Fermentlər və onların yolları fəaliyyətinin tənzimlənməsi

açıq bioloji sistemlərin bir sıra kimi fəaliyyət yaşayan məsələnin vahidi kimi, mobil daim xarici mühit maddə və enerji ilə ünsiyyət. fermentlər - bu Homeostasis qorumaq üçün protein xarakterli xüsusi maddələrin bir qrup var. Strukturu, funksiyası və fermentlərin fəaliyyəti tənzimlənməsi adlı xüsusi şöbə biokimya, enzymology oxudu. Bu yazıda konkret nümunələri istifadə edərək, müxtəlif mexanizmlər və ali məməlilər və insanlarda xas fermentlərin fəaliyyətini tənzimləyən üsulları nəzərdən keçirəcək.

optimal ferment fəaliyyəti üçün lazımi şərait

seçilmiş assimilyasiya reaksiya və parçalanma həm təsir Bioloji aktiv maddələr müəyyən şərtlər altında hüceyrələri öz katalitik xassələri nümayiş etdirir. Məsələn, keçiriləcək hüceyrə nə hissəsi tapmaq üçün vacibdir bir kimyəvi proses, fermentlər ehtiva edir. Due compartmentation (saytlar cytoplasm bölgüsü) antaqonist reaksiyalar müxtəlif hissələri və organelles baş verir.

hyaloplasm in - Beləliklə, protein sintezi ribosom və onların parçalanma həyata keçirilir. biokimyəvi reaksiyalar sürətləndirə fermentlərin Cellular fəaliyyəti tənzimlənməsi qarşı, maddələr mübadiləsinin optimal axını dərəcəsi verir nəinki, həm də enerji yararsız metabolik yollar əmələ gəlməsinin qarşısını alır.

multienzyme kompleks

fermentlər struktur və funksional təşkili, ferment formaları vahid hüceyrələri. bu iştirak kimyəvi reaksiyaların çoxu əlaqəlidir. ilk reaksiya çoxpilləli kimyəvi proses məhsul daha bir reactant, bu halda, hüceyrə fermentlərin məkan təşkili xüsusilə güclü olduğunu dilə gətirdi.

Bu fermentlər təbiət sadə və ya mürəkkəb zülal tərəfindən ki, yadda olmalıdır. Və ilk növbədə peptid üçüncü və ya dördüncü quruluşu öz məkan konfiqurasiya dəyişiklik səbəbiylə mobil substratı onların həssaslıq. Fermentlər və kimyəvi tərkibi hyaloplasm, reaktiv və reaksiya məhsullarının temperatur konsentrasiyası kimi mobil parametrləri, həm də qonşu hüceyrələri dəyişikliklər və ya extracellular maye yalnız dəyişikliklərə reaksiya.

Niyə mobil bölmələrə bölünür

Münasib və məntiqi canlı cihaz sadəcə gözəl. Bu tam hüceyrə xarakterik həyat təzahürləri aiddir. alim kimyaçı üçün çoxistiqamətli ferment kimyəvi reaksiyalar, məsələn glycolysis və qlükoza sintez eyni boru davam edə bilməz olduqca aydın. Bəs qarşı öz keçirilməsi üçün döşənəyi edir reaksiya hyaloplasm bir hüceyrə baş verir? Belə çıxır ki, mobil məzmunu - cytosol, - compartments - antaqonist kimyəvi proseslər spatially ayrılmış və təcrid formaları loci həyata keçirilir orada. ali məməlilər və insan görə onların metabolik reaksiyaları, xüsusilə dəqiq tənzimlənir və metabolik məhsulları asanlıqla mobil sites divarları ilə nüfuz, formaya transformasiya olunur. Next, onun orijinal strukturu bərpa edin. cytosol əlavə, fermentlər organelles olan: ribosomlar, mitochondria, nüvə, lysosomes.

enerji mübadiləsində fermentlərin rolu

pyruvate oksidləşdirici decarboxylation düşünün. yaxşı Enzimologiya tədqiq edilmişdir fermentlərin katalitik fəaliyyətinin tənzimlənməsi. ökaryotik hüceyrələri dvumembrannyh orqanoid - - və anoxic parçalanması qlükoza və arasında aralıq prosesi Bu biokimyəvi proses mitochondria yer tutur Krebs dövrü. Pyruvate dehidrogenaz kompleks - PDH - üç ferment var. ali məməlilər və insan azaltmaq In onun acetyl-KoA alternativ təhsil imkanları molekulların halda, yəni acetyl-KoA və Nath, konsentrasiyası artan olur. mobil enerji daha hissəsini ehtiyacı və turşu dövrü tricarboxylic amplification reaksiyalar üçün yeni akseptor molekulların tələb edirsə, fermentlər aktiv olunur.

allosteric inhibe nədir

katalitik inhibitorları - fermentlərin fəaliyyəti tənzimlənməsi xüsusi maddələrlə həyata keçirilə bilər. Onlar covalently fəal saytı yan, xüsusi loci ferment ilə bağlı ola bilər. Bu katalizator strukturunun məkan deformasiyaya gətirib çıxarır və avtomatik olaraq ferment xassələri azaldılması səbəb olur. Başqa sözlə, ferment fəaliyyəti allosteric tənzimlənməsi var. Biz də əlavə katalitik fəaliyyət xas oligomeric fermentlər bu forması, yəni kimin molekulları iki və ya daha çox polimer protein bölmələrinin ibarətdir o. pyruvate dehidrogenaz, bir dehidrogenaz və degidrolipoil gidrolipoil transatsetilazu: PDH-kompleks əvvəlki adı müzakirə yalnız üç oligomeric ferment ehtiva edir.

tənzimləyici fermentlər

Enzymology Research ki, müəyyən kimyəvi reaksiyaların sürəti katalizator konsentrasiyası və fəaliyyəti, həm də asılıdır. Ən tez-tez əsas metabolik yollar təşkil fermentlər ehtiva reaksiya dərəcəsi bütün sahələrində.

Onlar tənzimləyici adlanır və adətən kompleksinin ilkin reaksiya təsir və dönməz reaksiya yavaş kimyəvi proseslərin ən çox iştirak və ya metabolik cığır filial məntəqələrində reaktiv qoşula bilər olunur.

Necə peptid qarşılıqlı

ferment fəaliyyəti tənzimlənməsi bir kamerada baş verən bir metodu protein-protein qarşılıqlı əlaqəsidir. Bu nədir? Tənzimləmə zülallar ferment molekul, vasitəsi öz aktivasiya üçün birləşmə. Məsələn, adenylate siklaz ferment mobil membran daxili səthində yerləşən və hormon reseptor və bu və ferment arasında atılmasını peptid kimi strukturları ilə qarşılıqlı bilər. nəticədə mürəkkəb hormon reseptör onun zülal aralıq məkan təsdiq dəyişir ildən, biokimya siklaz adenylate katalitik xassələri artırılması bu metodu "aktivasiya görə daxil tənzimləyici zülallar" deyilir.

Protomers və biokimya rolu

başqa zülal kinaz adlanan maddələrin Bu qrup, peptid macromolecule aid anion PO ₄ ³ gidroksogrupp amin turşusu transfer sürətləndirmək. tetramer kimi uzun protomer üçün tənzimləyici region dörd cAMP molekul əlavə kimi katalizator kimi fəaliyyət deyil katalitik iki və iki tənzimləyici bölmələrinin və peptid ibarətdir - fermentlər protomers fəaliyyətinin tənzimlənməsi Bu molekul protein kinase A. nümunəsi kimi bizim baxılacaq. Bu iki katalitik aktiv protein hissəciklər, yəni dissosiasiya protomers azad gətirib çıxarır tənzimləyici zülalların fəza quruluşu, çevrilməsi səbəb olur. Association katalitik və tənzimləyici peptid hissəciklər baş kimi cAMP molekulunun tənzimləyici bölmələrinin ayrı varsa, protein kinase effektiv kompleksi yenidən bir tetramer bərpa. Belə ki, ferment fəaliyyət tənzimlənməsi yuxarıda müzakirə yolu onların geri xarakteri təmin edir.

ferment fəaliyyəti kimyəvi tənzimlənməsi

Biokimya ferment fəaliyyəti phosphorylation, dephosphorylation tənzimlənməsi bu mexanizmləri tədqiq və. Bu halda ferment fəaliyyəti tənzimlənməsi mexanizmi aşağıdakı forması var: OH olan ferment amin turşusu qalıqları ^{- səbəbiylə} fosfoproteinfosfataz məruz onların kimyəvi modifikasiyası dəyişir. Bu halda, cavabdeh düzəliş ferment aktiv site, nədənsə fermentlər onları dövrəyə çıxdığı və başqaları üçün - inhibitory. katalitik xassələri fosfoproteinfosfataz özləri öz növbəsində hormonlar ilə tənzimlənir. Məsələn, heyvan nişasta - glycogen - pankreas ferment - yemək arasında və yağ glucagon təsiri altında onikibarmaq bağırsaq, daha doğrusu mədə-bağırsaq traktının aşağı sınıq, və ya.

Bu proses trofik mədə-bağırsaq fermentlərin phosphorylation ilə genişləndirilir. Qida onikibarmaq bağırsaq daxil mədə daxil həzm fəal dövründə glucagon sintez genişləndirilir. Insulin - Langerhans adacıqları alfa hüceyrələr tərəfindən istehsal bir pankreas ferment - həzm fermentlərin eyni mexanizminin phosphorylation, o cümlədən reseptor ilə qarşılıqlı.

qismən proteolysis

Gördüyünüz kimi, hüceyrə ferment fəaliyyəti tənzimlənməsi səviyyəsi müxtəlif. cytosol və ya (mədə-bağırsaq traktının qan plazmasında və ya) orqanoid kənarda fermentlər üçün aktivasiya metodu peptid istiqrazlar CO-NH hidroliz prosesidir. belə fermentlər bir aktiv formada sintez olunur ki, tələb olunur. Molekul ferment peptid hissəsi ilə yarılıb və qalan fəal saytın strukturu modifikasiyası tabedir. Bu ki, kimyəvi prosesin gedişinə təsir edə bilər, ferment "işçi vəziyyətdə olan" ki, gətirib çıxarır. Məsələn, qeyri-ferment pankreas deyil onikibarmaq daxil cleaves zülallar ərzaq trypsinogen. Bu enteropeptidase proteolysis təsiri altında baş verir. Sonra ferment aktiv və indi trypsin adlanır. Qismən proteolysis - proses geri edir. Bu qanın laxtalanması polypeptides qırmaq fermentlər aktivləşdirilməsi kimi hallarda baş verir.

mobil maddələr mübadiləsi başlayan materialların konsentrasiyası rolu

əlaqə altyazı qismən araşdırdı ferment döşənəyi mövcudluğu fəaliyyətinin tənzimlənməsi "multienzyme kompleksi". bir neçə mərhələdə baş verən katalitik reaksiyaların sürəti, hyaloplasm hüceyrələri və ya organelles olan başlanğıc material molekulların sayı çox asılıdır. Bu metabolik cığır sürəti başlanğıc material konsentrasiyası birbaşa mütənasib olması ilə bağlıdır. bütün sonrakı kimyəvi reaksiyaların sürəti cytosol yerləşən böyük reactant molekulları, ali.

allosteric tənzimlənməsi

Onun fəaliyyəti adlanan allosteric tənzimlənməsi ilə xarakterizə başlayaraq materialları, reagentlər, həm də effector maddələrin konsentrasiyası ilə yalnız idarə olunur fermentlər. bu fermentlərin ən hüceyrə maddələr mübadiləsi aralıq məhsulları ilə təqdim olunur. Due effectors və ferment fəaliyyəti tənzimlənməsi həyata keçirilir. Biokimya onun Homeostasis dəyişikliklərə son dərəcə yüksək həssaslıq kimi allosteric fermentlər adlanan bu birləşmələr, hüceyrələri maddələr mübadiləsi üçün çox əhəmiyyətli olduğunu nümayiş etdirdi. ferment kimyəvi reaksiya inhibe varsa, yəni sürət kəsmir - bu mənfi effector (inhibitor) adlanır. müsbət effector - reaksiya dərəcəsi artım olduqda əks halda, bu activator gəlir. Əksər hallarda başlayaraq materialları, kimyəvi qarşılıqlı daxil yəni reaktiv rol aktivləşdirən oynayır. Əlbəttə ki, çoxpilləli reaksiyalar meydana gətirdiyi məhsulları inhibitorları kimi davranmaq. reaktiv və məhsullarının konsentrasiyası əlaqələr inşa tənzimləmə Bu cür heterotrophic çağırıb.