Proteiner er komplekst protein molekyler ordnet i en solid struktur. Deres dannelse i celler kalles proteinbiosyntese. Proteiner kan bestå av flere 1,000 aminosyrer. De er uunnværlige byggesteiner for alle levende organismer.
Hva er proteinbiosyntese?
Proteiner er komplekst protein molekyler ordnet i en solid struktur. Deres dannelse i celler kalles proteinbiosyntese. Proteiner syntetiseres fra aminosyrer i en kompleks biokjemisk prosess. Dette skjer på ribosomer av en celle. Selv om et protein har en kompleks struktur, mottar ribosomet den nøyaktige informasjonen i hvilken rekkefølge aminosyrer må knyttes sammen. Informasjonen om strukturen til proteinet lagres i DNA. Et menneske gen består av 23 kromosomer i duplikat, med unntak av det mannlige Y-kromosomet. Hvert kromosom har altså to eller en lang DNA-streng. Den avvikles i en fast form (dobbel helix) ved hjelp av proteiner i en kompleks prosess. Mennesker har omtrent 25,000 1,000 gener, slik at omtrent XNUMX gener lagres på ett kromosom. Som regel en gen er ansvarlig for syntesen av et protein. For at et protein skal syntetiseres, må DNA av proteinet transporteres fra cellekjernen til ribosomer. For dette formålet lager kroppen en kopi av gen, messenger RNA eller mRNA. Denne kopien migrerer inn i celleplasmaet til ribosomer, der den er kodet. Ribosomene fester seg til kromosomstrengen og lager det nye proteinet molekyler. Denne prosessen kalles oversettelse. Nå bretter proteinkjeden seg ut i sin endelige form og løsner fra ribosomene.
Funksjon og oppgave
Under proteinbiosyntese blir den komplette genetiske koden til en aminosyrekjede oversatt og omdannet til en tredimensjonal struktur. Denne prosessen styres av den genetiske koden til kjernen. Proteins biosyntese er viktig fordi proteiner påvirker nesten alle prosesser i menneskekroppen. De er også ansvarlige for utseendet vårt. Proteinstrukturen er genetisk bestemt. Ribosomer fungerer ikke som maskiner, og følger til og med tilfeldige reaksjonsveier. Selv om tilfeldighet spiller en rolle i individuelle reaksjonstrinn, fungerer ribosomer likevel ekstremt pålitelig og inneholder nesten aldri feil amino syrer inn i kjeden. Som elementære byggesteiner i organismen finnes proteiner i alle vevsstrukturer så vel som kroppsvæsker. Den permanente tilførselen av proteiner er nødvendig for vedlikehold av kroppssubstansen, der nedbrytings- og ombyggingsprosesser foregår permanent, for helbredelse, reproduksjon og vekst så vel som for produksjon av strukturer. Styrke idrettsutøvere håper å bruke diettproteiner for å stimulere proteinsyntese i muskler og bygge mer muskler. Tilgjengeligheten av amino syrer kan stimulere proteinsyntese, men meningene er forskjellige i hvilken grad dette skjer. Imidlertid er det bevist at selv den sunne kroppen med avtagende muskler masse er mindre i stand til å takle stressende situasjoner. Å bygge opp en permanent tilførsel av amino syrer av ytelsesforbedrende årsaker er likevel kontroversielt, for hvis konsentrasjon av aminosyrer i blod er veldig høy over lang tid, slår kroppen bare av proteinbiosyntese. Dermed for å oppnå en økning i muskler masse, tiden er mer signifikant enn mengden protein. Vekstfaktorer som insulin påvirke proteinbiosyntese fordi de kan stimulere opptaket av aminosyrer. Disse ytelsesfremmende narkotika er forbudt som doping i konkurransesport.
Sykdommer og plager
Den komplekse prosessen med proteinbiosyntese er utsatt for forstyrrelser. Aldring og sykdom er de største påvirkerne av proteinbiosyntese. Riktig posisjon og ordnet fremgang av overførings-RNA (translokasjon) er spesielt viktig for den jevne progresjonen av syntesen. Hvis dette er svekket, Helse er i fare, fordi mikroorganismer nå har et enkelt spill. Mange sykdommer er assosiert med interferens av proteinbiosyntese, for eksempel gjennom aktiviteten til enzymer. Et fokus for medisinsk forskning er knyttet til strukturell innsikt i funksjons- og bindingsstedene til antibiotika. Det siste antibiotika handle direkte på proteinbiosyntese ved ribosomer antibiotika forstyrrer syntese ved å koble direkte til ribosomer for å drepe uønsket patogener på stedet. Aminosyrer stimulerer dannelsen av mitokondrier, kraftverkene til celler. Celler som bruker mye energi, for eksempel skjelett- og hjertemuskulatur, har spesielt stort antall mitokondrier. Aktivitet genererer energi og stimulerer metabolske prosesser. Ved degenerative muskelsykdommer er muskelbevegelse spesielt viktig for å aktivere proteinbiosyntese. Hvis proteinproduksjonen synker, er målet ofte økt aminosyremobilisering. Hormoner kan også kontrollere muskelfunksjonen. Testosteroner for eksempel kjent for sin anabole effekt fordi det stimulerer proteinproduksjon og fremmer muskelvekst. Proteinfoldingsforstyrrelser forhindrer riktig bretting av proteinfilamentet og har alvorlige konsekvenser. Årsaken antas å være en genmutasjon. Feilbrettede proteiner produserer forskjellige sykdommer, og cellene reagerer alltid med stresset. Fordi transaksjonen er undertrykt, økes syntesen av skadelige stoffer. Også allerede vitaminmangel kan føre til forstyrrelser av proteinbiosyntese. Blandt vitaminer, vitamin B6 har sterkest innflytelse på proteinsyntese. En mangel forårsaker nerveskader, hudforandringer, vekstlidelser og muskelatrofi. Ervervede forstyrrelser av proteinbiosyntese er hovedsakelig leveren betennelse og levercirrhose. Betennelse fører til endringer i aminosyresekvensen. Feil i transkripsjon eller oversettelse og alvorlig Smittsomme sykdommer kan også produsere feilfolding. I dag prøver biokjemikere å beregne dynamikken i proteinbiosyntese for å kurere genetisk forårsaket sykdommer. Disse funnene har i sin tur implikasjoner for alle cellulære prosesser.
