Anyagcsere folyamatok szabályozásában
Anyagcsere folyamatok szabályozásában
Az élő sejt - egy nyílt rendszer, amely folyamatosan kommunikál a külső környezet anyag és energia. A sejt megkapja a tápanyagokat, amelyeket mint építőanyag és az energia, és amelyet a sejt anyagcsere végtermékeket.
A ketrec folyamatosan történik sokféle kémiai reakciók, amelyek alkotnak utak - egy olyan szekvenciát, átalakítás más vegyületek. Anyagcsere - összességét metabolikus utak előforduló a szervezetben.
Isolate - katabolizmus (bomlása komplex vegyületek egyszerű energia kibocsátás) és anabolizmust (szintézisét több komplex anyagok egyszerű anyagok).
Minden út kiegyenlített térben és időben. Ezt az összhangot áramlását anyagcsere folyamatait bonyolult szabályozó mechanizmusok.
Szervezése kémiai reakciók anyagcsereutak
Az optimális aktivitása enzimek, amelyek szabályozzák a reakcióút, úgy érjük el egy adott szervezet a sejtben.
A térbeli lokalizációját enzimek
A legtöbb enzimek lokalizált a sejt belsejében, ahol az enzimek a metabolikus út egy sejtosztódást. Elkülönítése metabolikus utak fontos ellentétes folyamat. Például, zsírsav-szintézis megy végbe a citoplazmában, és a szétesés azok mitokondriumok. Ha ez az elkülönülés nem létezik, akkor jelentek meg felesleges élettani szempontból az útból.
A metabolikus útvonalak A reakció terméke az első szubsztrátum a második, és így tovább, hogy megkapjuk a végső termék. Intermediereket egyik útvonal lehet szabadítani egymás utáni reakciókban, és használják más metabolikus utak, azaz minden utak vannak kötve.
Térbeli szerveződését az enzimek fejezhető úgy, hogy a reakció a termék nem-értékét levontuk az útvonal és egy szubsztrátum szükséges szolgálni a következő reakcióban.
Ez a szervezet a metabolikus út az úgynevezett multienzimkomplexet. Ezeket a komplexeket társított membránok. Egy példa egy ilyen összetett - piruvát-dehidrogenáz komplex, akinek fellépés oxidatív dekarboxilezése piroszőlősav.
Szerkezet anyagcsereutak
Metabolikus utak vannak osztva 4 fajta. Ha a szubsztrát alakítjuk egy termék, egy ilyen utat az úgynevezett lineáris (glikolízis). További közös elágazó ösvény - ha által szintetizált különböző termékeket szükségleteitől függően a sejtek (a nukleotid-szintézis). Vannak is ciklikus (trikarbonsav ciklus) és a spirális (β-oxidációja zsírsavak) utak.
Enzimek megtalálhatók minden sejt a szervezetben. A folyamat során a sejtek differenciálódását és változtat a enzimkészítmény. Például, az argináz enzim részt vesz a szintézis a karbamid tárolt a májsejtekben. Ez az úgynevezett szerv-specifikus enzim.
A cella működése biztosítja a térbeli és időbeli szabályozása metabolikus utak. Térbeli lokalizációja szabályozás kapcsolódó egyes enzimek különböző sejtszervecskék. A sejtmagban olyan enzimek szintézisével asszociált DNS és RNS a citoplazmába - glikolitikus enzimek a lizoszőmában - hidrolitikus enzimek a mitokondriumba - enzimek a trikarbonsav ciklus és a elektrontranszport lánc.
Rendelet elveit metabolikus utak
Minden kémiai reakciók a sejtben zajlik részvételével enzimeket. Ahhoz, hogy befolyásolja az arány a metabolikus utat, hogy állítsa be a mennyiségét vagy aktivitását az enzim is elegendő. Minden út kulcsfontosságú enzimeket, amelyek szabályozzák a sebességet az út. Ezek az enzimek úgynevezett szabályozók.
Sebességének szabályozásában enzimatikus reakciók végre 3 szinten:
Számának megváltoztatása enzim molekulák
rendelkezésre álló szubsztrát és a koenzim
Változása katalitikus aktivitását az enzim
Szabályozása az enzimmennyiség molekula van a sejtben
A ketrec folyamatosan történik vegyület szintézisét és lebontását az enzim fehérjemolekula
Szabályozása a szintézis az enzim előállítása történhet bármely szakaszában a kialakulását a fehérjemolekula. A leginkább tanulmányozott a szabályozás a fehérje szintézise molekulán a transzkripció szintjén, amely hordozza a hormonok és a biológiailag aktív molekulák. A összeomlása az enzim kevésbé vizsgálták.
Sebességének beállítását a enzimatikus reakció egy szubsztrát, és a rendelkezésre álló koenzim
A fő és alapvető paraméter szabályozó a sebesség a metabolikus út a jelenléte az első hordozó. Minél nagyobb a koncentráció, annál nagyobb a sebesség a metabolikus út.
Egy másik paraméter a jelenléte regenerált koenzimek. A dehidrogénezési reakciók CoA dehidrogenázok NAD + oxidált formától, FAD, FMN, melyeket redukálva a reakció során. Ha újra koenzim vesz részt a reakcióban, az szükséges, hogy azok ismét fordult az oxidált forma.
Szabályozása katalitikus aktivitását az enzim
Rendelet fehérje-fehérje kölcsönhatások
Rendelet foszforiláció / defoszforiláció az enzim
Enzimek, amelyek ezt a mechanizmust a szabályozás általában oligomer fehérjéket. Ezek közé tartozik a több (legalább 2 x) alegységek aktív és alloszterikus központok, amelyek a különböző alegységek. Joining effektor (celluláris metabolit) a allosztérikus központ kooperatív konformációs változások minden promoterok.
Ha a alloszterikus effektor kötődik központ (aktivátor), megnövekedett szubsztrátkötő az aktív oldalon, és növeli a reakció sebességét, amely az enzim katalizálja. Konformációs változások az aktív oldalon az enzim megnövekedett vagy csökkent affinitását szubsztrátja.
A növekedést a sejtkoncentráció az aktivátor által megnő a sebessége a allosztérikus kötődési központ. Megváltoztatja a konformációja a szabályozó alegység az enzim fordul elő kooperatív konformációs változást az enzim, az megváltoztatja a konformációját az aktív centrum az enzim, növeli a affinitása az enzim a szubsztrátumot és a sebességét az enzimatikus reakció. Koncentrációja csökkenthető az aktivátor csökken allosztérikus szabályozási kötési sebesség allosztérikus ligandum a központban. Szabályozó alegység konformációs változások fordulnak elő kooperatív konformációs változást az enzim, az megváltoztatja a konformációját az aktív hely, a szubsztrátum affinitást és csökkenti a reakció sebességét.
Ha az effektor inhibitora, az affinitása az enzim a szubsztrátumot és az átalakulás mértéke a terméket redukáljuk.
Alloszterikus enzimek szabályozzák a sebességet a metabolikus utak, amelyek egymással összefüggő által katalizált reakciók a különböző enzimek
S anyag átalakul egy P termék eredményeként négy, egymást követő enzimatikus reakciókat. A termék egyik reakció szolgál, mint a következő szubsztrát.
Alloszterikus enzimek katalizálják:
Irreverzibilis vagy részlegesen reverzibilis reakciók
A leglassabb, a kulcs reakciót
Helyén fellépő reakciók elágazási útvonal