Í reglugerð um starfsemi ensíma og leiðir þeirra

Sem einingu lifandi efni, sem virka eins og a setja af opnum líffræðilegum kerfum, sem fruman er stöðugt í samskiptum við ytra umhverfi efnisins og orku. Til að viðhalda homeostasis í það að það er hópur af sérstökum efnum sem prótein - ensímum. Uppbyggingu, virkni og reglugerð um starfsemi ensíma rannsakað sérstakt útibú lífefnafræði, Enzymology heitir. Í þessari grein, með áþreifanlegum dæmum, munum við íhuga ýmsar aðferðir og aðferðir við að stjórna virkni ensíma sem felast í æðri spendýrum og mönnum.

Skilyrðin fyrir ákjósanlegur ensímvirkninni

Líffræðilega virk efni sem kjörvíst hafa áhrif á bæði Assimilation viðbrögð og cleavage sýna hvataeiginleikar sína í frumum við sérstakar aðstæður. Til dæmis, það er mikilvægt að finna út í hvaða hluta af klefi fer fram efnafræðilegt ferli, sem felur í sér ensím. Vegna compartmentation (skiptingu umfrymið til síður) hamlandi koma fram í ýmsum hlutum þess og frumulíffæri.

Svona, prótein nýmyndun er framkvæmt í ríbósómum og því að kljúfa þeirra - í hyaloplasm. Cellular virkni Reglugerð um ensíma sem virka lífefnafræðilegum viðbrögð gagnstæða, ekki aðeins veitir æskilegastí flæðihraðinn truflunum á efnaskiptum, en einnig í veg fyrir myndun orku gagnslaus umbrotsferla.

multienzyme flókið

Burðarvirki og hagnýtur skipulag ensímum, með ensímum myndar eining frumur. Flest af efnahvörfum sem eiga sér stað í henni eru nátengdar. Ef í fjölþrepa efnaferlisbúnaði afurðinni úr fyrra hvarfinu er hvörfunarefhi fyrir frekari, í þessu tilfelli, rúmfræðilegri stöðu ensíma í kerið er gefið upp sérlega vel.

Það verður að hafa í huga að ensím eru í eðli sínu einföld eða flókin prótín. Og viðkvæmni þeirra fyrir frumu undirlag sem má einkum rekja til breytinga í eigin staðbundna uppsetningu þess á háskólamenntun eða fjórða stigs uppbyggingu á peptíðinu. Ensím og bregðast við breytingum, ekki aðeins í frumu breytur eins og efnasamsetningu hyaloplasm, þykkingu af hvarfefnum og myndefna, hitastigið, en einnig til breytinga á nálægum frumum eða í utanfrumuvökva.

Hvers vegna Cell skipt í hólf

Sanngjarnt og rökrétt dýralíf tæki einfaldlega magnað. Þetta gildir að fullu um líf birtingarmyndir einkennandi frumunnar. Fyrir vísindaháskóli efnafræðingi alveg ljóst að multidirectional með ensímum efnahvarfa, td samruni af glycolysis og glúkósa getur ekki haldið áfram í sama slönguna. Hvernig þá, hið gagnstæða sér stað í viðbrögðum hyaloplasm einni frumu, sem er hvarfefni fyrir hegðun þeirra? Það kemur í ljós að frumu innihald - frumuhlaupi, - þar sem við hamlandi efnaferla fari fram spatially fasinn skilinn frá og einangruð formin loci - hólf. Vegna efnaskipta viðbrögð þeirra af æðri spendýrum og mönnum eru reglur sérstaklega tiltekið og umbrotsefnin eru umbreytt í formi, ekkert kemst í gegnum veggi staður klefi. Næst, þeir endurheimta upprunalegu uppbyggingu þess. Í viðbót við frymið, ensím sem er í frumulíffæri: ríbósómum, hvatberar, kjarni, lysosomes.

Hlutverk ensíma í umbrot orku

Lítið á oxun afkarboxýlering af pýruvatsins. Reglugerð um hvetjandi virkni ensíma sem það hefur verið vel rannsökuð Enzymology. Þessarar lífefnafræðilegu ferli fer fram í mitochondria - dvumembrannyh frumulíffæri af heilkjarna frumum - og millilag ferli milli anoxic skerandi glúkósa og út Krebs-hringrás. Pyruvate dehýdrógenasa í flókin - PDH - eru þrjár ensím. F æðri spendýrum og mönnum draga úr gerast þess við auknum styrk af acetyl-CoA og Nath, þ.e. um er að ræða val námstækifæri sameindum af acetyl-CoA. Ef klefi þarf fleiri hluta af orku og krefst nýrra acceptor sameindir á mögnun hvörfum tríkarboxýlsýru hringrás, eru ensimin virk.

Hvað er allosteric hömlun

Eftirlit með virkni ensíma er hægt að fara fram með sérstökum efna - hvetjandi hemlum. Þeir geta verið samgilt tengd tilteknum loci ensími, hliðarbraut virka síðuna sína. Þetta leiðir til staðbundnum aflögun á hvati uppbyggingu og sjálfkrafa í för með sér lækkun á ensím eiginleika þess. Með öðrum orðum, það er allosteric reglugerð um ensímvirkni. Við bætum líka að þessi mynd af hvörfunar felast fáliðuafurðir ensímum, þ.e. þeir sem sameindir samanstanda af tveimur eða fleiri fjöliiðuböndum einingum prótein. PDH-flókið lýst er í síðasta titlinum er bara að eru þrjár oligomeric enslm: pýrnvat dehýdrógenasa, a dehýdrógenasa og degidrolipoil gidrolipoil transatsetilazu.

reglur ensím

Rannsóknir í Enzymology komið staðreynd að gengi efnahvarfa veltur bæði á styrk og virkni hvata. Oftast, helstu umbrotaferlar innihalda ensím sem stýra hvarfhraðann á öllum vefsvæðum sínum.

Þeir eru kallaðir reglur og venjulega hafa áhrif á fyrstu viðbrögð flókin og geta tekið þátt í flestum hægur efnaferlum í óafturkræfum viðbrögð, eða taka þátt í hvarfefna á atriði útibú í efnaskiptaferli.

Hvernig er peptíð samspil

Ein aðferð sem stjómun ensímvirkni á sér stað í frumu er prótein-prótein samskipti. Hvað er það? Regulatory prótein er sameinuð ensim sameind, þar sem virkjun þeirra. Til dæmis, adenylate sýklasa ensímið sem staðsett er á innra yfirborðið á frumuhimnu og geta haft áhrif á mannvirkjum, svo sem fyrir hormónaviðtökum og peptíð komið fyrir á milli þess og ensím. Þar sem leiðir efnasambandið hormónaviðtaka breytist prótín þess milliefni staðbundna staðfestingu, þessi aðferð við að auka hvataeiginleikar adenylate sýklasa í lífefnafræði er kallað "Virkjun hámarki sem sótt reglugerðum prótein."

Protomers og hlutverk þeirra í lífefnafræði

Þessi hópur efni, annars kallast prótein kínasa, flýta yfirfærslu á anjóna PO ₄ ^3- gidroksogrupp amínósýru, sem tilheyrir peptfð stórsameindarinnar. Eftirlit með virkni ensíma protomers verður að teljast með okkur eins og dæmi um prótín kínasa A. Það sameind - tetramer er samsettur úr tveimur hvarfaofna og tvær reglugerðir undireiningar og peptíð verkar ekki sem hvati svo lengi sem reglur svæði til protomer fest a fjögurra cAMP sameind. Þetta veldur umbreytingu á staðbundna uppbyggingu eftirlitsvalds próteina, sem leiðir til losunar á tveggja hvetjandi Virkjaða prótlnið ögnum í röð, þ.e.a.s. klofnun protomers. Sé notast við aðskilda til stjórnunarsjónarmiðsins undireiningar cAMP sameindar, prótein kínasa óvirkt flókið aftur aftur til a tetramer, sem á sér stað Association af völdum hvata og reglur eru peptíð agnir. Þannig, hvernig ákvæði um ensímvirkni fjallað hér að framan getur séð reversible eðli þeirra.

Chemical reglur um ensímvirkninni

Lífefnafræði og lærði þetta ferli reglugerð um ensímvirkni, fosfórun, dephosphorylation. Orsakir reglugerð um ensímvirkni í þessu tilfelli hefur eftirfarandi form: amínósýruhlutum ensímsins sem inniheldur OH ^-, breyta efnabreytingum sitt vegna áhrifa af fosfoproteinfosfataz. Í þessu tilviki, leiðrétting unnt að virka staður ensímsins, þar sem ensím fyrir sumir ástæða það er að virkja þá og fyrir aðra - hamlandi. fosfoproteinfosfataz hvataeiginleikar sjálfir stjórnað af hormónum í móti. Til dæmis, dýra sterkju - glycogen - og fitu í milli mála eru brotin niður í meltingarvegi, eða nánar tiltekið, í skeifugörn undir áhrifum af glúkagon - brisi ensíms.

Þetta ferli er aukin með fosfórun trophic ensíma í meltingarvegi. Í virku tímabili meltingu þegar maturinn fer frá maga inn í skeifugörn, glúkagon nýmyndun er auka. Insúlín - eitt í brisi ensím framleitt með því að alfa frumur í Langerhans eyjum, - víxlverkar við viðtaka, þar með talið fosfórun á sama kerfi af meltingarensím.

að hluta prótfnsundrun

Eins og þú geta sjá, magn reglugerð um virkni ensíma í klefa fjölbreytt. Fyrir ensím sem eru utan frumuhlaupi eða frumulíffæri (í blóðvökva eða í meltingarveginum), aðferð við að örvun felst í því að vatnsrofi peptíðtengi CO-NH. Það er nauðsynlegt, þar sem slíkar ensím eru smíðuð í óvirku formi. Sameindin er klofiö af ensíminu peptíð hlutann og afgangurinn er háð því að breytingu á byggingu virka staður. Þetta leiðir til þess að ensímið "felur í sér vinnandi ástand", það er, er hægt að hafa áhrif á gang efna ferli. Til dæmis, hið óvirka ensímið í brisi trypsinogen ekki klýfur prótein mat sem fer inn í skeifugörn. Það fer fram undir aðgerð á enteropeptidase prótfnleysingu. Eftir sem sem ensímið er virkur og er nú kallað trypsin. Að hluta prótfnsundrun - ferlið er til baka. Það gerist í þeim tilvikum sem virkjun ensíma sem brjóta niður fjölpeptíð í blóðstorknun.

Hlutverk styrkur upphafsefnis þess, efna f efnaskiptum frumna

Reglugerð um starfsemi ensímsins undirlag framboð skoðuð hluta til í samband texti "multlenzyme flókin." Tíðni hvörfunar sem fara fram í nokkrum áföngum, er mjög háð fjölda sameinda af upphafsefninu er í hyaloplasm frumur eða frumulíffæri. Þetta er vegna þess að hraði yfir efnaskiptaleiðir er í réttu hlutfalli við styrk að upphafsefnið er. Stærri hvarfefna-sameindir sem staðsett er í frumuhlaupi, því meiri hraða allra síðari efnahvarfa.

allosteric reglugerð

Ensím sem stundar starfsemi er stjórnað ekki aðeins af sem styrkleiki upphafsefni, hvarfefni, heldur einnig á öðrum effectorcells efnunum er einkennist af því svokölluðum allosteric reglugerð. Flest þessara ensíma eru kynnt með hálfunnum vörum umbrot í klefanum. Vegna hriflunum og innleitt reglugerð um ensímvirkni. Biochemistry sýnt fram á að þessi efnasambönd, sem kallast allosteric ensím eru mjög mikilvæg fyrir efnaskipti frumna, eins og þeir hafa afar mikla tilhneigingu til breytinga á innan viðmiðunarmarka þess. Ef ensímið sem hamlar efnahvörf, þ.e. það dregur úr hraða hennar - það er kallað neikvætt effector (hemill). Í gagnstæða tilfelli, þegar það er aukning í viðbrögðum hlutfall, kemur það til virkis - jákvæða hrifilsins. Í flestum tilvikum upphafsefni, þ.e. hvarfefni sem koma inn í samskipti efna gegna hlutverki virkjunar. Að sjálfsögðu, vörur eru mynduð af fjölþrepa viðbrögðum hegða sér eins og hemla. Þessi tegund af reglugerð smíðuð á tengsl styrk hvarf- og vörum, sem heitir heterotrophic.