Was ist ein Biosyntheseweg?

Ein Biosyntheseweg oder ein Biosyntheseweg ist eine Beschreibung der Schritte der chemischen Reaktionen, die auftreten, wenn ein lebender Organismus ein neues komplexes Molekül aus einfacheren, kleineren Vorläufern erzeugt.Das Wort Biosynthese stammt aus zwei Wurzelwörtern: Bio, was darauf hinweist, dass die Reaktion innerhalb eines lebenden Organismus im Gegensatz zu einem Labor stattfindet;und Synthese, die darauf hinweist, dass einfache Ausgangsmaterialien zu größeren Produkten kombiniert werden.Ein Biosyntheseweg ist eine Zusammenfassung dieser chemischen Reaktionen, die durch jeden Schritt unterteilt sind.Um einen Weg vollständig zu beschreiben, werden häufig zusätzliche relevante Informationen enthalten, z.Oft werden diese notwendigen Moleküle stattdessen aus der Umgebung erhalten.Menschen können beispielsweise keine wesentlichen Aminosäuren wie Lysin synthetisieren;Diese Nährstoffe stammen stattdessen aus proteinreichen Lebensmitteln wie Bohnen und Baumnüssen.Zellen synthetisieren im Allgemeinen nur diejenigen Moleküle, die entweder knapp oder nicht leicht aus ihrer Umgebung erhalten sind.

Ein Biosyntheseweg beginnt häufig mit einem leicht verfügbaren Vorläufermolekül, das dem Produkt ähnlich ist.Die Zelle kombiniert diesen Vorläufer dann mit anderen kleinen Molekülen und modifiziert das Produkt chemisch.Bei jedem Schritt ähnelt das Substrat dem Endprodukt schrittweise.Ein mehrstufiger Biosyntheseweg kann auf dem Weg Dutzende von Schritten aufweisen, die durch Enzyme konstant modifiziert werden, bis die endgültige Verbindung gebildet wird.Das Verständnis der Chemie des menschlichen Körpers hilft eindeutig, wenn eine Krankheit aus einer fehlerhaften Biosynthese resultiert.Manchmal kann das Studium der Biosynthesewege anderer Organismen jedoch wertvolle Hinweise auf die Entwicklung neuer Medikamente aufnehmen.

Viele Forscher haben ihre Aufmerksamkeit auf die Untersuchung der Biosynthese von Pflanzen, insbesondere in Bezug auf natürliche Produkte, zugewiesen.Extrakte aus bestimmten Pflanzen können starke pharmakologische Wirkungen haben, die zur Schaffung starker neuer Medikamente verwendet werden können.Zum Beispiel wurde Digitalis, eine aktive Verbindung, die aus dem gemeinsamen Fingerhut extrahiert wurde, zur Behandlung von Herzerkrankungen eingesetzt.Durch das Verständnis des Biosynthesewegs eines Naturprodukts können Chemiker einen Einblick in die synthetisierten Arzneimittel erhalten und potenziell seine Synthese im Labor nachahmen.Letztendlich möchten Biologen in der Lage sein, diese Gene zu klonen, um transgene Organismen zu produzieren, die zur Herstellung von Naturprodukten in größerer Konzentration und Reinheit bei einem Bruchteil des Preises entwickelt werden.Fettsäuren, Aminosäuren und Nukleotide.Viele Wege müssen jedoch noch entdeckt werden.Vielleicht finden die Medikamente der Zukunft ihren Ursprung in den Biosynthesewegen, die heute erforscht werden.