Sisu
- Ensüümi põhitõed
- Ensüümi regulatsioon selgitatud
- Tagasiside pärssimine: määratlus
- Tagasiside pärssimine: näide
Ensüümid on valgud, mis katalüüsivad või kiirendavad oluliselt kehas toimuvaid paljusid olulisi keemilisi reaktsioone.
See tähendab, et reaktsioonis "lähteaine" või substraadi kogus kaob kiiremini, samas kui "valmis" kemikaalide või toodete kogus koguneb kiiremini. Ehkki see võib lühiajaliselt olla soovitav, mis juhtub, kui toote kogus on piisav, kuid ensüümi töötamiseks on siiski piisavalt substraati?
Rakkude õnneks on neil võimalus "rääkida" ensüümidega ülesvoolu, nii nagu see oli, et anda neile teada aeg aeglustada või seisata. Nii on ensüümide tagasiside pärssimine, tagasiside regulatsiooni vorm.
Ensüümi põhitõed
Ensüümid on elastsed valgud, mis kiirendavad biokeemilisi reaktsioone, hõlbustades substraadimolekulil tootemolekuli füüsikalise paigutuse eeldamist, kusjuures need kaks on tavaliselt keemiliselt väga tihedalt seotud.
Kui ensüüm seob oma spetsiifilise substraadiga, indutseerib see sageli a konformatsiooniline muutus molekulis, ärgitades seda suunas, et ta oleks energeetiliselt kalduvam võtma tootemolekuli kuju. Keemilises arvestuses toimub selline reaktsiooni hõlbustamine, mis muidu toimuks elu jooksul liiga aeglaselt, kuna ensüüm alandab kontsentratsiooni aktiveerimise energia reaktsioonist.
Mõned ensüümid toimivad, viies kaks substraadimolekuli paindumisega füüsiliselt üksteisele lähemale, mis muudab reaktsiooni kiiremaks, kuna substraadid saavad siis hõlpsamini vahetada elektrone, keemiliste sidemete asju.
Ensüümi regulatsioon selgitatud
Kui on aeg tellida ensüümi peatamine, on rakul selleks mitmeid viise.
Üks on läbi konkureeriv pärssimine ensüümi sisaldus, mis juhtub siis, kui keskkonda satub substraadiga väga sarnane aine. See "trümmib" ensüümi uue aine külge kinnitumiseks kavandatud eesmärgi asemel. Uut molekuli nimetatakse ensüümi konkureerivaks inhibiitoriks.
Sisse mittekonkurentsiline pärssimineäsja sisseviidud molekul seostub ka ensüümiga, kuid eemaldatakse kohast, kus see toimib oma substraadil, mida nimetatakse allosteeriline sait. See häirib ensüümi, muutes selle kuju.
Sisse allosteeriline aktiveerimine, põhikeemia on sama, mis mittekonkurentsilisel pärssimisel, välja arvatud sel juhul, käsitatakse ensüümil kiirendada, mitte aeglustada, põhjustades allosteerilise saidiga seonduva molekuli kuju muutust.
Tagasiside pärssimine: määratlus
Sisse tagasiside pärssimine, kasutatakse toodet selle produkti tekitava reaktsiooni reguleerimiseks. See juhtub seetõttu, et toode ise on võimeline toimima ensüümi inhibiitorina teatud kontsentratsioonidel, mitme reaktsiooni tekkimise kohast "ülesvoolu".
Kui molekul, mida võite pidada C-ks, reageerib reaktsiooni kaks sammu tagasi, et toimida molekulis A tekkiva B allosteerilise inhibiitorina, on selle põhjuseks see, et rakus on kogunenud liiga palju C-d. Kui vähem A muundatakse B-ks tänu allosteerilisele pärssimisele C-ga, siis muutub vähem B-d C-ks ja see toimub seni, kuni tarbitakse piisavalt C-d, et juhtida see ensüümist A-B eemale, et reaktsioonid taas toimuks.
Tagasiside pärssimine: näide
Elavate rakkude universaalse kütusevaluuta ATP sünteesi kontrollib tagasiside pärssimine.
Adenosiintrifosfaat ehk ATP on nukleotiid, mis on valmistatud ADP-st ehk adenosiindifosfaadist, kinnitades ADP-le fosfaatrühma. ATP pärineb rakulisest hingamisest ja ATP toimib ensüümide allosteerilise inhibiitorina raku hingamisprotsessi erinevatel etappidel.
Ehkki ATP on kütuse molekul ja seega hädavajalik, on see lühiajaline ja pöördub kõrge kontsentratsiooni korral spontaanselt tagasi ADP-le. See tähendab, et ülemäärane ATP läheb raisku ainult siis, kui rakk läheb tänu tagasiside pärssimisele suuremate koguste sünteesimise raskustesse.