Proteiny jsou komplexní bílkoviny molekuly uspořádány do pevné struktury. Jejich tvorba v buňkách se nazývá biosyntéza bílkovin. Proteiny může sestávat z několika 1,000 aminokyseliny. Jsou nepostradatelnými stavebními kameny všech živých organismů.
Co je to biosyntéza bílkovin?
Proteiny jsou komplexní bílkoviny molekuly uspořádány do pevné struktury. Jejich tvorba v buňkách se nazývá biosyntéza bílkovin. Proteiny jsou syntetizovány z aminokyseliny ve složitém biochemickém procesu. To se odehrává v ribozomy buňky. Ačkoli má protein složitou strukturu, ribozom přijímá přesnou informaci, v jakém pořadí aminokyseliny musí být spojeny dohromady. Informace o struktuře proteinu jsou uloženy v DNA. Člověk gen sestává z 23 chromozomy ve dvojím vyhotovení, s výjimkou mužského chromozomu Y. Každý chromozom má tedy dva nebo jeden dlouhý řetězec DNA. Je navinut do fixního tvaru (dvojitá šroubovice) pomocí proteinů v komplexním procesu. Lidé mají asi 25,000 1,000 genů, takže na jednom chromozomu je uloženo asi XNUMX XNUMX genů. Zpravidla jeden gen je zodpovědný za syntézu proteinu. Aby mohl být protein syntetizován, musí být DNA proteinu transportována z buněčného jádra do ribozomy. Za tímto účelem orgán pořídí kopii gen, poselská RNA nebo mRNA. Tato kopie migruje do buněčné plazmy do ribozomy, kde je zakódován. Ribozomy se připojují k řetězci chromozomů a vytvářejí nový protein molekuly. Tento proces se nazývá překlad. Nyní se proteinový řetězec rozvíjí do své konečné podoby a oddělí se od ribozomů.
Funkce a úkol
Během biosyntézy bílkovin je kompletní genetický kód řetězce aminokyselin přeložen a převeden do trojrozměrné struktury. Tento proces je řízen genetickým kódem jádra. Biosyntéza proteinů je životně důležitá, protože proteiny ovlivňují téměř všechny procesy v lidském těle. Jsou také zodpovědní za náš vzhled. Struktura bílkovin je geneticky dána. Ribozomy nefungují jako stroje a někdy dokonce sledují náhodné reakční dráhy. I když v jednotlivých reakčních krocích hraje roli náhoda, ribozomy přesto fungují extrémně spolehlivě a téměř nikdy neobsahují nesprávnou aminoskupinu kyseliny do řetězu. Jako základní stavební kameny organismu se proteiny nacházejí také ve všech tkáňových strukturách tělní tekutiny. Trvalý přísun bílkovin je nezbytný pro udržení tělesné látky, ve které trvale probíhají procesy degradace a remodelace, pro hojení, reprodukci a růst i pro výrobu struktur. Pevnost sportovci doufají, že použijí dietní bílkoviny ke stimulaci syntézy bílkovin ve svalech a k posílení svalové hmoty. Dostupnost amino kyseliny může stimulovat syntézu bílkovin, ale názory se liší, do jaké míry k tomu dojde. Bylo však prokázáno, že i zdravé tělo s ubývajícím svalstvem hmota je méně schopen zvládat stresové situace. Vytvoření stálého přísunu amino kyseliny z důvodů zvýšení výkonu je nicméně kontroverzní, protože pokud koncentrace aminokyselin v krev je po dlouhou dobu velmi vysoká, tělo jednoduše vypne biosyntézu bílkovin. Tak, aby se dosáhlo zvýšení svalové hmoty hmota, čas je významnější než množství bílkovin. Růstové faktory jako např inzulín ovlivňují biosyntézu bílkovin, protože mohou stimulovat příjem aminokyselin. Tyto zvyšující výkon drogy jsou zakázány jako doping v závodním sportu.
Nemoci a nemoci
Složitý proces biosyntézy proteinů je náchylný k narušení. Stárnutí a nemoci nejvíce ovlivňují biosyntézu bílkovin. Správná poloha a řádný postup přenosu RNA (translokace) jsou zvláště důležité pro hladký průběh syntézy. Pokud je to narušeno, zdraví je v ohrožení, protože mikroorganismy nyní mají snadnou hru. Mnoho nemocí je spojeno s interferencí biosyntézy proteinů, například prostřednictvím aktivity enzymy. Jedno zaměření lékařského výzkumu se týká strukturálních poznatků o funkcích a vazebných místech antibiotika. Poslední antibiotika působí přímo na biosyntézu bílkovin v ribozomech antibiotikum interferuje se syntézou přímým spojením přímo s ribozomy, aby zabil nežádoucí Patogenů na místě. Aminokyseliny stimulují tvorbu mitochondrie, elektrárny buněk. Obzvláště velké množství mají buňky, které spotřebovávají hodně energie, například kosterní a srdeční svaly mitochondrie. Aktivita generuje energii a stimuluje metabolické procesy. U degenerativních svalových onemocnění je pohyb svalů obzvláště důležitý pro aktivaci biosyntézy bílkovin. Pokud produkce bílkovin klesá, cílem je často zvýšená mobilizace aminokyselin. Hormony může také ovládat svalové funkce. Testosteronje například známý pro svůj anabolický účinek, protože stimuluje produkci bílkovin a podporuje růst svalů. Poruchy skládání proteinů zabraňují správnému skládání proteinového vlákna a mají vážné následky. Za příčinu se považuje genová mutace. Špatně poskládané proteiny produkují různá onemocnění a buňky vždy reagují stres. Protože je transakce potlačena, zvyšuje se syntéza škodlivých látek. Také už nedostatek vitaminu umět vést k poruchám biosyntézy proteinů. Mezi vitamíny, vitamín B6 má nejsilnější vliv na syntézu bílkovin. Nedostatek způsobuje nervové poškození, kožní změny, poruchy růstu a svalová atrofie. Získané poruchy biosyntézy proteinů jsou hlavně játra zánět a jaterní cirhóza. Zánět vede ke změnám v aminokyselinové sekvenci. Chyby v přepisu nebo překladu a závažné infekční choroby může také způsobit chybné skládání. Dnes se biochemici snaží vypočítat dynamiku biosyntézy bílkovin, aby léčili geneticky způsobené nemoci. Tato zjištění mají zase důsledky pro všechny buněčné procesy.
