Ľudské bunky sú chemické továrne schopné vykonávať úlohy, ktoré by mohli spochybniť najkvalitnejšie priemyselné komplexy na Zemi. Ešte zázračnejšia je ich schopnosť robiť to v priestore dostatočne malom na to, aby bolo možné pozorovanie vyžadovať rozsiahle mikroskopické zväčšenie. Tieto miniatúrne zázraky vo výrobe sa dokážu reprodukovať s malou energiou a riadiť proces budovania ľudského tela s presnosťou počítača. Rad chemických procesov udržuje kontrolu nad týmito funkciami.
Proces syntézy bielkovín
Proces výroby bielkovín vyžaduje viac krokov. Každý z týchto krokov vyžaduje signály zvonka a zvnútra bunky. Prvým krokom je, aby chemikálie mimo bunky vyvolali potrebu konkrétneho proteínu. Špecializované štruktúry určené na prenos chemickej správy prijímajú a prenášajú tieto signály do bunky. Odtiaľ putujú signalizačné chemikálie do jadra, kde sa číta a prepisuje gén obsahujúci pokyny na vytvorenie bunky a prepisuje sa do molekulárneho templátu. Nakoniec štruktúry zvané ribozómy preložia templát na skutočný proteín. Každý z týchto krokov zahŕňa sériu kontrolných mechanizmov na zahájenie a udržanie procesu.
Transdukcia
Keď ľudské telo potrebuje viac konkrétneho proteínu, špecializované orgány nazývané žľazy vylučujú chemické signály nazývané hormóny - ktoré samy o sebe sú bielkoviny - ako odpoveď na nejaký stimul. Po uvoľnení do krvi sa tieto hormóny dostanú do kontaktu s bunkami. Špecializované štruktúry nazývané receptory sa zachytávajú na týchto hormonálnych chemikáliách a iniciujú progresiu molekulárnych transformácií, ktoré sa nazývajú signálna transdukcia. Chemická správa prechádza vonkajšou bunkovou stenou a do vnútornej membrány, kde receptor spúšťa a príval chemickej aktivity, ktorý zase vytvára správy, ktoré sa posielajú do bunkového jadra, aby produkovali potrebné bielkoviny.
Prepis
V bunkovom jadre správy z receptorov spôsobujú, že enzým nazývaný RNA polymeráza uvoľní reťazec DNA a rozdelí ho pozdĺž génu, kde sa nachádza kód potrebného proteínu. Od tohto bodu enzým číta DNA a vytvára komplementárne chemické zrkadlo potrebného úseku v procese zvanom prepis. Produktom tohto procesu je vlákno messengerovej RNA (mRNA), ktoré obsahuje pokyny na výrobu potrebného proteínu.
Preklad
Keď mRNA opúšťa jadro, zachytáva ju bunková štruktúra nazývaná ribozóm. Ribozóm sa pripája k časti mRNA nazývanej štartovací kodón, čo je špecifický triplet chemikálií, ktoré riadia, kde sa začína proces výroby proteínov. Komplexy zložené z aminokyselín viazaných na transkripčnú RNA (tRNA) sa viažu na svoje komplementy v mRNA. Ribozóm cestuje pozdĺž vlákna mRNA, zhromažďuje aminokyseliny z komplementov tRNA a formuje ich do jednoduchého proteínového reťazca. Keď ribozóm dosiahne stop kodón, uvoľňovací faktor mu dá pokyn, aby sa zbavil dokončeného proteínu.