Innhold
Menneskelige celler er kjemiske fabrikker som er i stand til å utføre oppgaver som vil utfordre de fineste industrielle komplekser på jorden. Enda mer mirakuløs er deres evne til å gjøre det på et sted som er lite nok til å kreve omfattende mikroskopisk forstørrelse bare for å observere. Disse miniatyrproduksjonsundrene kan reprodusere seg med lite energi og drive prosessen med å bygge menneskekroppen med en datamaskins presisjon. En serie kjemiske prosesser opprettholder kontrollen over disse funksjonene.
Proteinsynteseprosess
Prosessen med proteinproduksjon krever flere trinn. Hvert av disse trinnene krever signaler utenfra og fra cellen. Det første trinnet er at kjemikalier utenfor cellen krever behov for et bestemt protein. Spesialiserte strukturer designet for transduksjon av kjemikaliet mottar og fører disse signalene inn i cellen. Derfra reiser signalkjemikaliene til kjernen, der genet som inneholder instruksjonene for å lage cellen blir lest og transkribert til en molekylær mal. Endelig oversetter strukturer kalt ribosomer malen til et faktisk protein. Hvert av disse trinnene innebærer en serie kontrollmekanismer for å igangsette og vedlikeholde prosessen.
transduksjon
Når menneskekroppen trenger mer av et spesifikt protein, utskiller spesialiserte organer som kalles kjertler kjemiske signaler som kalles hormoner - som i seg selv er proteiner - som svar på en viss stimulans. Når hormonene er utgitt i blodomløpet, kommer de i kontakt med celler. Spesialiserte strukturer kalt reseptorer festes på disse hormonelle kjemikaliene og setter i gang en progresjon av molekyltransformasjoner, kalt signaltransduksjon. Kjemikaliet går gjennom den ytre celleveggen og inn i den indre membranen, der reseptoren utløser en mengde kjemisk aktivitet, som igjen skaper s til cellekjernen for å produsere det nødvendige proteinet.
transkripsjon
I cellekjernen forårsaker s fra reseptorene at et enzym kalt RNA-polymerase slapper av DNA-strengen og deler den langs genet der koden for det nødvendige proteinet er lokalisert. Fra det tidspunktet leser enzymet DNA og lager et komplementært kjemisk speil av den nødvendige delen i en prosess som kalles transkripsjon. Produktet fra denne prosessen er en streng med messenger RNA (mRNA), som inneholder instruksjonene for å fremstille det nødvendige proteinet.
Oversettelse
Når mRNA forlater kjernen, avskjærer en cellulær struktur kalt et ribosom den. Ribosomet fester seg til en seksjon av mRNA som kalles startkodon, som er en spesifikk triplett av kjemikalier som styrer hvor proteinproduksjonsprosessen begynner. Komplekser sammensatt av aminosyrer knyttet til transkripsjon RNA (tRNA) binder til komplementene deres i mRNA. Ribosomet beveger seg langs mRNA-strengen og samler aminosyrene fra tRNA-komplementene og danner dem til en enkel proteinkjede. Når ribosomet når stoppkodonet, instruerer en frigjøringsfaktor det å gi slipp på det fullførte proteinet.