Valgud on kompleksvalk molekulid paigutatud kindlasse struktuuri. Nende moodustumist rakkudes nimetatakse valgu biosünteesiks. Valgud võib koosneda mitmest 1,000-st aminohapped. Need on kõigi elusorganismide asendamatud ehitusmaterjalid.
Mis on valgu biosüntees?
Valgud on kompleksvalk molekulid paigutatud kindlasse struktuuri. Nende moodustumist rakkudes nimetatakse valgu biosünteesiks. Valgud sünteesitakse aminohapped keerulises biokeemilises protsessis. See toimub ribosoomid lahtrist. Ehkki valgu struktuur on keeruline, saab ribosoom täpse teabe selles järjekorras aminohapped peavad olema omavahel seotud. Informatsioon valgu struktuuri kohta salvestatakse DNA-sse. Inimene geen koosneb 23-st kromosoomid kahes eksemplaris, välja arvatud isane Y-kromosoom. Igal kromosoomil on seega kaks või üks pikk DNA ahel. See keeratakse valkude abil keerulises protsessis fikseeritud kujul (topeltheeliks). Inimesel on umbes 25,000 1,000 geeni, nii et ühte kromosoomi on salvestatud umbes XNUMX geeni. Reeglina üks geen vastutab valgu sünteesi eest. Valgu sünteesimiseks tuleb valgu DNA rakutuumast transportida ribosoomid. Sel eesmärgil teeb keha dokumendist koopia geen, messenger RNA või mRNA. See koopia migreerub rakuplasmasse ribosoomid, kus see on kodeeritud. Ribosoomid kinnituvad kromosoomi ahelale ja moodustavad uue valgu molekulid. Seda protsessi nimetatakse tõlkimiseks. Nüüd avaneb valguahel lõplikul kujul ja eraldub ribosoomidest.
Funktsioon ja ülesanne
Valgu biosünteesi käigus tõlgitakse aminohappeahela täielik geneetiline kood ja muudetakse see kolmemõõtmeliseks struktuuriks. Seda protsessi kontrollib tuuma geneetiline kood. Valkude biosüntees on eluliselt tähtis, kuna valgud mõjutavad peaaegu kõiki inimkeha protsesse. Nad vastutavad ka meie välimuse eest. Valgu struktuur on geneetiliselt määratud. Ribosoomid ei tööta nagu masinad ja mõnikord käivad nad isegi juhuslikult. Kuigi juhus mängib rolli üksikutes reaktsioonietappides, töötavad ribosoomid sellegipoolest äärmiselt usaldusväärselt ega sisalda peaaegu kunagi valet amino happed ketti. Organismi elementaarsete ehitusplokkidena leidub valke nii koe struktuurides kui ka kehavedelikud. Valkude püsiv varustatus on vajalik keha aine säilitamiseks, milles püsivalt toimuvad lagunemis- ja ümberkujundamisprotsessid, nii tervenemiseks, paljunemiseks ja kasvuks kui ka struktuuride tootmiseks. tugevus sportlased loodavad kasutada toiduvalke, et stimuleerida valgusünteesi lihastes ja kasvatada rohkem lihaseid. Amino kättesaadavus happed võib küll stimuleerida valgusünteesi, kuid selle esinemise osas on arvamused erinevad. Kuid on tõestatud, et isegi tervislik keha väheneva lihasega mass suudab stressiolukordades vähem hakkama saada. Amino püsiva varu loomiseks happed jõudluse suurendamise põhjustel on siiski vaieldav, sest kui kontsentratsioon aminohapete sisaldus veri on pika aja jooksul väga kõrge, lülitab keha lihtsalt valgu biosünteesi välja. Seega lihaste kasvu saavutamiseks mass, aeg on olulisem kui valgu kogus. Kasvutegurid nagu insuliin mõjutavad valkude biosünteesi, kuna need võivad stimuleerida aminohapete omastamist. Need jõudlust parandavad ravimid on keelatud doping võistlusspordis.
Haigused ja vaevused
Valgu biosünteesi keerukas protsess on altid häiretele. Vananemine ja haigused on valgu biosünteesi suurimad mõjutajad. Sünteesi sujuva kulgemise jaoks on ülekande RNA (translokatsioon) õige asend ja korrektne edenemine eriti oluline. Kui see on häiritud, tervis on ohus, sest mikroorganismidel on nüüd lihtne mäng. Paljusid haigusi seostatakse valgu biosünteesi häirimisega, näiteks ensüümide. Meditsiiniuuringute üks fookus on seotud struktuurse ülevaate saamise funktsiooni ja sidumiskohtadega antibiootikumid. Viimane antibiootikumid toimivad otseselt valgu biosünteesil ribosoomides antibiootikum segab sünteesi, dokkides soovimatute surmamiseks otse ribosoomidele patogeenid kohapeal. Aminohapped stimuleerivad mitokondrid, rakkude elektrijaamad. Rakkudes, mis tarbivad palju energiat, näiteks luu- ja südamelihastes, on neid eriti palju mitokondrid. Aktiivsus genereerib energiat ja stimuleerib ainevahetusprotsesse. Degeneratiivsete lihasehaiguste korral on valkude biosünteesi aktiveerimiseks lihaste liikumine eriti oluline. Kui valgu tootmine väheneb, on sageli eesmärk suurendada aminohapete mobilisatsiooni. Hormoonid suudab kontrollida ka lihaste tööd. Testosteroonnäiteks on tuntud anaboolse toime tõttu, kuna see stimuleerib valgu tootmist ja soodustab lihaste kasvu. Valgu voltimishäired takistavad proteiinfilamendi õiget voltimist ja neil on tõsised tagajärjed. Põhjuseks peetakse geenimutatsiooni. Valesti volditud valgud tekitavad erinevaid haigusi ja rakud reageerivad alati nendega stress. Kuna tehing on maha surutud, suureneb kahjulike ainete süntees. Samuti juba vitamiini vaegus võimalik viima valgu biosünteesi häireteni. Hulgas vitamiinid, vitamiin B6 mõjutab valkude sünteesi kõige tugevamalt. Puudus põhjustab närvikahjustusi, naha muutused, kasvuhäired ja lihaste atroofia. Valgu biosünteesi omandatud häired on peamiselt maks põletik ja maksatsirroos. Põletik viib aminohapete järjestuse muutumiseni. Transkriptsiooni või tõlke vead ja tõsised nakkushaigused võib põhjustada ka valesti voltimist. Täna üritavad biokeemikud arvutada valkude biosünteesi dünaamikat, et ravida geneetiliselt põhjustatud haigusi. Need leiud mõjutavad omakorda kõiki rakuprotsesse.
