1. Enzimi codificanti:
* Gli enzimi sono i cavalli di lavoro del metabolismo. Catalizzano (accelerano) reazioni chimiche, abbattendo le molecole per energia o costruirne di nuove.
* I geni contengono il codice per la costruzione di questi enzimi. Ogni gene detiene le istruzioni per una proteina specifica, compresi gli enzimi necessari per vari percorsi metabolici.
2. Regolazione dei percorsi metabolici:
* Percorsi metabolici sono sequenze complesse di reazioni. Rompi i nutrienti, sintetizzano molecole essenziali e producono energia.
* I geni controllano l'espressione degli enzimi. Alcuni geni sono accesi (espressi) quando è necessaria una via metabolica specifica, mentre altri sono spenti quando non sono necessari. Questa messa a punto consente alle cellule di adattarsi alle mutevoli condizioni e alle esigenze energetiche.
3. Determinare l'identità e la funzione delle cellule:
* diversi tipi di cellule hanno esigenze metaboliche diverse. Ad esempio, le cellule muscolari devono generare energia per la contrazione, mentre le cellule epatiche sono specializzate nella disintossicazione.
* I geni determinano l'insieme specifico di enzimi prodotti in ciascun tipo di cellula. Ciò garantisce che ogni cella abbia i macchinari metabolici necessari per svolgere la sua funzione.
Esempi di geni coinvolti nel metabolismo:
* Gene del recettore dell'insulina: Regola l'assorbimento del glucosio e il metabolismo.
* Gene lattato deidrogenasi: Codifica un enzima cruciale per la produzione di energia anaerobica.
* Gene della citrato sintasi: Codifica un enzima nel ciclo di Krebs, un passaggio chiave nella respirazione cellulare.
In sintesi:
I geni sono i controller principali del metabolismo cellulare. Forniscono le istruzioni per la costruzione di enzimi, regolano percorsi metabolici e determinano le funzioni metaboliche specifiche di diversi tipi di cellule. Senza geni, le cellule non potevano eseguire i processi essenziali richiesti per la vita, come la produzione di energia, la biosintesi e la rimozione dei rifiuti.
