Intracellulær kommunikasjon

en celle med sine mange FORSKJELLIGE DNA -, RNA-og proteinmolekyler er ganske forskjellig fra et reagensrør som inneholder de samme komponentene. Når en celle oppløses i et reagensrør, blandes tusenvis av forskjellige typer molekyler tilfeldig sammen. I den levende cellen holdes imidlertid disse komponentene på bestemte steder, noe som gjenspeiler den høye organisasjonsgraden som er avgjørende for cellens vekst og deling. Opprettholde denne interne organisasjonen krever kontinuerlig tilførsel av energi, fordi spontane kjemiske reaksjoner alltid skaper uorden. Dermed er mye av energien som frigjøres AV ATP-hydrolysebrensel prosesser som organiserer makromolekyler inne i cellen.Når en eukaryotisk celle undersøkes ved høy forstørrelse i et elektronmikroskop, blir det tydelig at spesifikke membranbundne organeller deler interiøret i en rekke underdeler. Selv om det ikke kan påvises i elektronmikroskopet, er det klart fra biokjemiske analyser at hver organell inneholder et annet sett med makromolekyler. Denne biokjemiske segregeringen gjenspeiler den funksjonelle spesialiseringen av hvert rom. Således inneholder mitokondriene, som produserer det meste AV CELLENS ATP, alle enzymer som trengs for å utføre tricarboxylsyre syklusen og oksidativ fosforylering. På samme måte er de nedbrytende enzymer som trengs for intracellulær fordøyelse av uønskede makromolekyler begrenset til lysosomene.

det er klart fra denne funksjonelle segregeringen at de mange forskjellige proteinene spesifisert av genene i cellekjernen må transporteres til rommet der de skal brukes. Ikke overraskende inneholder cellen et omfattende membranbundet system viet til å opprettholde bare denne intracellulære rekkefølgen. Systemet fungerer som et postkontor, garanterer riktig ruting av nylig syntetiserte makromolekyler til deres riktige destinasjoner.

alle proteiner syntetiseres på ribosomer som ligger i cytosolen. Så snart den første delen av aminosyresekvensen av et protein kommer fra ribosomet, blir det inspisert for tilstedeværelsen av en kort » endoplasmatisk retikulum (er) signalsekvens.»De ribosomer som lager proteiner med en slik sekvens, transporteres til overflaten av er-membranen, hvor de fullfører sin syntese; proteinene som er laget på disse ribosomene overføres umiddelbart gjennom er-membranen til innsiden av ER-rommet. Proteiner som mangler ER-signalsekvensen forblir i cytosol og frigjøres fra ribosomene når deres syntese er fullført. Denne kjemiske beslutningsprosessen plasserer noen nylig fullførte proteinkjeder i cytosol og andre i et omfattende membranbegrenset rom i cytoplasma, som representerer det første trinnet i intracellulær proteinsortering.

de nyopprettede proteinene i begge cellerommene sorteres deretter videre i henhold til flere signalsekvenser som de inneholder. Noen av proteinene i cytosol forblir der, mens andre går til overflaten av mitokondrier eller (i planteceller) kloroplaster, hvor de overføres gjennom membranene inn i organeller. Subsignaler på hvert av disse proteinene angir deretter nøyaktig hvor i organellen proteinet tilhører. Proteinene som først ble sortert i ER, har et enda bredere spekter av destinasjoner. Noen av dem forblir I ER, hvor de fungerer som en del av organellen. De fleste går inn i transportvesikler og passerer Til Golgi-apparatet, separate membranbegrensede organeller som inneholder minst tre underdeler. Noen av proteinene er beholdt I subcompartments Av Golgi, hvor de benyttes for funksjoner særegne for at organelle. De fleste kommer til slutt inn vesikler som forlater Golgi for andre cellulære destinasjoner som cellemembranen, lysosomer eller spesielle sekretoriske vesikler. (For ytterligere diskusjon, se Under Interne membraner.)