Ang regulasyon sa kalihokan sa enzymes ug sa ilang mga mga dalan

Ingon sa usa ka yunit sa buhi nga butang, nga naglihok sama sa usa ka hugpong sa bukas biological nga sistema, ang mga cell kanunay pagpakigsulti uban sa mga eksternal nga palibot bahandi ug kusog. Aron sa pagpadayon sa homeostasis diha niana adunay usa ka grupo sa mga espesyal nga mga butang sa protina sa kinaiyahan - enzymes. Nga gambalay, function ug regulasyon sa kalihokan sa mga enzymes gitun-an espesyal nga sanga biokemistriya, enzymology gitawag. Sa niini nga artikulo, sa paggamit sa konkreto nga mga ehemplo, atong hisgotan nagkalain-laing mga mekanismo ug mga pamaagi sa pagkontrol sa mga kalihokan sa mga enzyme sa pagpanunod diha sa mas taas nga sus-an ug sa mga tawo.

Ang mga kondisyon nga gikinahanglan alang sa kamalaumon enzyme nga kalihokan

Biologically aktibo nga mga ahente nga selectively makaapekto sa mga assimilation reaksyon ug kanalkanal ipakita ang iyang catalytic kabtangan diha sa mga selula ubos sa pipila ka mga kahimtang. Pananglitan, kini mao ang importante sa pagpangita sa sa unsa nga bahin sa cell nagkinahanglan ibutang sa usa ka kemikal nga proseso, nga naglakip sa enzymes. Tungod compartmentation (ang division sa cytoplasm sa mga sites) masinupakon mga reaksiyon mahitabo sa iyang nagkalain-laing mga bahin ug mga organelles.

Busa, protina kalangkuban nga gidala sa gawas sa ribosomes ug sa ilang mga kanalkanal - sa hyaloplasm. Cellular kalihokan regulasyon sa enzymes nga sa pagpadali sa biochemical reaksyon sa atbang, dili lamang naghatag sa kamalaumon dagan rate sa metabolismo, apan usab magpugong sa pagporma sa enerhiya walay pulos metaboliko agianan.

multienzyme complex

Structural ug functional nga organisasyon sa mga enzymes, enzymatic mga porma yunit mga selula. Kadaghanan sa mga kemikal nga mga reaksiyon nga pagkuha sa dapit sa niini sa usag usa. Kon sa usa ka multistage kemikal nga proseso nga produkto sa unang reaksiyon mao ang usa ka reactant alang sa dugang, sa niini nga kaso, ang mga spatial kahikayan sa enzymes sa cell gipadayag ilabi hugot.

Kini kinahanglan nga pagahinumduman nga ang mga enzyme mao ang sa kinaiya nga yano o komplikado protina. Ug ang ilang mga pagbati sa cellular substrates tungod sa panguna sa usa ka pagbag-o sa iyang kaugalingon nga spatial kontorno sa tertiary o quaternary gambalay sa peptide. Enzymes ug reaksiyon sa mga kausaban dili lamang sa cellular lantugi sama sa kemikal nga komposisyon hyaloplasm, konsentrasyon sa reactants ug mga produkto nga reaksyon, ang temperatura, apan usab sa mga kausaban diha sa mga kasikbit nga mga selula o sa extracellular fluid.

Nganong cell gibahin ngadto sa mga lawak

Makatarunganon ug makataronganon ihalas nga mga mananap device lamang talagsaon. Kini bug-os nga magamit sa mga pagpakita sa kinabuhi nga kinaiya sa mga cell. Kay siyentista kemista na tin-aw nga multidirectional enzymatic kemikal nga mga reaksiyon, alang sa panig-ingnan sa kalangkuban sa glycolysis ug glucose dili mopadayon sa sama nga tube. Sa unsa nga paagi, unya, ang atbang mahitabo sa reaksyon hyaloplasm sa usa ka cell, nga mao ang substrate alang sa ilang panggawi? Kini turns nga ang cellular sulod - sa cytosol, - diin ang masinupakon nga mga proseso sa kemikal nga gidala sa gawas sa spatially mibulag ug hilit nga mga porma loci - lawak. Tungod sa ilang metaboliko mga reaksiyon sa mas taas nga sus-an ug sa mga tawo nga gikontrolar ilabi na tukma, ug metaboliko mga produkto nga mausab ngadto sa porma, dali penetrates pinaagi sa mga paril sa mga dapit cell. Sunod, sila pagpasig-uli sa iyang orihinal nga gambalay. Dugang pa sa mga cytosol, ang mga enzyme nga anaa sa organelles: ribosomes, mitochondria, nucleus, lysosomes.

Ang papel sa mga enzymes sa enerhiya metabolismo

Tagda ang oxidative decarboxylation sa pyruvate. Regulasyon sa catalytic kalihokan sa enzymes kini maayo gitun-an enzymology. Kini nga biokemikal nga proseso mahitabo sa mitochondria - dvumembrannyh organelles sa eukaryotic mga selula - ug usa ka intermediate nga proseso sa taliwala sa mga anoxic natipak glucose ug ang Krebs siklo. Pyruvate dehydrogenase complex - PDH - naglangkob sa tulo ka mga enzyme. Sa mas taas nga sus-an ug sa mga tawo sa pagpakunhod sa iyang mga nahitabo sa pagdugang sa konsentrasyon sa acetyl-COA ug Nath, ie sa kaso sa alternatibong edukasyon molekula sa acetyl-COA. Kon ang cell nagkinahanglan sa dugang nga mga bahin sa enerhiya ug nagkinahanglan bag-o nga acceptor molekula alang sa ginansiya mga reaksiyon tricarboxylic acid cycle, ang mga enzyme nga activate.

Unsa ang allosteric pagdili

Regulation sa kalihokan sa enzymes mahimong gidala sa gawas uban sa espesyal nga mga butang - catalytic inhibitor. Sila mahimong covalently nalambigit sa piho nga loci enzyme, nakalatas sa iyang aktibo nga dapit. Kini modala ngadto sa usa ka spatial distorsyon sa mga catalyst gambalay ug awtomatikong nagkinahanglan sa usa ka pagkunhod sa iyang enzymatic kabtangan. Sa laing mga pulong, adunay allosteric regulasyon sa enzyme nga kalihokan. Kita usab makadugang nga kini nga matang sa catalytic aksyon tiunay oligomeric enzymes, pananglitan niadtong kansang mga molekula gilangkoban sa duha o labaw pa nga polymeric mga subunit protina. PDH-complex nga gihisgotan sa miaging titulo lang naglangkob sa tulo ka oligomeric enzyme: pyruvate dehydrogenase, usa ka dehydrogenase ug degidrolipoil gidrolipoil transatsetilazu.

regulatory enzyme

Research sa Enzymology malig-on sa kamatuoran nga ang rate sa mga kemikal nga mga reaksiyon -agad sa duha sa konsentrasyon ug kalihokan sa paagi. Labing kasagaran, ang mga mayor nga metaboliko agianan naglakip enzymes nga pagkontrolar sa reaksiyon rate sa tanang mga dapit niini.

Sila gitawag regulatory ug sa kasagaran makaapekto sa reaksiyon sa mga komplikado, ug makaapil sa kadaghanan sa hinay nga proseso kemikal sa usa ka permanente nga reaksyon, o apil ang mga reactants sa puntos sanga sa usa ka metaboliko agianan.

Sa unsang paagi ang peptide interaction

Usa ka pamaagi nga ang regulasyon sa enzyme nga kalihokan mahitabo sa usa ka cell mao ang usa ka protina-protina interaction. Unsa kini? Regulatory protina ang Merged sa enzyme nga molekula, diin ang ilang mga pagpaaktibo. Kay sa panig-ingnan, ang adenylate cyclase enzyme nga nahimutang sa ibabaw sa sulod nga nawong sa cell lamad ug mahimong makig-uban sa maong mga istruktura sama sa hormone receptor ug ang peptide ilabay sa taliwala niini, ug sa mga enzyme. Tungod kay ang resulta compound hormone receptor-usab sa iyang protina intermediate spatial nga kumpirmasyon, kini nga paagi sa pagpalambo sa sa catalytic kabtangan sa adenylate cyclase sa biokemistriya gitawag nga "pagpaaktibo tungod paglingkod sa trono regulatory protina."

Protomers ug sa ilang papel sa biokemistriya

Kini nga grupo sa mga mga butang, kon dili nga gitawag protina kinases, buylohan ang pagbalhin sa anion PO ₄ ^3- gidroksogrupp amino acid nga iya sa usa ka peptide macromolecule. Regulation sa kalihokan sa enzymes protomers nga giisip sa kanato ingon nga usa ka panig-ingnan sa protina kinase A. Kini molekula - tetramer gilangkuban sa duha ka catalytic ug duha ka regulatory mga subunit ug peptide dili molihok ingon sa paagi sa panahon nga ang mga regulatory rehiyon alang sa protomer gilakip sa usa ka upat ka kampo sa molekula. Kini maoy hinungdan sa kausaban sa spatial istruktura sa regulatory protina, nga mosangpot ngadto sa sa pagpagawas sa duha ka catalytic activate partikulo protina, pananglitan dissociation protomers. Kon lain nga gikan sa regulatory mga subunit sa Camp molekula, protina kinase dili aktibo complex pag-usab gipahiuli ngadto sa usa ka tetramer, ingon sa mahitabo Association catalytic ug regulatory peptide partikulo. Mao kini ang, sa paagi nga ang regulasyon sa enzyme nga kalihokan nga gihisgutan sa ibabaw sa paghatag sa ilang mausab nga kinaiya.

Kemikal nga regulasyon sa enzyme nga kalihokan

Biokemistriya ug nagtuon niini nga mga mekanismo sa regulasyon sa enzyme nga kalihokan, phosphorylation, dephosphorylation. Ang mekanismo sa regulasyon sa enzyme nga kalihokan sa niini nga kaso ang mosunod nga porma: amino acid residues sa enzyme nga adunay sulod OH ^-, usab sa ilang kemikal kausaban tungod sa exposure sa fosfoproteinfosfataz. Sa kini nga kaso, pagtul-id uyon nga sa aktibo nga dapit sa enzyme, diin ang mga enzyme sa pipila ka rason nga kini mao ang pagpaaktibo kanila ug alang sa uban - masantaon. fosfoproteinfosfataz catalytic kabtangan sa ilang kaugalingon nga mga regulated sa mga hormone sa baylo. Pananglitan, sa hayop starch - glycogen - ug sa tambok sa taliwala sa mga kan-anan nga nalumpag sa mga tract sa tiyan, o mas tukma, sa duodenum ubos sa impluwensya sa glucagon - pancreatic enzyme.

Kini nga proseso mao ang mapalambo pinaagi sa phosphorylation sa trophic tiyan enzymes. Sa aktibo nga nga panahon sa panghilis sa diha nga pagkaon mosulod gikan sa tiyan ngadto sa duodenum, glucagon kalangkuban mapalambo. Insulin - ang usa ka pancreatic enzyme nga gipatungha sa mga selula sa Alpha sa mga isla sa Langerhans, - interact sa receptor, lakip na ang phosphorylation sa sa mao gihapon nga mekanismo sa digestive enzymes.

partial proteolysis

Samtang kamo mahimo tan-awa, ang-ang sa regulasyon sa enzyme nga kalihokan sa cell nagkalainlain. Kay enzyme nga anaa sa gawas sa cytosol o organelles (sa plasma nga dugo o sa sa tiyan tract), ang paagi sa pagpaaktibo mao ang proseso sa hydrolysis sa peptide talikala CO-NH. Kini ang gikinahanglan, tungod kay ang maong mga enzyme nga artipisyal nga diha sa usa ka dili aktibo nga porma. Molekula ang nagpabilin sa enzyme peptide bahin ug ang nahibilin mao ang subject sa kausaban sa istruktura sa aktibo nga site. Kini modala ngadto sa sa kamatuoran nga ang mga enzyme "naglakip sa usa ka working kahimtang", nga mao, makahimo sa pag-impluwensya sa dagan sa proseso sa kemikal. Kay sa panig-ingnan, ang mga dili aktibo enzyme pancreatic trypsinogen dili mitapot protina sa pagkaon sa pagsulod sa duodenum. Nagkinahanglan kini og dapit sa ilalum sa mga aksyon sa enteropeptidase proteolysis. Human nga ang enzyme activate ug gitawag na karon trypsin. Partial proteolysis - ang proseso mausab. Kini mahitabo sa mga kaso sama sa pagpaaktibo sa enzymes nga bungkagon polypeptides sa dugo sa clotting.

Papel sa konsentrasyon sa sugod mga materyal sa sa cell metabolismo

Regulation sa kalihokan sa sa anaa enzyme substrate giisip bahin sa kontak ubos nga ulohan "multienzyme complex." Ang rate nga catalytic mga reaksiyon nga dapit sa pipila ka yugto, ang kaayo nagsalig sa gidaghanon sa mga molekula sa sugod materyal nga anaa sa mga selula hyaloplasm o organelles. Kini mao ang tungod sa kamatuoran nga ang speed sa mga metaboliko agianan mao ang direkta nga ang nagkaigo sa konsentrasyon sa pagsugod nga materyal. Ang mas dako reactant mga molekula nga nahimutang sa cytosol, ang mas taas ang speed sa tanan nga mga sunod-sunod nga mga reaksiyon sa kemikal.

allosteric regulasyon

Enzyme kansang kalihokan kontrolado dili lamang pinaagi sa konsentrasyon sa mga sugod mga materyales, reagents, apan usab ang effector mga butang, gihulagway pinaagi sa mao nga gitawag allosteric regulasyon. Kadaghanan sa niini nga mga enzymes nga gipresentar sa intermediate nga mga produkto sa metabolismo sa cell. Tungod sa effectors ug gipatuman sa regulasyon sa enzyme nga kalihokan. Biokemistriya gipakita nga kini nga mga compounds, nga gitawag allosteric enzyme mao ang importante kaayo alang sa metabolismo sa mga selula, ingon nga sila usa ka hilabihan nga hatag-as pagkasensitibo sa kausaban sa iyang homeostasis. Kon ang enzyme likway sa kemikal nga reaksyon, ie kini pagmobu, pagminus sa iyang speed - kini gitawag nga usa ka negatibo nga effector (tigdili, tigpugong). Sa atbang nga kaso, sa diha nga adunay usa ka dugang sa rate nga reaksyon, kini moabut ngadto sa activator - sa usa ka positibo nga effector. Sa kadaghanan sa mga kaso sa sugod mga materyales, pananglitan mga reactants pagsulod ngadto sa pakig-kemikal nga pagdula sa usa ka papel pampaabtik. Siyempre, ang mga produkto nga nag-umol sa mga multistage mga reaksiyon magbinuotan sama sa inhibitor. Kini nga matang sa regulasyon nga gitukod sa ibabaw sa mga relasyon sa konsentrasyon sa reactants ug mga produkto, nga gitawag heterotrophic.