Ljudske stanice su kemijske tvornice sposobne za izvršavanje zadataka koji bi izazvali najfinije industrijske komplekse na zemlji. Još je čudesnija njihova sposobnost da to učine u dovoljno malom prostoru da zahtijeva opsežno mikroskopsko povećanje samo za promatranje. Ova minijaturna proizvodna čudesa mogu se reproducirati s malo energije i pokretati proces izgradnje ljudskog tijela s preciznošću računala. Niz kemijskih procesa održava kontrolu nad tim funkcijama.
Proces sinteze proteina
Proces proizvodnje proteina zahtijeva više koraka. Svaki od ovih koraka zahtijeva signale izvana i iznutra iz stanice. Prvi korak je da kemikalije izvan stanice pozivaju na potrebu za određenim proteinima. Specijalizirane strukture dizajnirane za transdukciju kemijske poruke primaju i prenose ove signale u stanicu. Odatle signalne kemikalije putuju do jezgre, gdje se gen koji sadrži upute za izradu stanice čita i transkribira u molekularni predložak. Konačno, strukture nazvane ribosomi prevode predložak u stvarni protein. Svaki od ovih koraka uključuje niz kontrolnih mehanizama za pokretanje i održavanje procesa.
Transdukcija
Kad ljudskom tijelu treba više određenog proteina, specijalizirani organi zvani žlijezde izlučuju kemijske signale zvane hormoni - koji su sami po sebi proteini - kao odgovor na neki podražaj. Jednom pušteni u krvotok, ti hormoni dolaze u kontakt sa stanicama. Specijalizirane strukture nazvane receptori prikvačuju se za ove hormonalne kemikalije i iniciraju napredak molekularnih transformacija, zvanih signalna transdukcija. Kemijska poruka prolazi kroz vanjsku staničnu stijenku i u unutarnju membranu, gdje receptor pokreće a nalet kemijske aktivnosti, koji zauzvrat stvara poruke koje se šalju jezgri stanice kako bi se proizvele potrebne protein.
Transkripcija
Unutar stanične jezgre, poruke receptora uzrokuju da enzim zvan RNA polimeraza opusti DNA lanac i podijeli ga duž gena u kojem se nalazi kôd potrebnog proteina. Od te točke, enzim očitava DNA i stvara komplementarno kemijsko zrcalo potrebnog dijela u procesu koji se naziva transkripcija. Proizvod ovog postupka je lanac glasničke RNA (mRNA), koja sadrži upute za proizvodnju potrebnog proteina.
Prijevod
Kako mRNA napušta jezgru, presreće je stanična struktura koja se naziva ribosom. Ribozom se veže na dio mRNA koji se naziva startni kodon, a to je specifični trostruki kemijski sastojak koji kontrolira gdje započinje proces proizvodnje proteina. Kompleksi sastavljeni od aminokiselina povezanih s transkripcijskom RNA (tRNA) vežu se za njihove komplemente u mRNA. Ribozom putuje nizom mRNA skupljajući aminokiseline iz komplementa tRNA, formirajući ih u jednostavan proteinski lanac. Kad ribosom dosegne zaustavni kodon, faktor otpuštanja nalaže mu da pusti završeni protein.