Дар танзими фаъолияти ферментҳои ва роҳҳои худ

Дар воҳиди масъала зиндагї мекунанд, ки ҳамчун маҷмӯи системаҳои биологӣ кушода амал мекунад, ҳуҷайра аст, доимо бо моддањои муњити беруна ва энергетика муошират. Барои нигоҳ доштани homeostasis дар он аст, ки гурӯҳи моддаҳои махсуси табиат сафеда нест - ферментҳои. Сохтори, вазифа ва танзими фаъолияти ферментҳои омӯхта биохимия филиали махсус, enzymology номида мешавад. Дар ин мақола, бо истифода аз намунаҳои мушаххас, мо механизмҳо ва усулҳои танзими фаъолияти ферментҳои хос ширхӯрон ва одамон олии гуногун дида бароем.

Дар шароити зарурӣ барои фаъолияти ферментҳо оптималии

агентҳои фаъоли биологӣ, ки интихобан ҳам вокуниши омезишу Шустан таъсир дар ҳуҷайраҳои зери шароити муайян намоиш хосиятҳои каталитикї он. Барои мисол, он муҳим аст, ки ба дарёфти дар кадом қисми ҳуҷайра мегирад ҷойгир раванди химиявӣ, ки дар бар мегирад ферментҳои. compartmentation сабаби (таќсимоти аз cytoplasm ба сайтҳои) аксуламалҳои бадхоҳона дар қисмҳои ва organelles гуногуни он меоянд.

Дар hyaloplasm - Ҳамин тавр, синтези сафеда аст, ки дар ribosomes ва Шустан онҳо анҷом дода мешавад. танзими фаъолияти мобилӣ ферментҳои, ки catalyze аксуламалҳои биохимиявї муқобил, на танҳо таъмин қурби ҷараёни мутаносиби љисми, балки низ барои пешгирии ташаккули энергетика самтњо ѓизо бефоида.

комплекси multienzyme

Ташкилоти сохторї ва функсионалии ферментҳои, ферментативї ҳуҷайраҳои воҳиди шаклҳои. Аксари реаксияњои химиявї, ки сурат мегирад, дар он алоқаманд мебошанд. Агар маҳсулоти кимиёвӣ раванди multistage аз вокуниши аввал як reactant барои оянда аст, ки дар ин ҳолат, ташкили фазоии ферментҳои дар ҳуҷайра аст, махсусан қавӣ иброз намуданд.

Он бояд ба ёд мешавад, ки аз тарафи ферментҳои оддӣ табиат ё сафедањо мураккаб мебошанд. Ва ҳассосият ба substrates мобилӣ сабаби асосан ба тағйирот дар танзимот фазоии худ сохтори таҳсилоти олӣ ё quaternary аз peptide. Ферментҳои ва муносибат ба тағйироти на танҳо дар параметрҳои мобилӣ ба монанди hyaloplasm таркиби химиявӣ, консентратсияи reactants ва маҳсулоти вокуниши, ки ҳарорати ҳаво, балки низ ба тағйирот дар ҳуҷайраҳои ҳамсоя ё дар моеъи extracellular.

Чаро ҳуҷайра ба compartments тақсим

Дастгоҳи ҳайвоноти ваҳшӣ оқилона ва мантиқӣ танҳо аҷиб. Ин пурра ба зуҳуроти ҳаёт хос ҳуҷайра дахл дорад. Барои кимиёшинос олимони ошкор шавад, ки аксуламалҳои химиявии enzymatic бисёрљониба, ки барои мисол дар синтези glycolysis ва глюкоза мумкин нест, дар Ќўрѓонтеппа ҳамон оғоз мешавад. Пас, чӣ тавр баръакс дар hyaloplasm вокуниши як ҳуҷайраи ягонаи аст, ки оксиген барои рафтори онҳо рух медиҳад? Он рӯй, ки мазмуни мобилӣ - дар cytosol, - compartments - он равандҳои кимиёвӣ бадхоҳона шудаанд spatially ҷудо ва шаклҳои ҷудогона мавзеъ сурат мегирад. Дар робита ба аксуламалҳои ѓизо худ ширхӯрон ва одамон баландтар танзим махсусан аниќ, ва маҳсулоти ѓизо ба шакли табдил дода, ба осонӣ ба воситаи деворҳои сайтҳои ҳуҷайра борун ояд. Сипас, онҳо ба сохтори аслии он барқарор. Ба ғайр аз cytosol, ки ферментҳои ки дар organelles: ribosomes, mitochondria, ядрои, lysosomes.

Нақши ферментҳои дар љисми энергетика

Дар decarboxylation oxidative аз pyruvate дида мебароем. Танзими фаъолияти каталитикї ферментҳои ба он шудааст, инчунин enzymology омӯхта шавад. organelles dvumembrannyh ҳуҷайраҳои eukaryotic - - ва раванди фосилавии миёни глюкоза тақсимшавӣ anoxic ва ин раванд биохимиявї ҷои дар mitochondria мегирад давраи Krebs. Pyruvate маҷмааи dehydrogenase - PDH - дорои се ферментҳо. Дар ширхӯрон ва одамон олї кам рӯй худро бо баланд бардоштани тамаркузи acetyl-CoA ва NATH, яъне дар сурати алтернативии имкониятҳои таълимии молекулаҳои аз acetyl-CoA. Агар ячейка бояд қисмҳои бештар энергетика ва талаб молекулаҳои пазирандаи нав барои аксуламалҳои amplification tricarboxylic сикли кислотаи, ки ферментҳои фаъол шудаанд.

inhibition allosteric чист

inhibitors каталитикї - танзими фаъолияти ферментҳои мумкин аст бо моддаҳои махсус анҷом дода мешавад. Онҳо метавонанд covalently ба ферментҳо як мавзеъ махсус алоқаманд аст, бе дахолати сомонаи фаъоли он. Ин ба деформатсияи фазоии сохтори катализатор ва ба таври худкор боиси кам дар объектҳои enzymatic он. Ба ибораи дигар, аст, танзими allosteric фаъолияти ферментҳо нест. Мо инчунин афзуданд, ки ин шакли амали каталитикї ферментҳои oligomeric хос, i.e. касоне, ки молекулаҳои ду ё зиёда subunits polymeric сафеда иборат аст. PDH-мураккаб баррасӣ дар унвони гузашта аст, танҳо дорои се ферментҳо oligomeric: dehydrogenase pyruvate, як dehydrogenase ва degidrolipoil gidrolipoil transatsetilazu.

ферментҳои танзимкунанда

Тадқиқот дар Enzymology он аст, ки таъсис қурби аксуламалњои химиявї вобаста ҳам дар бораи тамаркузи ва фаъолияти катализатори. Бештари вақт, ки самтњо ѓизо асосии дорои ферментҳои, ки ба танзим қурби аксуламал дар ҳамаи сомонаҳои худ.

Онҳо меъёрии номида ва одатан аксуламали ибтидоии маҷмӯи таъсир, ва метавонад дар ҳама равандҳои кимиёвӣ суст дар вокуниши бебозгашт иштирок, ё ҳамроҳ reactants дар нуқтаҳои филиал дар як ҷода ѓизо.

ҳамкории peptide, ки чӣ хел аст

Яке аз усули он ба танзими фаъолияти ферментҳо дар як ячейка рух ҳамкории сафеда-протеин аст. Он чӣ гуна аст? сафедаҳо танзимкунанда ба молекулаи ферментҳо, whereby фаъолсозии онҳо ҳамроҳ шуд. Барои мисол, ферментҳо adenylate cyclase бар рӯи дохилии мембранаи ҳуҷайра ҷойгир ва метавонанд бо чунин сохторҳо ба монанди ресептор гормон ва peptide моиланд дар миёни он ва ба ферментҳо њамкорї менамоянд. Аз ресептор гормон мураккаб дар натиҷаи тағйир сафеда фосилавї тасдиқи фазоии худ, ин усули бардоштани хосиятҳои каталитикї аз adenylate cyclase дар биохимия номида «сафедањо меъёрии фаъолсозӣ њамроњшавї, вобаста аст."

Protomers ва нақши онҳо дар биохимия

Ин гурӯҳи моддаҳои, вагарна kinases протеин номида, суръат додани ин anion ТҶ ₄ ^3- кислотаи gidroksogrupp аминокислотаҳо мутааллиқ ба як macromolecule peptide. tetramer аз ду каталитикї ва ду subunits танзимкунанда ва peptide иборат тавр ҳамчун катализатор амал нест, то даме ки дар минтақа меъёрию protomer замима як молекулаи чор Лагери - танзими фаъолияти ферментҳои protomers мешавад ба мо ҳамчун намунаи kinase сафеда A. Ин молекулаи ба шумор меравад. Ин боиси табдили сохтори фазоии сафедаҳо танзимкунанда, ки боиси баровардани ду зарраҳои каталитикї сафеда фаъол, i.e. protomers dissociation. Агар алоҳида аз subunits танзими молекулаи бошишгоҳ, kinase сафедаи мураккаб ғайрифаъол боз ба як tetramer барқарор, чунон ки рух каталитикї Ассотсиатсия ва зарраҳои peptide меъёрӣ. Ҳамин тариқ, роҳи танзими фаъолияти ферментҳо дар боло баррасӣ табиати reversible худро таъмин намояд.

танзими кимиёвӣ фаъолияти ферментҳо

ин механизми танзими фаъолияти ферментҳо, phosphorylation, dephosphorylation биохимия ва омӯхта шавад. Механизми танзими фаъолияти ферментҳо дар ин ҳолат дорои шакли зерин: пасмондаҳои кислотаи аминокислотаҳо ба ферментҳо дорои OH ^- иваз намудани тағйирот химиявии онњо аз сабаби таъсири fosfoproteinfosfataz. Дар ин ҳолат, ислоҳ amenable ба сомонаи фаъоли фермент, он ки ферментҳои барои баъзе аз он сабаб аст, фаъол онҳо ва ҳам барои дигарон - inhibitory. fosfoproteinfosfataz хосиятҳои каталитикї худ бо гормонҳои дар навбати худ танзим мегардад. Барои мисол, крахмал чорво - гликогенро - ва фарбеҳ дар байни хӯрок шудаанд поён, дар рӯдаи gastrointestinal шикаста, ё аниктараш, дар duodenum таҳти таъсири glucagon - ферментҳо гадуди.

Ин раванд аз ҷониби phosphorylation ферментҳои trophic gastrointestinal беҳтар карда мешавад. Дар давраи фаъоли ҳозима, вақте ки ғизо дарояд аз меъда ба duodenum, синтези glucagon вусъат дода шудааст. Инсулин - яке ферментҳо гадуди истеҳсол бо ҳуҷайраҳои алфа аз islets аз Langerhans, - interacts бо ресептор, аз ҷумла phosphorylation намудани механизми ҳамин ферментҳои ҳозима.

proteolysis қисман

Тавре ки шумо мебинед, сатҳи танзими фаъолияти ферментҳо дар ҳуҷайра гуногун буд. Зеро, ферментҳои, ки берун аз cytosol ё organelles (дар плазма хун ё дар рӯдаи gastrointestinal) мебошанд, ки бо усули барои пайвастшавӣ раванди hydrolysis вомбаргҳо peptide CO-NH аст. Ин зарур аст, чунки чунин ферментҳои дар шакли ғайрифаъол синтез. Молекулаи аст ферментҳо баҳрае peptide cleaved ва боқимонда мавриди тағйирот ба сохтори сомона фаъол аст. Ин боиси он, ки ба ферментҳо "бар мегирад, дар ҳолати корӣ», яъне, наметавонад таъсир ҷараёни раванди кимиёвӣ мебошад. Масалан, дар гадуди ферментҳо ғайрифаъол trypsinogen cleaves сафедањо озуқаворӣ аз дохил шудан ба duodenum нест. Он сурат мегирад, таҳти амали proteolysis enteropeptidase. Баъд аз он ферментҳо фаъол аст ва ҳоло номида trypsin. proteolysis қисман - раванди reversible аст. Он дар ҳолатҳои ба мисли фаъолсозии ферментҳои, ки мешикананд поён polypeptides дар clotting хун ба амал меояд.

Нақши консентратсияи маводи сар карда дар љисми шон

Танзими фаъолияти мавҷудияти оксиген ферментҳо ќисман дар зери сарлавҳа тамос дорем »маҷмӯи multienzyme». Меъёри аксуламалҳои каталитикї ҷой дар якчанд марҳила аст, вобастагии калон оид ба шумораи молекулаҳои маводи сар аст, ки дар ҳуҷайраҳои hyaloplasm ё organelles. Ин аст сабаби он, ки суръати pathway ѓизо бевосита ба консентратсияи маводи сар ба мутаносиб аст. Дар молекулаҳои reactant калонтар воқеъ дар cytosol, баландтар суръати реаксияи химиявӣ ҳамаи минбаъда.

танзими allosteric

Ферментҳои, ки фаъолияти аст, на танҳо аз ҷониби тамаркузи аз сар мавод, реагентњо, балки ҳамчунин моддаҳои effector, аз тавсиф аз ҷониби ба ном танзими allosteric назорат. Аксари ин ферментҳои бо маҳсулоти фосилавии љисми дар ҳуҷайра супорид. Дар робита ба effectors ва танзими фаъолияти ферментҳо амалӣ карда мешавад. Биохимия нишон дод, ки ин пайвастагињои, даъват ферментҳои allosteric барои љисми ҳуҷайраҳои хеле муҳим аст, ки онҳо доранд, ҳассосияти аз ҳад зиёд баланд ба тағйирот дар homeostasis он. Агар ферментҳо медињад муносибати химиявї, яъне он коҳиш суръати он - он аст, effector манфӣ (inhibitor) номида мешавад. як effector мусбат - дар сурати муқобил, вақте ки афзоиши суръати аксуламал ба вуҷуд дорад, ки ба фаъолкунандаи меояд. Дар бештари ҳолатҳо маводи сар, i.e. ба reactants дохил муштараки химиявї бозии activators нақши. Албатта, маҳсулоти ташкил аксуламалҳои multistage рафтор ҳамчун inhibitors. Ин навъи танзими сохта оид ба муносибатҳои ҷамъшавии reactants ва маснуот, heterotrophic номида мешавад.