Tha riaghladh a 'ghnìomhachd enzymes is an dòighean

Mar aonad a 'fuireach chùis, a tha ag obrachadh mar seata de fosgailte siostaman bith-eòlasach, a' cealla a tha daonnan a 'conaltradh ris a' susbaint a-muigh àrainneachd agus lùtha. Gus a chumail suas homeostasis ann an sin tha buidheann de stuthan sònraichte pròtain nàdar - enzymes. Structar, gnìomh agus riaghladh de ghnìomhachd na enzymes sgrùdadh sònraichte meur biochemistry, enzymology ghairm. Anns an aiste seo, a 'cleachdadh eisimpleirean concrait, bidh sinn a' beachdachadh air diofar uidheaman agus modhan riaghladh an gnìomhachd enzymes ghnèitheach ann an àrd-mamailean agus daoine.

Tha na h-riatanach airson reachdachadh enzyme gnìomhachd

Bith-eòlasach gnìomhach àidseantan roghnach a 'toirt buaidh air an dà chuid an dh'amalachadh reaction agus cleavage taisbeanadh a catalytic feartan ann an ceallan cumhachan sònraichte. Mar eisimpleir, tha e cudromach a bhith a faighinn a-mach dè na phàirt de na cealla a 'gabhail àite cheimigeach a' phròiseas, a tha a 'gabhail a-steach enzymes. Air sgàth compartmentation (a 'roinn na saidhteoplasm gu na làraichean) antagonistic ath-bhualaidhean a' tachairt ann an diofar phàirtean agus organelles.

Mar sin, pròtain tuigseach air a dhèanamh ann an ribosomes agus an cleavage - ann hyaloplasm. Ceallach gnìomhachd riaghladh enzymes a catalyze biochemical bhualaidhean mu choinneamh, chan ann a-mhàin a 'toirt reachdachadh Flow Rate de metabolism, ach cuideachd a' cur bacadh air cruthachadh lùth gun fheum mheatabolaig slighean.

multienzyme iom-fhillte

Structarail agus gnìomhach a 'bhuidheann an enzymes, enzymatic foirmean aonad ceallan. Mhòr-chuid de na stuthan ceimigeach a tha a 'gabhail àite ann a tha e eadar-cheangailte. Ma tha ann an multistage ceimigeach phròiseas bhathar a 'chiad reaction S e reactant airson tuilleadh, sa chùis seo, spàsail rèiteachadh enzymes ann an cealla a chur an cèill gu h-àraid làidir.

Feumar cuimhneachadh gu bheil a 'enzymes a tha a nàdar sìmplidh no toinnte pròtainean. Agus an cugallachd a ceallach mònach air sgàth gu sònraichte airson atharrachadh ann aice fhèin spàsail rèiteachaidh an treas ìre no Quaternary structar an peptide. Enzymes agus a 'gabhail ri atharrachaidhean chan ann a mhàin ceallach crìochan leithid ceimigeach composition hyaloplasm, dùmhlachd de reactants agus bathar-bhualadh, an teòthachd, ach cuideachd ri atharrachaidhean ann an nàbaidheachd an cill no ann an extracellular lionn.

Carson a roinn ann an cealla sheòmraichean

Reusanta agus loidsigeach fiadh-bheatha inneal dìreach iongantach. Tha seo gu h-iomlan a 'buntainn ri beatha Foillsicheadh feart na cealla. Airson chungaidhean-saidheans gu math soilleir gu bheil multidirectional enzymatic ceimigeach, mar eisimpleir na tuigseach de glycolysis agus glùcois nach urrainn a dhol air adhart anns an aon tube. Mar sin, mu choinneamh a 'tachairt ann an reaction hyaloplasm aon chealla, a tha na fo-fhilleadh airson an giùlan? Tha e a 'tionndadh a-mach gu bheil an ceallach th' ann - an cytosol, - anns na pròiseasan antagonistic ceimigeach a dhèanamh pìosan sgaradh agus iomallach foirmean loci - sheòmraichean. Air sgàth an mheatabolaig iom-àrd mamalan agus daoine a tha air a riaghladh gu h-àraidh mionaidiche, agus mheatabolaig bathar a tha air an atharrachadh gu cruth, furasta penetrates tro na ballachan cealla làraich. Next, iad air ais an t-seann structar. A bharrachd air na cytosol, an enzymes anns a organelles: ribosomes, mitochondria, niuclas, lysosomes.

Tha dleastanas enzymes ann an lùth metabolism

Beachdaich oxidative decarboxylation de pyruvate. Riaghladh catalytic gnìomhachd enzymes e air a bhith gu math sgrùdadh enzymology. Tha seo a 'biochemical phròiseas a' gabhail àite ann an mitochondria - dvumembrannyh organelles de eukaryotic ceallan - agus pròiseas eadar-mheadhanach eadar na anoxic sgoltadh glùcois agus an Krebs cearcall. Pyruvate dehydrogenase iom-fhillte - PDH - Tha trì enzyme. Ann an àrd-ìre mamalan agus daoine a 'lùghdachadh a' tachairt le bhith a 'meudachadh dùmhlachd de acetyl-CoA agus Nath, ie ann an cùis eile de chothroman foghlaim molecules acetyl-CoA. Ma tha an cealla feum air barrachd cuibhreann de lùth agus Feumaidh ùr acceptor molecules airson leudachadh air ath-bhualaidhean tricarboxylic acid cearcall, an enzymes tha gnìomhach.

Dè tha allosteric inhibition

Riaghladh gnìomhachd enzymes urrainn a dhèanamh le stuthan sònraichte - catalytic bacadh. Faodaidh iad a bhith ceangailte ri covalently sònraichte loci enzyme, bypassing a gnìomhach làraich. Tha seo a 'dol gu spàsail deformation na mheadhan structar agus fèin-obrachail a' ciallachadh lùghdachadh ann a enzymatic lotaichean. Ann am briathran eile, tha allosteric riaghladh enzyme ghnìomhachd. Tha sinn cuideachd a cuir am foirm seo de catalytic gnìomha dualach oligomeric enzymes, i.e. an fheadhainn aig a bheil molecules suas de dhà no barrachd polymeric pròtain subunits. PDH-iom-fhillte a dheasbad ann roimhe tiotal dìreach a tha trì oligomeric enzyme: pyruvate dehydrogenase, a dehydrogenase agus degidrolipoil gidrolipoil transatsetilazu.

riaghlaidh enzymes

Rannsachadh ann Enzymology stèidheachadh gu bheil an ìre de ceimigeach an crochadh air an dà chuid an aire is gnìomhachd na mheadhan. As tric, na prìomh slighean mheatabolaig enzymes tha a 'riaghladh an reaction ìre aig a h-uile làraich aca.

Tha iad ris an canar mar as trice riaghlaidh agus buaidh a thoirt air a 'chiad reaction an iom-fhillte, agus is urrainn dhomh pàirt a ghabhail ann a' mhòr-chuid de pròiseasan slaodach ceimigeach ann an irreversible reaction, no gabhail ri reactants aig na puingean meòir ann mheatabolaig slighe.

Ciamar a tha an eadar-obrachadh peptide

Aon dòigh a riaghladh enzyme gnìomhachd a 'tachairt ann an cealla pròtain-pròtain eadar-obrachadh. Dè tha seo? Riaghlaidh pròtainean a tha còmhla ris a 'enzyme moileciuil sa chruinne, far a bheil iad a cur thuige. Mar eisimpleir, adenylate cyclase enzyme suidhichte air an taobh a-staigh uachdar na meamran cealla agus faodaidh eadar-obrachadh le leithid de structaran mar hormone ghabhadain agus an peptide shocrachadh eadar e agus an enzyme. Bho na thoradh compound hormone ghabhadain atharrachadh a pròtain eadar-mheadhanach spàsail dearbhadh, an dòigh seo a 'cur ri catalytic feartan adenylate cyclase ann biochemistry canar "cur thuige air sgàth Inntrigidh riaghlaidh pròtainean."

Protomers agus dreuchd aca ann a biochemistry

Tha am buidheann seo de stuthan, a 'chaochladh air a ghairm pròtain kinases, luathachadh an gluasad de na anion PO ₄ ³ gidroksogrupp amino acid a bhuineadh dha peptide macromolecule. Riaghladh gnìomhachd enzymes protomers Thèid beachdachadh le dhuinn mar eisimpleir de pròtain kinase A. Tha e moileciuil sa chruinne-- tetramer air a dhèanamh de dà catalytic agus dà riaghlaidh subunits agus peptide Chan eil obrachadh mar a phiobrachadh cho fada 'sa riaghlaidh sgìre airson protomer ceangailte ceithir Campa moileciuil sa chruinne. Tha seo ag adhbhrachadh atharrachadh na spàsail structar riaghlaidh pròtainean, a tha a 'dol gu naidheachd dà catalytic gnìomhach pròtain pìosan, i.e. dissociation protomers. Ma tha eadar-dhealaichte bho riaghlaidh subunits de champ moileciuil sa chruinne, pròtain kinase tàmh iom-fhillte a-rithist air ais air a tetramer, mar a 'tachairt Comann catalytic agus riaghlaidh peptide pìosan. Mar sin, an t-slighe a 'riaghladh enzyme gnìomhachd a dheasbad gu h-àrd a' toirt aca atharrachadh nàdar.

Chemical riaghladh enzyme gnìomhachd

Biochemistry agus rannsaich na dòighean de riaghladh enzyme gnìomhachd, phosphorylation, dephosphorylation. Tha an uidheamachd de riaghladh enzyme gnìomhachd sa chùis seo aig a bheil an riochd a leanas: amino acid buaidh na enzyme anns OH ^-, aca atharrachadh ceimigeach mion-atharrachadh air sgàth follaiseachd don fosfoproteinfosfataz. Anns a 'chùis seo, ceartachadh fosgailte to dh'fhuasgladh ghnìomhach làrach a' enzyme, anns an enzymes airson adhbhar air choireigin a tha e cur thuige orra agus do dhaoine eile - inhibitory. fosfoproteinfosfataz catalytic feartan fhèin gan riaghladh le hormon ann. Mar eisimpleir, beathach Starch - glycogen - agus geir ann am biadh eadar a bhriseadh sìos ann an mionaich chlàir, no nas mionaidiche, ann an duodenum fo bhuaidh na glucagon - pancreatic enzyme.

Tha am pròiseas seo a leasachadh le phosphorylation de bìdhe mionaich enzymes. Ann an ùine gnìomhach de cnàmhaidh nuair biadh dol a-steach bho na stamag a-steach dhan duodenum, glucagon tuigseach a mheudachadh. Insulin - aon pancreatic enzyme buil leis an alpha ceallan an eilean de Langerhans, - ag eadar-obrachadh leis a 'ghabhadain, nam measg phosphorylation an aon uidheam de cnàmhach enzymes.

pàirt proteolysis

Mar a chì sibh, ìrean riaghladh enzyme gnìomhachd ann an cealla atharrachadh. Airson enzymes a tha taobh a-muigh cytosol no organelles (ann am fuil no plasma anns an mionaich chlàir), an dòigh cur thuige 'S e pròiseas hydrolysis de peptide dàimhean CO-NH. Tha e air iarraidh, bhon a tha leithid enzymes synthesized ann an tàmh fhoirm. Moileciuil sa chruinne tha cleaved le enzyme peptide cuibhrionn agus an còrr e fo ùmhlachd do atharrachadh air structar a 'gnìomhach làraich. Tha seo a 'dol gu bheil an enzyme "gabhail a-steach staid obrach", is e sin, a tha comasach air buaidh a thoirt air a' chùrsa de na stuthan ceimigeach a 'phròiseas. Mar eisimpleir, a 'tàmh enzyme pancreatic trypsinogen nach cleaves pròtainean biadh tighinn a-steach an duodenum. Tha e a 'gabhail àite fo gnìomh enteropeptidase proteolysis. An dèidh a tha an enzyme gnìomhach, agus tha e a-nis ris an canar trypsin. Pàirt proteolysis - a 'phròiseas atharrachadh air ais. Tha e a 'tachairt ann an cùisean leithid an cur thuige de enzymes a' briseadh sìos polypeptides ann am fuil clotting.

Dleastanas dùmhlachd de na stuthan a 'tòiseachadh ann an cealla metabolism

Riaghladh gnìomhachd an enzyme fo-fhilleadh ri fhaotainn faicinn pàirt ann conaltraidh fo-thiotal "multienzyme iom-fhillte." Tha an ìre de catalytic ath-bhualaidhean a 'gabhail àite ann an grunn ìrean, tha a' crochadh gu mòr air an àireamh de molecules an stuth tha a 'tòiseachadh ann an ceallan hyaloplasm no organelles. Tha seo mar thoradh air gu bheil astar na mheatabolaig slighe tha e dìreach co-roinneil a 'choncentration an stuth tòiseachaidh. Tha nas motha reactant molecules suidhichte ann an cytosol, nas àirde na an luaths a h-uile dèidh sin ceimigeach.

allosteric riaghladh

Enzymes aig a bheil gnìomhachd tha fo smachd chan ann a mhàin leis an dùmhlachd de na stuthan a 'tòiseachadh, reagents, ach cuideachd a' effector stuthan, air a chomharrachadh leis an ainm allosteric riaghladh. Chuid as motha de na enzymes air an taisbeanadh eadar-mheadhanach le bathar metabolism ann an cealla. Air sgàth an effectors agus a chur an gnìomh an riaghladh enzyme ghnìomhachd. Biochemistry dearbhadh gu bheil sin fhillte, ris an canar allosteric enzymes a tha glè chudromach airson metabolism cheallan, mar a tha iad air leth àrd mhothachaidh gus atharrachaidhean ann a homeostasis. Ma tha an enzyme 'cur bacadh air na stuthan ceimigeach a bhualadh,' se sin, a 'lùghdachadh na Gaoithe -' se droch effector (inhibitor). Anns a 'choinneamh a' chùis, nuair a tha meudachadh anns an ìre-bhualadh, a thig e gu activator - dheimhinneach effector. Anns a 'chuid as motha de chùisean a' tòiseachadh air stuthan, i.e. reactants a 'tighinn a-steach a-steach eadar-obrachaidhean ceimigeach a tha dleastanas aig a activators. Gu dearbh, na stuthan a chruthachadh le multistage bhualaidhean giùlan fhèin mar bacadh. Tha an seòrsa de thogail air riaghladh a 'cheangail eadar dùmhlachd de reactants agus bathar, ris an canar heterotrophic.