Mänskliga celler är kemiska fabriker som kan utföra uppgifter som skulle utmana de finaste industriella komplexen på jorden. Ännu mer mirakulöst är deras förmåga att göra det i ett utrymme som är tillräckligt litet för att kräva omfattande mikroskopisk förstoring bara för att observera. Dessa miniatyrtillverkningsunderverk kan reproducera sig själva med lite energi och driva processen att bygga människokroppen med en dators precision. En serie kemiska processer upprätthåller kontrollen över dessa funktioner.
Proteinsyntesprocess
Processen med proteinproduktion kräver flera steg. Var och en av dessa steg kräver signaler utifrån och inifrån cellen. Det första steget är att kemikalier utanför cellen kräver behov av ett visst protein. Specialiserade strukturer konstruerade för transduktion av det kemiska meddelandet tar emot och bär dessa signaler in i cellen. Därifrån reser signalkemikalierna till kärnan, där genen som innehåller instruktionerna för att göra cellen läses och transkriberas till en molekylär mall. Slutligen översätter strukturer som kallas ribosomer mallen till ett verkligt protein. Var och en av dessa steg innefattar en serie kontrollmekanismer för att initiera och underhålla processen.
Transduktion
När människokroppen behöver mer av ett specifikt protein utsöndrar specialorgan som kallas körtlar kemiska signaler som kallas hormoner - som i sig själva är proteiner - som svar på viss stimulans. När de väl släppts ut i blodomloppet kommer dessa hormoner i kontakt med celler. Specialiserade strukturer som kallas receptorer hakar fast vid dessa hormonella kemikalier och initierar en utveckling av molekylära transformationer, kallad signaltransduktion. Det kemiska meddelandet passerar genom den yttre cellväggen och in i det inre membranet, där receptorn utlöser a flurry av kemisk aktivitet, vilket i sin tur skapar meddelanden att skicka till cellkärnan för att producera det som behövs protein.
Transkription
Inom cellkärnan orsakar meddelandena från receptorerna ett enzym som kallas RNA-polymeras för att slappna av DNA-strängen och dela den längs genen där koden för det nödvändiga proteinet finns. Från den tidpunkten läser enzymet DNA: n och skapar en kompletterande kemisk spegel av det nödvändiga avsnittet i en process som kallas transkription. Produkten av denna process är en del av budbärar-RNA (mRNA), som innehåller instruktionerna för att tillverka det protein som behövs.
Översättning
När mRNA lämnar kärnan, avlyssnar en cellulär struktur som kallas ribosom den. Ribosomen fäster sig vid en sektion av mRNA som kallas startkodonet, vilket är en specifik triplett av kemikalier som styr var proteinproduktionsprocessen börjar. Komplex som består av aminosyror kopplade till transkriptions-RNA (tRNA) binder till deras komplement i mRNA. Ribosomen färdas längs mRNA-strängen och samlar aminosyrorna från tRNA-komplementen och bildar dem till en enkel proteinkedja. När ribosomen når stoppkodonet instruerar en frisättningsfaktor att släppa det färdiga proteinet.