Белки конструируются посредством сложного действия, созданного в виде чертежа и осуществляемого нуклеиновыми кислотами дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК) и рибонуклеиновой кислотой (РНК). Процесс известен как биосинтез белка и включает в себя конструирование белковых цепей от индивидуума аминокислоты в определенной последовательности.
Аминокислоты либо вырабатываются организмом, либо попадают в рацион. Они подразделяются на три разные группы: существенные, несущественные и условно необходимые. Тем не менее, эти категории были созданы в первой половине девятнадцатого века и, хотя все еще используются для различения различных белковых строительных блоков, не особенно хорошо названы. Текущие исследования имеют тенденцию рассматривать каждую аминокислоту с точки зрения функции, а также источника питания и ценности.
Незаменимые аминокислоты (незаменимые аминокислоты)
Девять незаменимые аминокислоты должны быть предоставлены из диетических источников. Это гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Однако теперь стало ясно, что метионин, лейцин, изолейцин, валин и фениланин могут синтезироваться организмом из аналоговых молекул при необходимости.
Незаменимые аминокислоты (незаменимые аминокислоты)
Одиннадцать незаменимых аминокислот в основном вырабатываются в организме. У людей это аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, цистеин, глутаминовая кислота, глютамин, глицин, орнитин, пролин, серин и тирозин. Некоторые из них зависят от наличия незаменимых аминокислот в рационе, которые действуют как предшественники необязательных форм.
Условно незаменимые аминокислоты
Условно незаменимые аминокислоты сгруппированы для определения потенциального недостатка в клеточной среде либо из-за нездоровой диеты, либо из-за физического состояния, в котором необходимо повышенное количество этих, как правило, незаменимых аминокислот, например, в детстве, беременности и болезни. Эта группа включает аргинин, цистеин, глутамин, тирозин, глицин, орнитин, пролин и серин; аргинин необходим молодым, но больше не нужен после окончания периода развития. Поэтому он считается «условно» необходимым.
Селеноцистеин и пирролизин
Селеноцистеин и пирролизин обычно не включены в текущий список из двадцати аминокислот. На самом деле, есть двадцать две аминокислоты, а не двадцать, как считалось ранее. Это потому, что не только эти две аминокислоты находятся в очень небольших количествах; они не используются для синтеза белков. Вместо этого они действуют как сигналы остановки кодонов.
Аминокислотная структура
Все аминокислоты имеют центральный альфа-атом углерода, с которым связан карбоксильная группа (COOH), атом водорода (H), аминная группа (NH2) и функциональная и вариабельная боковая цепь, которая определяет, какая это аминокислота. Наиболее основной формой аминокислоты является глицин (C2H5NO2), который имеет боковую цепь, состоящую из одного атома водорода, как показано ниже.
Альтернативно, триптофан (C11H12N2O2) является самой крупной аминокислотой. Этот комплекс молекула можно увидеть ниже.
Роль белков
Жизнь была бы невозможна без белков. Они играют важную роль в каждой жизни организм, каждый антитело Фермент и химический мессенджер создан из белка. Белок также необходимо обеспечить, техническое обслуживание и ремонт анатомическую структуру и структуру, от клеточного уровня вплоть до, что костно-мышечной системы. Они действуют как связывающие молекулы и молекулы-носители, позволяя транспортировать и хранить атомы и молекулы по всему телу. Они разлагают более крупные соединения на отходы, отвечают за компоненты размножения, регулируют гомеостаз и метаболизм, поддерживать значения рН и водного баланса, а также обеспечить энергию. Каждый белок представляет собой комбинацию определенной последовательности аминокислот, построенную в соответствии с планом, содержащимся в ДНК. Этот код должен быть извлечен, расшифрован и доставлен в производственные единицы клеточного белка, называемые рибосомами, различными формами рибонуклеиновой кислоты.
Формирование белков с помощью нуклеиновых кислот – экспрессия генов
Процесс ген выражение является комбинацией транскрипция а также перевод где последовательность кода ДНК предоставляет информацию, необходимую для конструирования новой молекулы белка из доступных клеточных материалов.
Транскрипция состоит из трех этапов. В течение инициирование, РНК-полимераза (фермент) присоединяется к «промоторной» последовательности, которая указывает на начало участка гена, который должен быть скопирован. Связанная с промотором, РНК-полимераза разрывает слабые водородные связи между каждым азотистая основа пара и по существу расстегивает молнию двойной цепи ДНК. относительное удлинение является следующим этапом, где РНК-нуклеотиды поставляют соответствующие пары азотистых оснований. Например, если последовательность ДНК состоит из оснований аденина, тимин, гуанин, аденин, цитозин, тимин (TGACT), в РНК-копии этой последовательности будут реализованы аденин, цитозин, урацил, гуанин, аденин (ACUGA). Последний этап транскрипции прекращение что, как следует из названия, является концом процесса. Руководствуясь терминаторной последовательностью на ДНК, цепь вновь изготовленной РНК отрывается от ДНК.
Полученная цепь скопированной ДНК называется РНК-мессенджером. Эта нить имеет характерный колпачок и хвостовую часть и распознается поровыми комплексами в ядре, которые позволяют ему покинуть ядро и войти в цитоплазма.
Схема трансляции РНК