Sisältö
entsyymit ovat proteiineja, jotka katalysoivat tai nopeuttavat huomattavasti kehossa tapahtuvia monia elintärkeitä kemiallisia reaktioita.
Tämä tarkoittaa, että "lähtöaineen" määrä reaktiossa tai substraatissa häviää nopeammin, kun taas "valmiiden" kemikaalien tai tuotteiden määrä kertyy nopeammin. Vaikka tämä saattaa olla toivottavaa lyhyellä aikavälillä, mitä tapahtuu, kun tuotemäärä on riittävä, mutta entsyymin työskentelemiseksi on edelleen runsaasti substraattia?
Solujen onneksi heillä on tapa "puhua" entsyymien kanssa ylävirtaan, kuten se oli, kertoa heille aikansa hidastaa tai sammua. Tämä on entsyymien palautteen esto, palautesääntelyn muoto.
Entsyymin perusteet
Entsyymit ovat joustavia proteiineja, jotka nopeuttavat biokemiallisia reaktioita tekemällä substraattimolekyylin helpommaksi omaksumaan tuotemolekyylin fysikaalinen järjestely, kun nämä kaksi ovat yleensä erittäin läheisesti kemiallisesti sukulaisia.
Kun entsyymi sitoutuu spesifisen substraattinsa kanssa, se indusoi usein a muodonmuutos molekyylissä, kehottaen sitä suuntaan olemaan entistä energiatehokkaampi ottamaan tuotemolekyylin muodon. Kemiallisessa kirjanpidossa tämä reaktion helpottaminen, joka muuten tapahtuisi liian hitaasti elämän ajan, tapahtuu, koska entsyymi alentaa aktivointienergia reaktiosta.
Jotkut entsyymit toimivat tuomalla kaksi substraattimolekyyliä fyysisesti lähemmäksi toisiaan taivuttamalla, mikä tekee reaktiosta nopeamman, koska substraatit voivat sitten helpommin vaihtaa elektroneja, kemiallisten sidosten osia.
Entsyymimääräys selitetty
Kun on aika määrätä entsyymi lopettamaan, solulla on useita tapoja tehdä tämä.
Yksi on läpi kilpaileva esto entsyymin määrää, mikä tapahtuu, kun aine, joka hyvin muistuttaa substraattia, johdetaan ympäristöön. Tämä "huijaa" entsyymiä kiinnittymään uuteen aineeseen aiotun kohteen sijasta. Uutta molekyyliä kutsutaan entsyymin kilpailukykyiseksi estäjäksi.
Sisään ei-kilpailullinen esto, äskettäin käyttöön otettu molekyyli sitoutuu myös entsyymiin, mutta siitä kohdasta, joka on poistettu siitä kohdasta, jossa se vaikuttaa aktiivisuuteen substraattiinsa, nimeltään allosteerisinä sivusto. Tämä häiritsee entsyymiä muuttamalla sen muotoa.
Sisään allosteerinen aktivointi, peruskemia on sama kuin kilpailukyvyttömässä estämisessä, paitsi tässä tapauksessa entsyymin käsketään nopeuttavan, ei hidastavan, muutoksen muodossa, jonka molekyyli sitoutuu allosteeriseen kohtaan indusoi.
Palautteen esto: Määritelmä
Sisään palautteen esto, tuotetta käytetään säätelemään reaktiota, joka tuottaa kyseisen tuotteen. Tämä tapahtuu, koska tuote itse kykenee toimimaan entsyymin estäjänä tietyissä pitoisuuksissa, useissa reaktioissa "ylävirtaan" siitä, mihin se muodostuu.
Kun molekyyli, jonka voi ajatella olevan C, palautuu kahdessa vaiheessa reaktiossa toimiakseen allosteerisena B: n tuotannon estäjänä molekyylistä A, se johtuu siitä, että soluun on kertynyt liian paljon C: tä. Kun vähemmän A: ta muutetaan B: ksi C: n allosteerisen estämisen ansiosta, vähemmän B: stä tulee C: tä, ja tätä tapahtuu, kunnes C: tä kulutetaan tarpeeksi, jotta se vetää pois A-B-entsyymistä reaktioiden jatkamiseksi.
Palautteen esto: Esimerkki
Elävien solujen yleisen polttoainevaluutan ATP: n synteesiä ohjataan takaisinkytkennällä.
Adenosiinitrifosfaatti tai ATP on nukleotidi, joka on valmistettu ADP: stä tai adenosiinidifosfaatista kiinnittämällä fosfaattiryhmä ADP: hen. ATP tulee soluhengityksestä, ja ATP toimii entsyymien allosteerisena inhibiittorina solun hengitysprosessin eri vaiheissa.
Vaikka ATP on polttoainemolekyyli ja siten välttämätön, se on lyhytaikainen ja palaa spontaanisti ADP: hen, kun sitä löydetään korkeina pitoisuuksina. Tämä tarkoittaa, että ylimääräinen ATP menisi hukkaan vain, jos solu meni ongelmiin syntetisoida suurempia määriä kuin se tekee palautteen estämisen ansiosta.