การสังเคราะห์ทางชีวภาพของโปรตีน: หน้าที่งานบทบาทและโรค

โปรตีน เป็นโปรตีนเชิงซ้อน โมเลกุล จัดอยู่ในโครงสร้างที่มั่นคง การก่อตัวของพวกมันในเซลล์เรียกว่าการสังเคราะห์โปรตีน โปรตีน สามารถประกอบด้วยหลาย 1,000 กรดอะมิโน. พวกมันเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ขาดไม่ได้ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

การสังเคราะห์โปรตีนคืออะไร?

โปรตีน เป็นโปรตีนเชิงซ้อน โมเลกุล จัดอยู่ในโครงสร้างที่มั่นคง การก่อตัวของพวกมันในเซลล์เรียกว่าการสังเคราะห์โปรตีน โปรตีนสังเคราะห์จาก กรดอะมิโน ในกระบวนการทางชีวเคมีที่ซับซ้อน สิ่งนี้เกิดขึ้นที่ ไรโบโซม ของเซลล์ แม้ว่าโปรตีนจะมีโครงสร้างที่ซับซ้อน แต่ไรโบโซมจะได้รับข้อมูลที่แน่นอนตามลำดับ กรดอะมิโน จะต้องเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีนจะถูกเก็บไว้ในดีเอ็นเอ มนุษย์ ยีน ประกอบด้วย 23 โครโมโซม ซ้ำกันยกเว้นโครโมโซม Y ตัวผู้ ดังนั้นโครโมโซมแต่ละตัวจึงมีสายดีเอ็นเอยาวสองหรือหนึ่งเส้น เป็นแผลในรูปทรงคงที่ (เกลียวคู่) ด้วยความช่วยเหลือของโปรตีนในกระบวนการที่ซับซ้อน มนุษย์มียีนประมาณ 25,000 ยีนดังนั้นยีนประมาณ 1,000 ยีนจึงถูกเก็บไว้ในโครโมโซมเดียว ตามกฎแล้วหนึ่ง ยีน มีหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีน เพื่อให้โปรตีนสามารถสังเคราะห์ได้ดีเอ็นเอของโปรตีนจะต้องถูกขนส่งจากนิวเคลียสของเซลล์ไปยัง ไรโบโซม. เพื่อจุดประสงค์นี้เนื้อหาจะสร้างสำเนาของไฟล์ ยีน, ผู้ส่งสาร RNA หรือ mRNA สำเนานี้จะย้ายเข้าสู่พลาสมาของเซลล์ไปยัง ไรโบโซมซึ่งมีการเข้ารหัส ไรโบโซมยึดติดกับเส้นใยโครโมโซมและสร้างโปรตีนใหม่ โมเลกุล. กระบวนการนี้เรียกว่าการแปล ตอนนี้ห่วงโซ่โปรตีนแผ่ออกเป็นรูปแบบสุดท้ายและแยกออกจากไรโบโซม

ฟังก์ชั่นและงาน

ในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีนรหัสพันธุกรรมที่สมบูรณ์ของห่วงโซ่กรดอะมิโนจะถูกแปลและแปลงเป็นโครงสร้างสามมิติ กระบวนการนี้ถูกควบคุมโดยรหัสพันธุกรรมของนิวเคลียส การสังเคราะห์ทางชีวภาพของโปรตีนมีความสำคัญเนื่องจากโปรตีนมีอิทธิพลต่อกระบวนการเกือบทั้งหมดในร่างกายมนุษย์ พวกเขายังต้องรับผิดชอบต่อรูปลักษณ์ของเราด้วย โครงสร้างของโปรตีนถูกกำหนดโดยพันธุกรรม ไรโบโซมไม่ทำงานเหมือนเครื่องจักรและบางครั้งก็ทำตามวิถีปฏิกิริยาแบบสุ่ม แม้ว่าโอกาสจะมีบทบาทในขั้นตอนปฏิกิริยาของแต่ละบุคคล แต่ไรโบโซมก็ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือมากและแทบจะไม่รวมอะมิโนที่ไม่ถูกต้อง กรด เข้าไปในโซ่ ในฐานะที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตโปรตีนจะพบได้ในโครงสร้างเนื้อเยื่อทั้งหมดเช่นเดียวกับ ของเหลวในร่างกาย. การจัดหาโปรตีนอย่างถาวรเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาสารในร่างกายซึ่งกระบวนการย่อยสลายและการเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นอย่างถาวรเพื่อการรักษาการสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตตลอดจนการผลิตโครงสร้าง ความแข็งแรง นักกีฬาหวังว่าจะใช้โปรตีนในอาหารเพื่อกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนในกล้ามเนื้อและสร้างกล้ามเนื้อมากขึ้น ความพร้อมของอะมิโน กรด สามารถกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีน แต่ความคิดเห็นแตกต่างกันไปตามขอบเขตที่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตามได้รับการพิสูจน์แล้วว่าแม้ร่างกายจะแข็งแรง แต่ก็มีกล้ามเนื้อที่ลดลง มวล ไม่สามารถรับมือกับสถานการณ์ที่ตึงเครียดได้ เพื่อสร้างแหล่งอะมิโนถาวร กรด สำหรับเหตุผลในการปรับปรุงประสิทธิภาพยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่เพราะหากไฟล์ สมาธิ ของกรดอะมิโนใน เลือด สูงมากในระยะเวลานานร่างกายเพียงแค่ปิดการสังเคราะห์โปรตีน ดังนั้นเพื่อให้บรรลุการเพิ่มขึ้นของกล้ามเนื้อ มวลเวลามีความสำคัญมากกว่าปริมาณโปรตีน ปัจจัยการเจริญเติบโตเช่น อินซูลิน ส่งผลต่อการสังเคราะห์โปรตีนเนื่องจากสามารถกระตุ้นการดูดซึมกรดอะมิโน เพิ่มประสิทธิภาพเหล่านี้ ยาเสพติด ห้ามเป็น การให้ยาบำรุงกำลัง ในกีฬาการแข่งขัน

โรคและความเจ็บป่วย

กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนที่ซับซ้อนมีแนวโน้มที่จะหยุดชะงัก ความชราและโรคเป็นตัวการสำคัญที่สุดของการสังเคราะห์โปรตีน ตำแหน่งที่ถูกต้องและความก้าวหน้าอย่างเป็นระเบียบของการถ่ายโอน RNA (การย้ายตำแหน่ง) มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการสังเคราะห์ที่ราบรื่น หากสิ่งนี้มีความบกพร่อง สุขภาพ มีความเสี่ยงเพราะตอนนี้จุลินทรีย์มีเกมที่ง่าย โรคหลายชนิดเกี่ยวข้องกับการรบกวนของการสังเคราะห์โปรตีนเช่นผ่านกิจกรรมของ เอนไซม์. จุดเน้นประการหนึ่งของการวิจัยทางการแพทย์เกี่ยวข้องกับข้อมูลเชิงลึกเชิงโครงสร้างในหน้าที่และสถานที่ที่มีผลผูกพัน ยาปฏิชีวนะ. ใหม่ล่าสุด ยาปฏิชีวนะ ทำหน้าที่โดยตรงกับการสังเคราะห์โปรตีนที่ไรโบโซม ยาปฏิชีวนะ รบกวนการสังเคราะห์โดยเชื่อมต่อโดยตรงกับไรโบโซมเพื่อฆ่าสิ่งที่ไม่ต้องการ เชื้อโรค ตรงจุด กรดอะมิโนกระตุ้นการสร้าง mitochondriaโรงไฟฟ้าของเซลล์ เซลล์ที่ใช้พลังงานมากเช่นโครงร่างและกล้ามเนื้อหัวใจมีจำนวนมากโดยเฉพาะ mitochondria. กิจกรรมสร้างพลังงานและกระตุ้นกระบวนการเผาผลาญ ในโรคกล้ามเนื้อเสื่อมการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีน หากการผลิตโปรตีนลดลงเป้าหมายคือการเพิ่มการระดมกรดอะมิโน ฮอร์โมน ยังสามารถควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ ฮอร์โมนเพศชายตัวอย่างเช่นเป็นที่ทราบกันดีว่ามีผลแอนนาโบลิกเนื่องจากช่วยกระตุ้นการผลิตโปรตีนและส่งเสริมการเติบโตของกล้ามเนื้อ ความผิดปกติของการพับโปรตีนทำให้การพับไส้โปรตีนไม่ถูกต้องและส่งผลร้ายแรง สาเหตุคิดว่าเป็นการกลายพันธุ์ของยีน โปรตีนที่ห่อหุ้มไม่ได้ก่อให้เกิดโรคที่แตกต่างกันและเซลล์มักจะตอบสนองด้วย ความเครียด. เนื่องจากการทำธุรกรรมถูกระงับการสังเคราะห์สารที่เป็นอันตรายจึงเพิ่มขึ้น นอกจากนี้แล้ว การขาดวิตามิน สามารถ นำ ความผิดปกติของการสังเคราะห์โปรตีน ท่ามกลาง วิตามิน, วิตามิน B6 มีอิทธิพลสูงสุดต่อการสังเคราะห์โปรตีน สาเหตุการขาด เสียหายของเส้นประสาท, การเปลี่ยนแปลงของผิวหนังความผิดปกติของการเจริญเติบโตและกล้ามเนื้อลีบ ความผิดปกติของการสังเคราะห์โปรตีนที่ได้มาเป็นส่วนใหญ่ ตับ แผลอักเสบ และโรคตับแข็ง แผลอักเสบ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงลำดับกรดอะมิโน ข้อผิดพลาดในการถอดความหรือการแปลและรุนแรง โรคติดเชื้อ ยังสามารถผลิตการพับผิดพลาด ปัจจุบันนักชีวเคมีพยายามคำนวณพลวัตของการสังเคราะห์โปรตีนเพื่อรักษาโรคที่เกิดจากพันธุกรรม ในทางกลับกันการค้นพบเหล่านี้มีผลต่อกระบวนการของเซลล์ทั้งหมด