เส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพคืออะไร?

เส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพหรือเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพเป็นคำอธิบายของขั้นตอนของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อสิ่งมีชีวิตสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนใหม่ออกมาจากสารตั้งต้นที่เรียบง่ายและเล็กกว่าคำว่าการสังเคราะห์มาจากสองคำที่เป็นราก: ชีวภาพซึ่งบ่งชี้ว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิตที่มีชีวิตเมื่อเทียบกับภายในห้องปฏิบัติการ;และการสังเคราะห์ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการรวมวัสดุเริ่มต้นอย่างง่ายเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพเป็นบทสรุปของปฏิกิริยาทางเคมีเหล่านี้ซึ่งพังทลายลงในแต่ละขั้นตอนเพื่ออธิบายเส้นทางที่สมบูรณ์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องเป็นพิเศษมักจะรวมอยู่เช่นว่าเอนไซม์โคเอ็นไซม์และปัจจัยร่วมที่ใช้ในแต่ละปฏิกิริยา

โมเลกุลทั้งหมดที่ใช้โดยสิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องถูกสังเคราะห์โดยตรงโดยสิ่งมีชีวิตบ่อยครั้งที่โมเลกุลที่จำเป็นเหล่านี้ได้รับจากสภาพแวดล้อมแทนตัวอย่างเช่นมนุษย์ไม่สามารถสังเคราะห์กรดอะมิโนที่จำเป็นเช่นไลซีน;สารอาหารเหล่านี้มาจากอาหารที่อุดมด้วยโปรตีนเช่นถั่วและถั่วต้นไม้เซลล์โดยทั่วไปสังเคราะห์เฉพาะโมเลกุลเหล่านั้นที่หายากหรือไม่ได้รับจากสภาพแวดล้อมของพวกเขา

เส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพมักจะเริ่มต้นด้วยโมเลกุลของสารตั้งต้นที่พร้อมใช้งานที่คล้ายกับผลิตภัณฑ์จากนั้นเซลล์จะรวมสารตั้งต้นนี้เข้ากับโมเลกุลขนาดเล็กอื่น ๆในแต่ละขั้นตอนสารตั้งต้นจะมีลักษณะคล้ายกับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอย่างต่อเนื่องเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพแบบหลายขั้นตอนสามารถมีขั้นตอนหลายสิบขั้นตอนระหว่างทางได้รับการปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องโดยเอนไซม์จนกระทั่งสารประกอบสุดท้ายเกิดขึ้น

การศึกษาการสังเคราะห์ทางชีวภาพสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกในทางปฏิบัติจำนวนมากในการรักษาโรคของมนุษย์การทำความเข้าใจกับเคมีของร่างกายมนุษย์จะช่วยได้อย่างชัดเจนเมื่อการเจ็บป่วยเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ทางชีวภาพที่ทำงานผิดปกติอย่างไรก็ตามบางครั้งการศึกษาเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ สามารถเปลี่ยนเบาะแสที่มีค่าสำหรับการพัฒนายาใหม่เช่นกัน

นักวิจัยหลายคนหันมาสนใจการศึกษาการสังเคราะห์พืชโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ธรรมชาติสารสกัดจากพืชบางชนิดสามารถมีผลกระทบทางเภสัชวิทยาที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถใช้ในการสร้างยาใหม่ที่ทรงพลังตัวอย่างเช่น Digitalis ซึ่งเป็นสารประกอบที่สกัดจาก Foxglove ทั่วไปถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคหัวใจด้วยการทำความเข้าใจเกี่ยวกับเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพของผลิตภัณฑ์ธรรมชาตินักเคมีสามารถได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการสังเคราะห์ยาและอาจเลียนแบบการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการในที่สุดนักชีววิทยาต้องการที่จะโคลนยีนเหล่านี้เพื่อผลิตสิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรมซึ่งจะถูกออกแบบมาเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่มีสมาธิและความบริสุทธิ์มากขึ้นในราคาส่วนหนึ่งของราคา

เส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพได้รับการอธิบายกรดไขมันกรดอะมิโนและนิวคลีโอไทด์อย่างไรก็ตามหลายเส้นทางยังไม่ได้ค้นพบบางทียาในอนาคตอาจพบต้นกำเนิดของพวกเขาในเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพที่กำลังวิจัยอยู่ในปัจจุบัน