Indhold
Menneskelige celler er kemiske fabrikker, der er i stand til at udføre opgaver, der vil udfordre de fineste industrielle komplekser på jorden. Endnu mere mirakuløs er deres evne til at gøre det i et rum, der er lille nok til at kræve omfattende mikroskopisk forstørrelse bare for at observere. Disse miniature fremstillingsundersøgelser kan gengive sig selv med lidt energi og drive processen med at opbygge den menneskelige krop med en nøjagtighed af en computer. En række kemiske processer opretholder kontrol over disse funktioner.
Proteinsynteseproces
Processen med proteinproduktion kræver flere trin. Hvert af disse trin kræver signaler udefra og inde i cellen. Det første trin er, at kemikalier uden for cellen kræver et behov for et bestemt protein. Specialiserede strukturer designet til transduktion af kemikaliet modtager og bærer disse signaler ind i cellen. Derfra rejser signaleringskemikalierne til kernen, hvor genet, der indeholder instruktionerne til at fremstille cellen, læses og transkriberes til en molekylær skabelon. Endelig oversætter strukturer kaldet ribosomer skabelonen til et faktisk protein. Hvert af disse trin involverer en række kontrolmekanismer til at starte og vedligeholde processen.
Transduktion
Når den menneskelige krop har brug for mere af et specifikt protein, udskiller specialiserede organer, der kaldes kirtler, kemiske signaler kaldet hormoner - som i sig selv er proteiner - som svar på en eller anden stimulus. Når disse hormoner er frigivet i blodbanen, kommer de i kontakt med celler. Specialiserede strukturer kaldet receptorer låser fast på disse hormonelle kemikalier og indleder en udvikling af molekyltransformationer, kaldet signaltransduktion. Kemikaliet passerer gennem den ydre cellevæg og ind i den indre membran, hvor receptoren udløser en opblussen af kemisk aktivitet, hvilket igen skaber s til cellekernen for at producere det nødvendige protein.
Transskription
Inden i cellekernen forårsager s fra receptorer et enzym kaldet RNA-polymerase til at lempe DNA-strengen og opdele den langs genet, hvor koden for det nødvendige protein er placeret. Fra det tidspunkt læser enzymet DNA'et og skaber et komplementært kemisk spejl af det nødvendige afsnit i en proces kaldet transkription. Produktet fra denne proces er en streng med messenger-RNA (mRNA), som indeholder instruktionerne for at fremstille det nødvendige protein.
Oversættelse
Når mRNA forlader kernen, opfanger en cellulær struktur kaldet et ribosom den. Ribosomet fastgør sig til et afsnit af mRNA kaldet startkodon, som er en specifik triplet af kemikalier, der kontrollerer hvor proteinproduktionsprocessen begynder. Komplekser sammensat af aminosyrer bundet til transkription RNA (tRNA) binder til deres komplimenter i mRNA. Ribosomet bevæger sig langs mRNA-strengen og opsamler aminosyrerne fra tRNA-komplementerne og danner dem til en simpel proteinkæde. Når ribosomet når stopkodonet, instruerer en frigørelsesfaktor det til at give slip på det færdige protein.