Žmogaus ląstelės yra chemijos gamyklos, galinčios atlikti užduotis, kurios sukeltų iššūkį geriausiems pramoniniams kompleksams žemėje. Dar stebuklingiau yra jų sugebėjimas tai padaryti pakankamai mažoje erdvėje, kad norint stebėti, reikalingas didelis mikroskopinis padidinimas. Šie miniatiūriniai gamybos stebuklai gali atkurti save, turėdami mažai energijos, ir tiksliai valdydami žmogaus kūną, kompiuteriu. Cheminių procesų serija palaiko šių funkcijų kontrolę.
Baltymų sintezės procesas
Baltymų gamybos procesas reikalauja kelių žingsnių. Kiekvienam iš šių žingsnių reikia signalų iš ląstelės išorės ir iš vidaus. Pirmiausia reikia, kad cheminės medžiagos, esančios už ląstelės ribų, reikalautų tam tikro baltymo. Specializuotos struktūros, skirtos cheminiam pranešimui perduoti, priima ir perduoda šiuos signalus į ląstelę. Iš ten signalizuojančios cheminės medžiagos keliauja į branduolį, kur genas, kuriame yra instrukcijos, kaip pagaminti ląstelę, perskaitomas ir perrašomas į molekulinį šabloną. Galiausiai struktūros, vadinamos ribosomomis, paverčia šabloną tikruoju baltymu. Kiekvienas iš šių žingsnių apima keletą valdymo mechanizmų, kurie inicijuoja ir palaiko procesą.
Perdavimas
Kai žmogaus organizmui reikia daugiau specifinio baltymo, specializuoti organai, vadinami liaukomis, atsako į tam tikrą dirgiklį išskiria cheminius signalus, vadinamus hormonais - kurie savaime yra baltymai. Išleidę į kraują, šie hormonai liečiasi su ląstelėmis. Specializuotos struktūros, vadinamos receptoriais, prilimpa prie šių hormoninių chemikalų ir inicijuoja molekulinių transformacijų, vadinamų signalo perdavimu, progresavimą. Cheminis pranešimas praeina per išorinę ląstelės sienelę ir į vidinę membraną, kur receptorius suaktyvina a cheminio aktyvumo pliūpsnis, kuris savo ruožtu sukuria pranešimus, kuriuos reikia siųsti į ląstelės branduolį, kad gautų reikiamą baltymas.
Transkripcija
Ląstelės branduolyje pranešimai iš receptorių priverčia fermentą, vadinamą RNR polimeraze, atpalaiduoti DNR grandinę ir padalinti ją išilgai geno, kuriame yra reikalingo baltymo kodas. Nuo to laiko fermentas nuskaito DNR ir sukuria papildomą reikalingo skyriaus cheminį veidrodį procese, vadinamame transkripcija. Šio proceso produktas yra pasiuntinio RNR (mRNR) grandinė, kurioje yra instrukcijos, kaip pagaminti reikalingus baltymus.
Vertimas
Kai MRN palieka branduolį, ląstelė, vadinama ribosoma, ją sulaiko. Ribosoma prisitvirtina prie iRNR sekcijos, vadinamos pradiniu kodonu, kuris yra specifinis chemikalų trigubas, kontroliuojantis, kur prasideda baltymų gamybos procesas. Kompleksai, sudaryti iš aminorūgščių, susietų su transkripcijos RNR (tRNR), jungiasi su jų komplimentais iRNR. Ribosoma keliauja išilgai iRNR grandinės, rinkdama aminorūgštis iš tRNR komplementų, formuodama juos į paprastą baltymų grandinę. Ribosomai pasiekus stop kodoną, išsiskyrimo faktorius nurodo paleisti užbaigtą baltymą.
