ما هو منع التغذية الراجعة ولماذا هو مهم في تنظيم نشاط الإنزيم؟

الانزيمات هي بروتينات تحفز ، أو تسرع بشكل كبير ، العديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث في الجسم في جميع الأوقات.

وهذا يعني أن كمية "البداية" الكيميائية في التفاعل ، أو المادة المتفاعلة، تختفي بسرعة أكبر ، في حين أن كمية المواد الكيميائية أو المنتجات "النهائية" تتراكم بسرعة أكبر. في حين أن هذا قد يكون مرغوبًا فيه على المدى القصير ، ماذا يحدث عندما تكون كمية المنتج كافية ، ولكن لا يزال هناك الكثير من الركيزة التي يعمل عليها الإنزيم؟

لحسن الحظ بالنسبة للخلايا ، لديها طريقة "للتحدث" مع الإنزيمات من أعلى التيار ، كما كانت ، لإعلامها بأن الوقت قد حان للإبطاء أو الإغلاق. بهذه الطريقة هو تثبيط ردود الفعل من الإنزيمات، شكل من أشكال تنظيم التغذية الراجعة.

الإنزيمات بروتينات مرنة التي تسرع التفاعلات الكيميائية الحيوية عن طريق جعل من السهل على جزيء الركيزة أن يفترض الترتيب الفيزيائي لجزيء المنتج ، وعادة ما يكون الاثنان قريبين جدًا من الناحية الكيميائية ذات صلة.

عندما يرتبط الإنزيم بركائزه المحددة ، فإنه غالبًا ما يؤدي إلى حدوث a تغيير متعلق بتكوين في الجزيء ، وحثه في اتجاه أن يكون أكثر نشاطًا ليأخذ شكل جزيء المنتج. بمصطلحات المحاسبة الكيميائية ، يحدث هذا التسهيل للتفاعل الذي كان سيحدث ببطء شديد طوال الحياة لأن الإنزيم يقلل من

تعمل بعض الإنزيمات عن طريق تقريب جزيئين من الركيزة ماديًا عن طريق الانحناء ، مما يجعل يحدث التفاعل بسرعة أكبر لأن الركائز يمكن أن تتبادل الإلكترونات بسهولة أكبر ، وهي مادة كيميائية سندات.

عندما يحين وقت طلب إيقاف إنزيم ، يكون للخلية عدد من الطرق للقيام بذلك.

واحد من خلال تثبيط المنافسة من الإنزيم ، والذي يحدث عندما يتم إدخال مادة تشبه إلى حد كبير الركيزة في البيئة. هذا "يخدع" الإنزيم لكي يلتصق بالمادة الجديدة بدلاً من الهدف المقصود. يسمى الجزيء الجديد مثبط تنافسي للإنزيم.

في تثبيط غير تنافسي، الجزيء الذي تم إدخاله حديثًا يرتبط أيضًا بالإنزيم ، ولكن في مكان تمت إزالته من حيث يمارس نشاطه على ركائزه ، يسمى خيفي موقع. يتداخل هذا مع الإنزيم عن طريق تغيير شكله.

في تفعيل خيفي، الكيمياء الأساسية هي نفسها في التثبيط غير التنافسي ، إلا في هذه الحالة ، يكون الإنزيم يُطلب منه الإسراع ، وليس الإبطاء ، من خلال التغيير في شكل الجزيء المرتبط بالموقع الخيفي يستحث.

في منع ردود الفعل، يتم استخدام المنتج لتنظيم التفاعل الذي يولد هذا المنتج. يحدث هذا لأن المنتج نفسه قادر على العمل كمثبط للإنزيم بتركيزات معينة ، تفاعلات متعددة "أعلى" من حيث يتم تكوينه.

عندما يكون الجزيء ، الذي يمكنك التفكير فيه على أنه C ، يغذي خطوتين في رد فعل ليكون بمثابة مثبط خيفي لإنتاج B من الجزيء A ، وذلك بسبب تراكم الكثير من C فيه الخلية. مع تحويل أقل A إلى B بفضل التثبيط الخيفي بواسطة C ، يتم تحويل أقل B إلى C و يحدث هذا حتى يتم استهلاك ما يكفي من C لجذبه بعيدًا عن إنزيم A-to-B لبدء التفاعلات تكرارا.

يتم التحكم في تركيب ATP ، عملة الوقود العالمية للخلايا الحية ، عن طريق تثبيط التغذية المرتدة.

أدينوسين ثلاثي الفوسفات، أو ATP ، هو نيوكليوتيد مصنوع من ADP ، أو ثنائي فوسفات الأدينوزين ، عن طريق ربط مجموعة فوسفات بـ ADP. يأتي ATP من التنفس الخلوي ، ويعمل ATP كمثبط خيفي للإنزيمات في خطوات مختلفة في عملية التنفس الخلوي.

على الرغم من أن ATP هو جزيء وقود وبالتالي لا غنى عنه ، إلا أنه قصير العمر ويعود تلقائيًا إلى ADP عند العثور عليه بتركيزات عالية. هذا يعني أن الفائض من ATP لن يضيع إلا إذا واجهت الخلية مشكلة تخليق كميات أكبر مما تفعله بفضل تثبيط التغذية الراجعة.