Содержание
- Основы фермента
- Регулирование ферментов объяснено
- Запрет обратной связи: определение
- Блокировка обратной связи: пример
Ферменты являются белками, которые катализируют или значительно ускоряют многие жизненно важные химические реакции, происходящие в организме во все времена.
Это означает, что количество «исходного» химического вещества в реакции или субстрате исчезает быстрее, а количество «готовых» химических веществ или продуктов накапливается быстрее. Хотя это может быть желательно в краткосрочной перспективе, что произойдет, когда количество продукта будет достаточным, но для фермента еще достаточно субстрата для работы?
К счастью для клеток, у них есть способ «поговорить» с энзимами, находящимися выше по течению, чтобы дать им понять, что пора замедлять или закрывать. Таким образом, ингибирование обратной связи ферментовФорма обратной связи.
Основы фермента
Ферменты - это гибкие белки, которые ускоряют биохимические реакции, облегчая молекуле субстрата возможность принимать физическое расположение молекулы продукта, причем эти два вещества обычно очень тесно связаны химически.
Когда фермент связывается со своим специфическим субстратом, он часто вызывает конформационные изменения в молекуле, побуждая его к тому, чтобы быть более энергетически склонным принять форму молекулы продукта. С точки зрения химического учета, это облегчение реакции, которая в противном случае происходила бы слишком медленно для жизни, происходит потому, что фермент снижает энергия активации реакции.
Некоторые ферменты действуют, физически сближая две молекулы субстрата путем изгиба, что ускоряет реакцию, потому что субстраты могут легче обмениваться электронами, веществом химических связей.
Регулирование ферментов объяснено
Когда приходит время приказывать ферменту остановиться, у клетки есть несколько способов сделать это.
Один через конкурентное торможение фермента, который происходит, когда вещество, очень похожее на субстрат, попадает в окружающую среду. Это «обманывает» фермент, заставляя его присоединяться к новому веществу вместо его предполагаемой цели. Новая молекула называется конкурентным ингибитором фермента.
В неконкурентное торможениенедавно введенная молекула также связывается с ферментом, но в месте, удаленном от того места, где она проявляет свою активность на субстрате, называемом аллостерическая сайт. Это мешает ферменту, изменяя его форму.
В аллостерическая активацияосновная химия такая же, как и при неконкурентном торможении, за исключением того, что в этом случае фермент должен ускорять, а не замедлять, путем изменения формы, вызываемой связыванием молекулы с аллостерическим сайтом.
Запрет обратной связи: определение
В запрет обратной связипродукт используется для регулирования реакции, которая генерирует этот продукт. Это происходит потому, что сам продукт так же способен выступать в качестве ингибитора фермента при определенных концентрациях, множественных реакциях «вверх по течению» от того места, где он образуется.
Когда молекула, которую вы можете представить как С, возвращается в два этапа в реакции, действуя в качестве аллостерического ингибитора выработки В из молекулы А, это происходит потому, что в клетке скопилось слишком много С. Чем меньше А превращается в В благодаря аллостерическому ингибированию С, тем меньше В превращается в С, и это происходит до тех пор, пока не будет израсходовано достаточно С, чтобы отвлечь его от фермента А-В, чтобы возобновить реакции.
Блокировка обратной связи: пример
Синтез АТФ, универсальной топливной валюты живых клеток, контролируется подавлением обратной связи.
Аденозинтрифосфат, или АТФ, представляет собой нуклеотид, полученный из АДФ, или аденозиндифосфата, путем присоединения фосфатной группы к АДФ. АТФ происходит от клеточного дыхания, а АТФ действует как аллостерический ингибитор ферментов на различных этапах процесса клеточного дыхания.
Хотя АТФ является молекулой топлива и, следовательно, незаменим, он недолговечен и самопроизвольно превращается в АДФ, когда обнаруживается в высоких концентрациях. Это означает, что избыток АТФ будет потрачен впустую, только если клетка столкнется с проблемой синтеза большего количества, чем это происходит благодаря ингибированию обратной связи.