Protein là protein phức tạp phân tử được sắp xếp theo một kết cấu vững chắc. Sự hình thành của chúng trong tế bào được gọi là quá trình sinh tổng hợp protein. Protein có thể bao gồm vài 1,000 amino axit. Chúng là những khối xây dựng không thể thiếu của tất cả các sinh vật sống.
Sinh tổng hợp protein là gì?
Protein là protein phức tạp phân tử được sắp xếp theo một kết cấu vững chắc. Sự hình thành của chúng trong tế bào được gọi là quá trình sinh tổng hợp protein. Protein được tổng hợp từ amino axit trong một quá trình sinh hóa phức tạp. Điều này diễn ra tại ribosome của một ô. Mặc dù một protein có cấu trúc phức tạp, ribosome nhận được thông tin chính xác theo thứ tự amino axit phải được liên kết với nhau. Thông tin về cấu trúc của protein được lưu trữ trong DNA. Một con người gen bao gồm 23 nhiễm sắc thể nhân đôi, ngoại trừ nhiễm sắc thể Y của nam. Do đó, mỗi nhiễm sắc thể có hai hoặc một sợi DNA dài. Nó được quấn thành một hình dạng cố định (chuỗi xoắn kép) với sự hỗ trợ của các protein trong một quá trình phức tạp. Con người có khoảng 25,000 gen, do đó có khoảng 1,000 gen được lưu trữ trên một nhiễm sắc thể. Theo quy luật, một gen chịu trách nhiệm tổng hợp một protein. Để tổng hợp một protein, DNA của protein phải được vận chuyển từ nhân tế bào đến ribosome. Vì mục đích này, phần thân tạo một bản sao của gen, RNA thông tin hoặc mRNA. Bản sao này di chuyển vào huyết tương tế bào để ribosome, nơi nó được mã hóa. Các ribosome tự gắn vào sợi nhiễm sắc thể và tạo ra protein mới phân tử. Quá trình này được gọi là quá trình dịch. Giờ đây, chuỗi protein mở ra ở dạng cuối cùng và tách ra khỏi ribosome.
Chức năng và nhiệm vụ
Trong quá trình sinh tổng hợp protein, mã di truyền hoàn chỉnh của chuỗi axit amin được dịch mã và chuyển thành cấu trúc ba chiều. Quá trình này được kiểm soát bởi mã di truyền của nhân. Sinh tổng hợp protein là rất quan trọng vì protein ảnh hưởng đến hầu hết các quá trình trong cơ thể con người. Họ cũng chịu trách nhiệm về sự xuất hiện của chúng tôi. Cấu trúc protein được xác định về mặt di truyền. Ribosome không hoạt động giống như máy móc và thậm chí đôi khi theo các con đường phản ứng ngẫu nhiên. Mặc dù cơ hội đóng một vai trò trong các bước phản ứng riêng lẻ, tuy nhiên, ribosome hoạt động cực kỳ đáng tin cậy và hầu như không bao giờ kết hợp sai amin axit vào chuỗi. Là các khối xây dựng cơ bản của sinh vật, protein được tìm thấy trong tất cả các cấu trúc mô cũng như dịch cơ thể. Việc cung cấp thường xuyên các protein là cần thiết cho việc duy trì chất của cơ thể, trong đó quá trình thoái hóa và tái tạo diễn ra vĩnh viễn, để chữa bệnh, sinh sản và tăng trưởng cũng như sản xuất các cấu trúc. Sức mạnh các vận động viên hy vọng sử dụng protein trong chế độ ăn uống để kích thích tổng hợp protein trong cơ và xây dựng nhiều cơ hơn. Sự sẵn có của amino axit có thể kích thích sự tổng hợp protein, nhưng các ý kiến khác nhau về mức độ xảy ra. Tuy nhiên, nó đã được chứng minh rằng ngay cả khi cơ thể khỏe mạnh nhưng cơ bắp giảm khối lượng ít có khả năng đối phó với các tình huống căng thẳng. Xây dựng nguồn cung cấp amin lâu dài axit vì lý do nâng cao hiệu suất vẫn còn gây tranh cãi, bởi vì nếu tập trung axit amin trong máu là rất cao trong một thời gian dài, cơ thể chỉ đơn giản là tắt quá trình sinh tổng hợp protein. Do đó, để đạt được sự gia tăng cơ khối lượng, thời gian có ý nghĩa hơn so với lượng protein. Các yếu tố tăng trưởng như insulin ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp protein vì chúng có thể kích thích sự hấp thu các axit amin. Những nâng cao hiệu suất này thuốc bị cấm như doping trong các môn thể thao cạnh tranh.
Bệnh tật
Quá trình phức tạp của quá trình sinh tổng hợp protein dễ bị gián đoạn. Lão hóa và bệnh tật là những yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình sinh tổng hợp protein. Vị trí chính xác và tiến trình có trật tự của RNA vận chuyển (chuyển vị) đặc biệt quan trọng đối với sự tiến triển suôn sẻ của quá trình tổng hợp. Nếu điều này bị suy giảm, sức khỏe đang gặp rủi ro, bởi vì vi sinh vật bây giờ có một trò chơi dễ dàng. Nhiều bệnh liên quan đến sự can thiệp của quá trình sinh tổng hợp protein, ví dụ như thông qua hoạt động của enzyme. Một trọng tâm của nghiên cứu y học liên quan đến những hiểu biết sâu sắc về cấu trúc về chức năng và các vị trí liên kết của kháng sinh. Mới nhất kháng sinh tác động trực tiếp vào quá trình sinh tổng hợp protein ở ribosome. kháng sinh can thiệp vào quá trình tổng hợp bằng cách gắn trực tiếp vào ribosome để tiêu diệt mầm bệnh tại chỗ. Các axit amin kích thích sự hình thành mitochondria, các nhà máy điện của các tế bào. Các tế bào tiêu thụ nhiều năng lượng, ví dụ như cơ xương và cơ tim, có số lượng đặc biệt lớn mitochondria. Hoạt động tạo ra năng lượng và kích thích quá trình trao đổi chất. Trong các bệnh thoái hóa cơ, vận động của cơ đặc biệt quan trọng để kích hoạt quá trình sinh tổng hợp protein. Nếu sản xuất protein giảm, mục tiêu thường là tăng cường huy động axit amin. Hormones cũng có thể kiểm soát chức năng cơ. TestosteroneVí dụ, được biết đến với tác dụng đồng hóa vì nó kích thích sản xuất protein và thúc đẩy sự phát triển của cơ bắp. Rối loạn gấp protein ngăn cản sự gấp chính xác của sợi protein và gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Nguyên nhân được cho là do đột biến gen. Các protein bị bẻ cong tạo ra các bệnh khác nhau và các tế bào luôn phản ứng với căng thẳng. Bởi vì giao dịch bị ngăn chặn, sự tổng hợp các chất có hại được tăng lên. Ngoài ra, đã thiếu vitamin có thể dẫn rối loạn sinh tổng hợp protein. Trong sô vitamin, vitamin B6 có ảnh hưởng mạnh nhất đến quá trình tổng hợp protein. Sự thiếu hụt gây ra tổn thương thần kinh, thay da, rối loạn tăng trưởng và teo cơ. Các rối loạn mắc phải của quá trình sinh tổng hợp protein chủ yếu là gan viêm và xơ gan. Viêm dẫn đến thay đổi trình tự axit amin. Lỗi trong phiên âm hoặc dịch thuật và nghiêm trọng các bệnh truyền nhiễm cũng có thể tạo ra sự sắp xếp sai. Ngày nay, các nhà hóa sinh đang cố gắng tính toán các động lực của quá trình sinh tổng hợp protein để chữa các bệnh do di truyền gây ra. Đến lượt nó, những phát hiện này có ý nghĩa đối với tất cả các quá trình tế bào.
