Enzimler ve şekillerde aktivitesinin düzenlenmesi

Açık biyolojik sistemlerde bir dizi olarak işleyen canlı maddelerin bir birim olarak, hücre sürekli dış ortam madde ve enerji ile iletişim kuruyor. enzimler - İçinde homeostazını sürdürmek protein tabiatlı bir özel maddelerin grubu vardır. Yapı, işlev ve enzimlerin aktivitesinin regülasyonu adı verilen özel dal biyokimya, enzimoloji inceledi. Bu makalede, somut örnekler kullanılarak, çeşitli mekanizmalar ve yüksek memelilerde ve insanlarda doğal enzimlerin aktivitesini düzenleme yöntemleri dikkate alınacaktır.

Optimum enzim aktivitesi için gerekli koşullar

seçici olarak özümleme reaksiyonu ve bölünmesini de etkileyecektir biyolojik açıdan aktif maddeler, belirli koşullar altında hücrelerde katalitik özellikleri sergilerler. Örneğin, gerçekleşir hücrenin hangi bölümünün içinde öğrenmek için önemlidir kimyasal bir süreç, enzimler içerir. Bağlı olarak bölümlendirme parçaları (sitelerine sitoplazma bölünmesi) antagonistik reaksiyonları çeşitli parçaları ve organellerin meydana gelir.

hyaloplasm olarak - Bu durumda, protein sentezi ribozomlar ve bunların parçalanma içinde gerçekleştirilir. biyokimyasal reaksiyonları katalize eden enzimlerin hücresel aktivite düzenlemesi karşısında, metabolizma uygun bir akış hızı sağlar, sadece, aynı zamanda enerji gereksiz metabolik yolların oluşumunu önler.

çoklu enzim kompleksi

Enzimlerin yapısal ve fonksiyonel organizasyonu, enzimatik formları, örneğin birim hücreleri. İçinde yer alan kimyasal reaksiyonların çoğu birbiriyle bağlantılıdır. Birinci reaksiyonun çok aşamalı bir kimyasal işlem ürün içinde ayrıca bir reaktif ise, bu durumda, hücre içinde enzimlerin uzaysal düzenleme özellikle güçlü bir şekilde ifade edilir.

Enzimler, doğal basit veya kompleks proteinler olduğu hatırlanmalıdır. Ve esas olarak, peptidin tertiyer yapının kendi uzamsal konfigürasyonda bir değişiklik nedeniyle hücresel substratlara da duyarlılık. Enzimler ve kimyasal bileşim, hyaloplasm, reaksiyona giren maddeler ve reaksiyon ürünlerinin, ısı konsantrasyonu hücre parametreleri, aynı zamanda komşu hücreler değişikliklere ya da hücre dışı sıvıda sadece değişikliklere tepki.

Neden hücrenin bölmelere ayrılması

Makul ve mantıklı yaban hayatı cihaz tek kelimeyle muhteşem. Bu tamamen hücre karakteristik yaşam belirtileri için de geçerlidir. bilim kimyager için çok yönlü enzimatik reaksiyonlar, örneğin, glikoliz ve glukoz sentezi aynı tüp içerisinde devam edemez çok açık olduğu. O halde, zıt davranışları için alt-tabaka olan reaksiyon hyaloplasm tek bir hücre içinde meydana gelir? Bu çıkıyor hücresel içeriği - sitosol, - bölmeleri - antagonistik kimyasal işlemler olarak farklı yapılara ve izole edilmiş halinin lokuslar gerçekleştirilmektedir, burada. Daha yüksek memelilerde ve insanlarda ötürü, metabolik reaksiyonlar özellikle hassas düzenlenir ve metabolik ürünleri kolayca hücre alanları duvarlarından nüfuz formuna dönüşür. Sonra, onlar özgün yapısı geri. sitoplazmada Ayrıca, enzimler, organellerde içeriyordu: ribozomlar, mitokondri, çekirdek, lizozomlar.

enerji metabolizmasındaki enzimlerin rolünün

pirüvat oksidatif dekarboksılasyonunu düşünün. iyi Enzymology çalışılmıştır enzimlerin katalitik aktivitesinin düzenlenmesi. Ökaryotik hücrelerin dvumembrannyh organelleri - - ve anoksik bölme glukoz ve arasında bir ara işlem Bu biyokimyasal süreç mitokondrilerde gerçekleştiği Krebs döngüsü. Piruvat dehidrogenaz kompleksinin - PDH - üç enzim ihtiva etmektedir. Daha yüksek memeliler ve insanlar azaltmak yılında onun asetil-CoA alternatif eğitim fırsatları moleküllerin durumunda yani asetil-CoA ve Nath, artan konsantrasyonu ile oluyor. Hücre enerjinin daha bölümlerini ihtiyaçları ve asit döngüsünde trikarboksilik amplifikasyon reaksiyonları için yeni alıcı moleküller gerektiriyorsa, enzimler aktive edilir.

allosterik inhibisyon nedir

Katalitik inhibitörleri - enzimlerin aktivitesinin düzenlenmesi, özel maddeler ile gerçekleştirilebilir. Bu kovalent aktif sitesi atlayarak özgün yer enzime bağlı olabilir. Bu katalizör yapısının mekansal deformasyona yol açan ve otomatik olarak enzimatik özelliklerinde bir azalma gerektirir. Diğer bir deyişle, enzim aktivitesinin allosterik düzenlemesi vardır. Ayrıca eklemek katalitik etki doğal oligomerik enzimlerin bu şekilde, diğer bir deyişle, molekülleri, iki veya daha fazla polimerik bir protein alt-birimi kapsadığı olanlar. piruvat dehidrojenaz, bir dehidrogenaz ve degidrolipoil gidrolipoil transatsetilazu: PDH kompleksi daha önceki parçanın tartışılan sadece üç oligomerik enzim içerir.

düzenleyici enzimler

Enzymology Araştırma gerçeğini kurulmuş kimyasal tepkimelerin oranı katalizör konsantrasyonu ve aktivitesi de bağlıdır. Çoğu zaman, büyük metabolik yollar düzenleyen enzimler içerirler reaksiyon hızını tüm sitelerde.

Bu düzenleme olarak adlandırılır ve genellikle karmaşık başlangıç reaksiyonu etkiler ve geri dönüşü olmayan bir reaksiyonda yavaş kimyasal süreçlerin çoğunda katılabilir veya bir metabolik yolun dallanma noktalarında reaktantları katılabilir edilir.

Nasıl peptid etkileşimdir

enzim aktivitesinin düzenlenmesi, bir hücrede meydana geldiği bir yöntem, bir protein-protein etkileşimi olup. Bu nedir? Düzenleyici proteinler enzim molekülünün, bu sayede, aktivasyon için birleştirilir. Örneğin, adenilat siklaz enzimi hücre membranının iç yüzeyinde yer alan ve hormon reseptörü ve bunun ile enzim arasında yerleştirilmiş peptit gibi yapılar ile etkileşime girebilir. Elde edilen bileşik, hormon reseptörü bu protein, ara uzamsal onay değiştiği için, biyokimya adenilat siklazın katalitik özelliklerini artırmak bu yöntem "aktivasyon, katılım düzenleyici proteinler" olarak adlandırılır.

Protomerler ve biyokimya rolleri

aksi takdirde, protein kinazlar olarak adlandırılan maddelerin bu grup, bir peptit makromolekül ait anyon _PO4 ^3- gidroksogrupp amino asit transferini hızlandırır. Tetramer sürece protomer için düzenleyici bölge, bir dört cAMP molekülü bağlı olarak bir katalizör olarak işlev yapmaz, katalitik iki iki düzenleyici alt birimleri ve peptid oluşmaktadır - enzimler protomerlerin aktivitesinin düzenlenmesi bu molekül protein kinaz A'nın bir örneği olarak tarafımızdan kabul edilecektir. Bu, iki katalitik aktive edilmiş protein parçacıkları, yani ayrılma protomerlerin salınmasına yol açar düzenleyici proteinlerin mekansal yapısı, dönüşümü neden olur. Derneği katalitik ve regülatör peptid parçacıkları meydana geldiği gibi, cAMP molekülünün düzenleyici alt birimlerin ayrı ise, protein kinaz inaktif kompleksi yine, bir tetramer geri. Bu durumda, enzim aktivitesinin düzenlenmesi, yukarıda tartışılan bir şekilde kendi döner doğası sağlar.

Enzim aktivitesinin kimyasal düzenlenmesi

Biyokimya enzim aktivitesi, fosforilasyon, defosforilasyon regülasyonu bu mekanizmaları araştırılmıştır ve. Bu durumda, enzim aktivitesinin düzenlenmesi mekanizması aşağıdaki forma sahiptir: OH ihtiva eden enzimin amino asit kalıntıları ^{- nedeniyle} fosfoproteinfosfataz maruz kalma kimyasal modifikasyon değiştirin. Bu durumda, yatkın düzeltme enzimin aktif yeri, bir nedenle enzimler bunları aktive olup, burada ve diğerleri için - inhibitör. Katalitik özellikler fosfoproteinfosfataz kendilerinin ise yine hormonları tarafından regüle edilir. Örneğin, hayvan nişastası - glikojen - pankreas enzim - öğünlerde ve yağ glukagon etkisi altında duodenum, daha kesin olarak mide-bağırsak yolunda kırılmış veya edilir.

Bu işlem, trofik mide-bağırsak enzimlerini fosforilasyonu ile arttırılır. Gıda duodenuma mideden girer sindirim aktif döneminde, glukagon sentezi arttırılır. Insülin - Langerhans adacıkları, alfa hücreleri tarafından üretilen bir pankreatik enzimin, - sindirim enzimlerinin aynı mekanizma fosforilasyonu de dahil olmak üzere, reseptörü ile etkileşime girer.

kısmi proteoliz

Gördüğünüz gibi, hücrede enzim aktivitesinin regülasyonu seviyeleri değişiyordu. sitosol veya (mide bağırsak, kan plazmasında ya da) organeller dışında enzimler için, aktivasyon yöntemi peptit bağları CO-NH hidroliz işlemidir. bu tip enzimler, inaktif bir şekilde sentezlenir, çünkü gereklidir. Molekül enzim peptid kısmı tarafından ayrılır ve geriye kalan aktif site yapısına modifikasyonu tabidir. Bu yani kimyasal sürecin seyrini etkilediği yapabiliyor, enzim "bir çalışma koşulu içeren" gerçeğine yol açar. Örneğin, aktif enzimi pankreatik olmayan duodenuma giren böler proteinleri gıda tripsinojenin. Bu enteropeptidaz proteoliz etkisi altında gerçekleştirilir. Bundan sonra, enzim devreye girer ve artık tripsin olarak adlandırılır. Kısmi proteoliz - proses tersinirdir. Bu kan pıhtılaşması polipeptidleri parçalayan enzim aktivasyonu gibi durumlarda ortaya çıkar.

hücre metabolizmasında başlangıç malzemeleri konsantrasyonu rolü

İletişim alt kısmen inceledi enzim Alt-tabaka temin aktivitesinin düzenlenmesi "multienzim kompleksinin." çeşitli aşamalarda yer alan katalitik reaksiyonların oranı, hyaloplasm hücreleri veya organellerde olan başlangıç malzemesinin molekül sayısı oldukça bağımlıdır. Bu metabolik yolunun hızı başlangıç malzemesinin konsantrasyonu ile doğrudan orantılı olduğu gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Bütün kimyasal reaksiyonların hızı sitosolünde yerleşik daha büyük reaktif moleküller daha yüksek.

allosterik regülasyon

ama etkinliği adı verilen alosterik düzenleme ile karakterize edilen başlangıç maddeleri, reaktifler, aynı zamanda, efektör madde konsantrasyonu ile sadece kontrol edilir enzimler. Bu enzimlerin çoğu hücrede metabolizmasının ara ürünlerin ile sunulmaktadır. Nedeniyle etkileyicilerine ve enzim aktivitesinin düzenlenmesi uyguladı. Biyokimya onların homeostazında değişiklikler için son derece yüksek bir duyarlılığa sahip olarak allosterik enzimler olarak adlandırılan bu bileşikler, hücre metabolizması için çok önemli olduğunu göstermiştir. Enzim kimyasal reaksiyon inhibe ederse, yani hızını azaltır - negatif bir efektör (önleyici) olarak adlandırılır. pozitif efektör - reaksiyon hızında bir artış olduğunda, zıt durumda, bu aktivatör gelir. Bir çok durumda, başlangıç malzemeleri, kimyasal etkileşimler içine giren diğer bir deyişle reaktifler rol aktivatörleri görüntülemektedir. Tabii ki, çok aşamalı reaksiyonların oluşturduğu ürünler inhibitörleri olarak hareket ederler. reaktanların ve ürünlerin konsantrasyonu ilişkisi üzerine inşa Bu tip düzenleme, heterotrofik olarak adlandırılan.