A A A

Tryby maszyny życia

Maszynerią żyjącej komórki są jej cząsteczki białkowe. Rodzina tych podstawowych dla życia cząsteczek jest niezwykle liczna. W pojedynczym organizmie spotyka się setki tysięcy różnych rodzajów białka. Cząsteczka każdego z tych rodzajów odznacza się zdolnością wykonywania innej czynności i w związku z tym ma odpowiednią budowę. Białko noszące nazwę aktynomiozyny, obecne w komórkach mięśniowych, ma zdolność kurczenia się, dzięki czemu mięśnie są w stanie spełniać swą funkcję w organizmie. Inne białko — kollagen, występujące w szkielecie, zwiększa jego wytrzymałość. Enzymy — o których już wielokrotnie wspominaliśmy — mają również naturę białkową. Chemiczne regulatory organizmu — hormony, produkowane przez gruczoły dokrewne, są również białkami. Organizm zaatakowany przez drobnoustroje broni się wytwarzaniem przeciwciał — także białek, Przykłady różnych białek wykonujących różnorodne czynności w organizmie można mnożyć w nieskończoność. Jaka jest więc budowa białek i czym poszczególne ich rodzaje różnią się pomiędzy sobą, skoro są w stanie spełniać tak różnorodne czynności? Wszystkie białka są zbudowane z aminokwasów połączonych w długie łańcuchy. podczas tej reakcji cząsteczki wody doprowadza do utworzenia wiązania CO—NH pomiędzy oboma aminokwasami; nosi ono nazwę wiązania peptydowego. Powiązanie aminokwasów w łańcuch białkowy jest więc jak gdyby połączeniem liter alfabetu w wyrazy i zdania. Podobnie jak poprzez dobór odpowiednich liter i umieszczenie ich w odpowiedniej kolej-» ności jesteśmy w stanie zbudować nieograniczoną ilość wyrazów i zdań, również i aminokwasy połączone wiązaniami peptydowymi tworzą różnorodne rodzaje cząsteczek białkowych. Liczba możliwych kombinacji, jakie mogą być utworzone z owych dwudziestu aminokwasów, jest praktycznie nieograniczona, tym bardziej że poszczególne białka mogą się różnić od siebie długością utworzonego łańcucha oraz niekiedy obecnością rozgałęzień w owym łańcuchu, czyli tzw. łańcuchów bocznych. Jak więc widzimy, specyficzność poszczególnych rodzajów białka jest uwarunkowana doborem oraz kolejnością aminokwasów. Jest to tzw. pierwotna struktura cząsteczki białkowej. Poza tym cząsteczki białkowe są zwykle poskręcane lub poplątane. Jeżeli ogólną budową taka cząsteczka przypomina długą, niekiedy bardzo pofałdowaną nić — mówimy o białku fibryllarnym, jeżeli natomiast jest zbliżona kształtem do luźnego kłębka nici — o białku globularnym. Składa się to na pojęcie wtórnej struktury białka. Tak oto przedstawia się fragment cząsteczki białkowej. Łańcuch tej cząstki utworzony jest przez szereg aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi Wróćmy jeszcze na moment do analogii pomiędzy aminokwasami a literami alfabetu. Zamierzając napisać odpowiednie wyrazy i zdania, wiemy, jakich do tego celu mamy użyć liter i w jakiej kolejności je ułożyć. Skąd zaś komórka „wie", w jakiej sekwencji uszeregować aminokwasy, by utworzona cząsteczka białka była w stanie pełnić odpowiednią czynność? Jak się domyślamy, wiadomości te uzyskuje komórka od cząsteczek DNA. Zajmijmy się więc teraz drogą, jaką cząsteczka DNA przekazuje informacje dotyczące budowy cząsteczek białkowych w komórce.