Proteiny a Nukleové Kyseliny

Proteiny jsou konstruovány prostřednictvím složité akce blueprinted a provádí nukleové kyseliny deoxyribonukleové kyseliny (DNA) a ribonukleové kyseliny (RNA). Tento proces je známý jako biosyntéza proteinů a zahrnuje konstrukci proteinových řetězců z jednotlivých aminokyselin v určité sekvenci.

aminokyseliny jsou buď produkovány tělem, nebo požívány ve stravě. Jsou rozděleny do tří různých skupin: základní, nepodstatné a podmíněně nezbytné. Tyto kategorie však byly vytvořeny v první polovině devatenáctého století a přestože se stále používají k rozlišení různých stavebních bloků bílkovin, nejsou příliš dobře pojmenovány. Současné studie mají tendenci se dívat na každou aminokyselinu z hlediska funkce a nutričního zdroje a hodnoty.

Esenciální Aminokyseliny (Nepostradatelné Aminokyseliny)

devět esenciálních aminokyselin, musí být poskytnuty z potravinových zdrojů. Tyto jsou histidin, isoleucin, leucin, lysin, methionin, fenylalanin, threonin, tryptofan a valin. Nyní se však ukázalo, že methionin, leucin, isoleucin, valin a fenylanin mohou být v případě potřeby syntetizovány tělem z analogových molekul.

neesenciální aminokyseliny (postradatelné aminokyseliny)

jedenáct neesenciálních aminokyselin je primárně produkováno v těle. U lidí se jedná o alanin, asparagin, kyselinu asparagovou, cystein, kyselinu glutamovou, glutamin, glycin, ornitin, prolin, serin a tyrosin. Některé z nich závisí na dostupnosti esenciálních aminokyselin ve stravě, které působí jako prekurzory neesenciálních forem.

Podmíněně Esenciální Aminokyseliny,

Podmíněně esenciální aminokyseliny jsou seskupeny definovat potenciální nedostatek v buněčné prostředí a to buď v důsledku nezdravé stravy nebo skupenství, v nichž zvýšené množství těchto obvykle postradatelné aminokyseliny jsou nezbytné, jako v dětství, těhotenství a nemoci. Tato skupina zahrnuje arginin, cystein, glutamin, tyrosin, glycin, ornithin, prolin a serin; arginin je nezbytný pro mladé, ale po ukončení vývojového období již není nutný. Považuje se proto za „podmíněně“ zásadní.

Selenocysteinu a Pyrrolysine

Selenocysteinu a pyrrolysine nejsou obvykle zahrnuty v aktuálním seznamu dvaceti aminokyselin. Ve skutečnosti existuje dvacet dva aminokyselin a ne dvacet, jak se dříve myslelo. Je to proto, že tyto dvě aminokyseliny se nacházejí nejen ve velmi malých množstvích; nepoužívají se k syntéze proteinů. Místo toho fungují jako kodonové stop signály.

Aminokyseliny Struktura

Všechny aminokyseliny mají centrální alfa atom uhlíku, na který je vázán na karboxylovou skupinu (COOH), atom vodíku (H), aminoskupinu (NH2) a funkční a variabilní radikální straně řetězce, který definuje, které aminokyseliny je. Nejzákladnější formou aminokyseliny je glycin (C2H5NO2), který má boční řetězec sestávající z jediného atomu vodíku, jak je znázorněno níže.

alternativně je tryptofan (C11H12N2O2) největší aminokyselinou. Tato složitá molekula je vidět níže.

Role proteinů

život by nebyl možný bez proteinů. Hrají zásadní roli v každém živém organismu. Každá protilátka, enzym a chemický posel je vytvořen z bílkovin. Protein je také nezbytný k zajištění, udržování a opravě anatomického rámce a struktury, od buněčné úrovně až po muskuloskeletální systém. Působí jako vazebné molekuly a nosné molekuly umožňující transport a skladování atomů a molekul v celém těle. Rozkládají větší sloučeniny na odpadní produkty, jsou zodpovědné za složky reprodukce, regulují homeostázu a metabolismus, udržují hodnoty pH a rovnováhu tekutin a poskytují energii. Každý protein je kombinací specifické sekvence aminokyselin, postavené podle plánu obsaženého v DNA. Tento kód musí být extrahován, dekódován a transportován do jednotek pro výrobu buněčných proteinů nazývaných ribozomy různými formami ribonukleové kyseliny.

Tvorba Bílkovin přes Nukleové Kyseliny – Exprese Genu

proces genové exprese je kombinací transkripce a translace, kde se sekvence DNA kód poskytuje informace nezbytné k vybudování nové bílkoviny molekula z dostupných celulárních materiálů.

přepis se skládá ze tří fází. Během iniciace se RNA polymeráza (enzym) váže na „promotorovou“ sekvenci, která označuje začátek úseku genu, který má být kopírován. RNA polymeráza se váže na promotor a odděluje slabé vodíkové vazby mezi každým párem dusíkaté báze a v podstatě rozepne dvojitý řetězec DNA. Prodloužení je dalším krokem, kdy RNA nukleotidy dodávají odpovídající párování dusíkatých bází. Například, pokud je sekvence DNA se skládá ze základny, adenin, thymin, guanin, adenin, cytosin, thymin (TGACT), RNA kopií této sekvence bude realizovat adenin, cytosin, uracil, guanin, adenin (ACUGA). Poslední fází transkripce je ukončení, které, jak název napovídá, je konec procesu. Vedeno terminátorovou sekvencí na DNA se vlákno nově vyrobené RNA odděluje od DNA.

výsledný řetězec kopírované DNA se nazývá messenger RNA. Tento pramen má výrazný uzávěr a ocas a je rozpoznán komplexy pórů v jádru, které mu umožňují opustit jádro a vstoupit do cytoplazmy.

Převod RNA (tRNA) je primárně nachází v buněčné cytoplazmě. V přítomnosti mRNA se tRNA váže na singulární volnou aminokyselinu. Která aminokyselina to je, je regulována sekvencí tří dusíkatých bází každé tRNA, jinak známé jako kodon. Ribozomové podjednotky se nyní vážou na začátek řetězce mRNA. Ribozomy poskytují rámec, na kterém tRNA kodony odpovídají každé sadě tří dusíkatých bází na mRNA. Tím se vytvoří sekvenční řetězec aminokyselin-protein-vytvořený podle specifického receptu původně poskytovaného DNA. Stop kodon označuje konec translačního procesu, kde je genetický kód přeložen do proteinu.