouwtekening staat in welke volgorde het ribosoom de bouwstenen van een eiwit aan elkaar moet koppelen.
Eiwitten worden door de ribosomen gemaakt en afgegeven in de holten van het ruw endoplasmatisch reticulum. De ribosomen zorgen samen met het ruw endoplasmatisch reticulum (ER) en het golgi-apparaat voor de aanmaak en verspreiding van de eiwitten.

Soorten ribosomen
Ribosomen komen in gebonden of vrije vorm voor en zitten in mitochondriën.
gebonden ribosomen
Deze zitten vast aan het membraan van het ruw endoplasmatisch reticulum (ER) of aan het membraan van de celkern. Ze maken vooral eiwitten, die in het celmembraan terechtkomen of vervoerd worden via de lysosomen.
vrije ribosomen
Deze maken vooral wateroplosbare eiwitten, die actief zijn in het cytoplasma van de cel.
• ribosomen in mitochondriën
Deze ribosomen bevatten eigen DNA en kunnen daarmee zelf enkele eiwitten aanmaken.

Werking
Het ribosomaal RNA (rRNA) in de ribosomen bevat de bouwtekening voor een eiwit. Op de bouwtekening staat in welke volgorde het ribosoom de aminozuren (bouwstenen) van een eiwit aan elkaar moet koppelen.
Ribosomaal RNA (rRNA)
Eiwitsynthese is de vorming van eiwitten uit aminozuren. De eiwitsynthese vindt plaats in de ribosomen op het ruw endoplasmatisch reticulum (ER). De ribosomen lezen de bouwtekening voor het eiwit af van het ribonucleïnezuur (RNA). Dat is de kopie van een stukje DNA, dat uit de celkern komt via de kernporie, een opening in het kernmembraan.
Het ribosomaal RNA (rRNA) is onderdeel van de ribosomen en wordt gebruikt om de erfelijke informatie van het DNA te kopiëren, de DNA replicatie. Het rRNA zorgt tijdens de translatie voor de vorming van peptidebindingen tussen aminozuren.
Transfer RNA (tRNA) en messenger RNA (mRNA)
De aminozuren die voor de eiwitsynthese nodig zijn, worden aangevoerd door tRNA-moleculen. Transfer RNA (tRNA) is het RNA dat, tijdens de translatie, de genetische informatie in het messenger RNA (mRNA) vertaalt naar de aminozuren. Messenger RNA (mRNA), is RNA, waarbij de erfelijke informatie is overgeschreven van een (DNA-)gen (transcriptie). Het overschrijven van DNA in mRNA noemen we transcriptie, het vertalen van mRNA naar eiwit heet translatie.
De eiwitsynthese wordt dus gestuurd door het mRNA. De erfelijke informatie van het mRNA bepaalt de volgorde waarin, op de ribosomen, de aminozuren aan elkaar worden gekoppeld tot een eiwit. Zo wordt erfelijke informatie overgebracht naar een eiwit (translatie). Het aantal aminozuren en de volgorde van rangschikking bepalen uiteindelijk de vorm en de functie van een eiwit. De eiwitten in ons lichaam kunnen worden opgebouwd uit twintig verschillende aminozuren. De eiwitten worden doorlopend aangemaakt volgens de bouwtekening, die is opgeslagen in het DNA in de celkern. Eén eiwit kan bestaan uit een keten van wel honderden aminozuren. De lichaamsgroei en alle lichaamsfuncties zouden stoppen zonder deze eiwitten.

Aminozuren
Aminozuren zijn de belangrijkste bouwstenen voor eiwitten en worden ook ingezet bij de aanmaak van enzymen, antistoffen, hormonen en signaalstoffen. De aminozuren zijn onmisbaar voor • de groei, herstel en instandhouding van huid en bij wondgenezing, • de werking van spieren, organen, botten (osseïne), klieren, pezen, aders, haar en nagels (keratine en collageen) • het tegengaan van de gevolgen van stofwisselingsstoornissen.
Sommige aminozuren kan het lichaam zelf maken, bijvoorbeeld fibrine. Dat is een bloedstollingseiwit in het bloedplasma, dat een belangrijke rol speelt bij wondgenezing en bloedstolling. Fibrine komt als een inactief en oplosbaar fibrinogeen voor in de bloedsomloop. Als er een wond ontstaat, dan wordt onder invloed van een aantal reacties in het bloed protrombine omgezet in trombine. Het trombine zorgt er voor, dat het inactieve en oplosbare fibrinogeen omgezet wordt in het actieve fibrine. Fibrine is een draadvormig eiwit, dat de wond dichttrekt tegen bloedverlies, omdat er bloedcellen er achter blijven hangen en omdat fibrine de wond samentrekt.
De lever is in staat om de meeste aminozuren zelf te maken, deze worden niet-essentiële aminozuren genoemd. Als de lever deze aminozuren niet meer kan maken door bijvoorbeeld stress, eenzijdige voeding, veroudering en een infectie, dan kan dat zorgen voor bijvoorbeeld spijsverteringsstoornissen of een depressie.
Andere aminozuren moeten uit je eten komen, deze aminozuren heten essentiële aminozuren. Hierbij gaat het om de aminozuren in dierlijke en plantaardige eiwitten, bijvoorbeeld arginine, cysteïne, glutamine, glycine, histidine, lysine, proline, tryptofaan en valine. Deze eiwitten zitten bijvoorbeeld in voedingsmiddelen als eieren, melk, vis, vlees, sojabonen of noten.