Co to jest ścieżka biosyntezy?

Ścieżka biosyntezy lub szlak biosyntetyczny to opis etapów reakcji chemicznych, które występują, gdy żywy organizm tworzy nową złożoną cząsteczkę z prostszych, mniejszych prekursorów. Słowo „biosynteza” pochodzi z dwóch głównych słów: „bio”, które wskazuje, że reakcja ma miejsce w żywym organizmie, w przeciwieństwie do laboratorium; oraz „Synteza”, co wskazuje, że proste materiały początkowe są łączone w celu tworzenia większych produktów. Ścieżka biosyntezy jest podsumowaniem tych reakcji chemicznych, podzielonych na każdym etapie. Aby całkowicie opisać ścieżkę, często zawierają dodatkowe istotne informacje, takie jak enzymy, koenzymy i kofakory są stosowane w każdej reakcji.

Nie wszystkie cząsteczki stosowane przez żywy organizm muszą być bezpośrednio syntetyzowane przez sam organizm. Często te niezbędne cząsteczki są zamiast tego uzyskiwane z otoczenia. Na przykład ludzie nie są w stanie syntetyzować niezbędnych aminokwasów, takich jak lizyna; Zamiast tego te składniki odżywcze pochodzą z pokarmu bogatej w białko, takich jak fasola i orzechy drzewne. Komórki na ogół syntetyzują tylko te cząsteczki, które są albo rzadkie lub nie są łatwo uzyskane z ich środowiska.

Szlak biosyntezy często zaczyna się od łatwo dostępnej cząsteczki prekursora podobnej do produktu. Następnie komórka łączy ten prekursor z innymi małymi cząsteczkami, chemicznie modyfikując produkt po drodze. Na każdym etapie podłoże stopniowo przypomina produkt końcowy. Wielostopniowa ścieżka biosyntezy może mieć dziesiątki kroków po drodze, podlegając stałej modyfikacji przez enzymy, aż do powstania końcowego związku.

Badanie biosyntezy może dać wiele praktycznych wglądu w leki dla chorób ludzkich. Zrozumienie chemii ludzkiego ciała wyraźnie pomaga, gdy choroba wynika z awarii biosyntezy. Czasami jednak studiowanie biografiiSyntetyczne ścieżki innych organizmów mogą podnieść cenne wskazówki również do opracowania nowych leków.

Wielu badaczy zwróciło uwagę na badanie biosyntezy roślin, zwłaszcza dotyczące produktów naturalnych. Ekstrakty z niektórych roślin mogą mieć potężne efekty farmakologiczne, które można zastosować do tworzenia nowych, potężnych leków. Na przykład Digitalis, aktywny związek ekstrahowany ze wspólnej szklanej szklanej, został zastosowany w leczeniu chorób serca. Zdobywając zrozumienie szlaku biosyntezy naturalnego produktu, chemicy mogą uzyskać wgląd w sposób syntetyzowania leku i potencjalnie naśladując jego syntezę w laboratorium. Ostatecznie biolodzy chcieliby być w stanie sklonować te geny do wytwarzania organizmów transgenicznych, które byłyby zaprojektowane w celu wytwarzania naturalnych produktów o większym stężeniu i czystości za ułamek ceny.

szlaki biosyntetyczne zostały wyjaśnione dla wielu popularnych cząsteczek, takich jak kwasy tłuszczowe, aminokwasy i nuk.Eotides. Jednak wiele ścieżek nie zostało jeszcze odkrytych. Być może leki przyszłości znajdą swoje pochodzenie na szlakach biosyntetycznych, które są dziś badane.