Innehåll
enzymer är proteiner som katalyserar eller kraftigt påskyndar de många viktiga kemiska reaktioner som uppstår i kroppen hela tiden.
Detta betyder att mängden "start" -kemikalie i reaktionen, eller underlaget, försvinner snabbare, medan mängden "färdiga" kemikalier, eller produkter, ackumuleras snabbare. Även om detta kan vara önskvärt på kort sikt, vad händer då mängden produkt är tillräcklig, men det finns fortfarande gott om underlag för enzymet att arbeta med?
Lyckligtvis för celler har de ett sätt att "prata" med enzymer från uppströms, som det var, att låta dem veta att det är dags att sakta eller stänga av. På så sätt är återkopplingshämning av enzymer, en form av återkopplingsreglering.
Enzym Basics
Enzymer är flexibla proteiner som påskyndar biokemiska reaktioner genom att underlätta för substratmolekylen att anta det fysiska arrangemanget av produktmolekylen, varvid de två vanligtvis är mycket nära kemiskt besläktade.
När ett enzym binder med sitt specifika substrat inducerar det ofta en konformationell förändring i molekylen och uppmanar den i riktning att vara mer energiskt benägen att ta formen på produktmolekylen. I kemisk redovisningssyfte sker denna underlättande av en reaktion som annars skulle uppstå för långsamt för livet eftersom enzymet sänker aktiverings energi av reaktionen.
Vissa enzymer verkar genom att föra två substratmolekyler fysiskt närmare varandra genom att böjas, vilket gör att reaktionen inträffar snabbare eftersom substraten sedan lättare kan byta ut elektroner, saker med kemiska bindningar.
Förklaring av enzymreglering
När det är dags att beställa ett enzym att stoppa, har cellen ett antal sätt att göra detta.
En är igenom konkurrenshämning av enzymet, vilket händer när ett ämne som mycket nära liknar underlaget införs i miljön. Detta "lurar" enzymet till att fästa till det nya ämnet istället för det avsedda målet. Den nya molekylen kallas en konkurrerande hämmare av enzymet.
I icke-konkurrenskraftig hämning, en nyintroducerad molekyl binder också till enzymet, men på en plats borttagen där den utövar sin aktivitet på dess substrat, kallad en allosterisk webbplats. Detta påverkar enzymet genom att förändra dess form.
I allosterisk aktivering, den grundläggande kemi är densamma som vid icke-konkurrenskraftig hämning, utom i detta fall sägs enzymet att påskynda, inte sakta ner, genom förändringen i form som molekylen som binder till det allosteriska stället inducerar.
Feedback Hämning: Definition
I feedbackhämning, används en produkt för att reglera reaktionen som alstrar den produkten. Detta inträffar på grund av att produkten i sig själv kan fungera som en enzymhämmare i vissa koncentrationer, flera reaktioner "uppströms" från var den bildas.
När en molekyl, som du kan tänka dig som C, matar tillbaka två steg i en reaktion för att fungera som en allosterisk hämmare för produktion av B från molekyl A, beror det på att för mycket C har byggts upp i cellen. Med mindre A omvandlas till B tack vare allosterisk hämning av C, görs mindre B till C, och detta inträffar tills tillräckligt med C konsumeras för att dra det bort från A-till-B-enzymet för att få reaktionerna igång igen.
Feedbackhämning: exempel
Syntesen av ATP, den levande cellens universella bränslevaluta styrs av återkopplingshämning.
Adenosintrifosfat, eller ATP, är en nukleotid tillverkad av ADP, eller adenosindifosfat, genom att fästa en fosfatgrupp till ADP. ATP kommer från cellulär respiration, och ATP fungerar som en allosterisk hämmare av enzymerna vid olika steg i den cellulära respirationsprocessen.
Även om ATP är en bränslemolekyl och därmed nödvändig, är den kortlivad och återgår spontant till ADP när den finns i höga koncentrationer. Detta innebär att ett överskott av ATP bara skulle gå till spill om cellen gick till besväret med att syntetisera större mängder än den gör tack vare återkopplingshämning.