Lidské buňky jsou chemické továrny schopné provádět úkoly, které by byly výzvou pro ty nejlepší průmyslové komplexy na Zemi. Ještě zázračnější je jejich schopnost dělat to v prostoru dostatečně malém, aby vyžadovalo rozsáhlé mikroskopické zvětšení, jen aby bylo možné pozorovat. Tyto miniaturní zázraky ve výrobě se mohou s malou energií reprodukovat a řídit proces budování lidského těla s přesností počítače. Řada chemických procesů udržuje kontrolu nad těmito funkcemi.
Proces syntézy proteinů
Proces produkce bílkovin vyžaduje několik kroků. Každý z těchto kroků vyžaduje signály zvenčí a zevnitř buňky. Prvním krokem je, aby chemikálie mimo buňku vyvolaly potřebu konkrétního proteinu. Specializované struktury určené k přenosu chemické zprávy přijímají a přenášejí tyto signály do buňky. Odtud signální chemikálie cestují do jádra, kde se čte gen, který obsahuje pokyny pro vytvoření buňky, a přepisuje se do molekulárního templátu. Nakonec struktury zvané ribozomy překládají templát na skutečný protein. Každý z těchto kroků zahrnuje řadu kontrolních mechanismů pro zahájení a údržbu procesu.
Transdukce
Když lidské tělo potřebuje více konkrétního proteinu, specializované orgány zvané žlázy vylučují chemické signály zvané hormony - což jsou samy o sobě proteiny - v reakci na nějaký stimul. Jakmile se tyto hormony uvolní do krevního oběhu, přijdou do styku s buňkami. Specializované struktury zvané receptory se zachycují na tyto hormonální chemikálie a iniciují progresi molekulárních transformací, nazývanou signální transdukce. Chemická zpráva prochází vnější buněčnou stěnou a do vnitřní membrány, kde receptor spouští a příval chemické aktivity, který zase vytváří zprávy, které se odesílají do buněčného jádra, aby produkovaly potřebné protein.
Transkripce
V buněčném jádru zprávy z receptorů způsobují, že enzym zvaný RNA polymeráza uvolní řetězec DNA a rozdělí jej podél genu, kde se nachází kód potřebného proteinu. Od tohoto bodu enzym čte DNA a vytváří komplementární chemické zrcadlo potřebného úseku v procesu zvaném transkripce. Produktem tohoto procesu je řetězec messengerové RNA (mRNA), který obsahuje pokyny pro výrobu potřebného proteinu.
Překlad
Když mRNA opouští jádro, zachycuje ji buněčná struktura nazývaná ribozom. Ribosom se váže na část mRNA zvanou start kodon, což je specifický triplet chemikálií, které řídí, kde začíná proces produkce proteinu. Komplexy složené z aminokyselin vázaných na transkripční RNA (tRNA) se vážou na své komplementy v mRNA. Ribozom cestuje podél řetězce mRNA, sbírá aminokyseliny z komplementů tRNA a formuje je do jednoduchého proteinového řetězce. Když ribozom dosáhne stop kodonu, uvolňovací faktor mu dá pokyn, aby pustil dokončený protein.