Enzymer er proteiner, der katalyserer eller i høj grad fremskynder de mange vitale kemiske reaktioner, der til enhver tid forekommer i kroppen.
Dette betyder, at mængden af "startkemikalie" i reaktionen, eller underlagforsvinder hurtigere, mens mængden af "færdige" kemikalier eller produkter akkumuleres hurtigere. Selvom dette kan være ønskeligt på kort sigt, hvad sker der, når mængden af produkt er tilstrækkelig, men der er stadig masser af substrat til enzymet at arbejde på?
Heldigvis for celler har de en måde at "tale" med enzymer fra opstrøms, som det var, for at lade dem vide, at det er tid til at bremse eller lukke ned. På den måde er det feedbackhæmning af enzymer, en form for feedbackregulering.
Enzym Basics
Enzymer er fleksible proteiner der fremskynder biokemiske reaktioner ved at gøre det lettere for substratmolekylet at antage produktmolekyle, hvor de to normalt er meget tæt kemisk relaterede.
Når et enzym binder til sit specifikke substrat, inducerer det ofte en konformationsændring
i molekylet og opfordrer det i retning af at være mere energisk tilbøjelige til at tage form af produktmolekylet. I kemiske regnskabsmæssige termer sker denne lettelse af en reaktion, der ellers ville forekomme for langsomt for livet, fordi enzymet sænker aktiveringsenergi af reaktionen.Nogle enzymer virker ved at bringe to substratmolekyler fysisk tættere sammen ved at bøje, hvilket gør reaktion sker hurtigere, fordi substraterne derefter lettere kan udveksle elektroner, kemiske ting obligationer.
Enzymregulering forklaret
Når det er tid til at bestille et enzym til at stoppe, har cellen en række måder at gøre dette på.
Den ene er igennem konkurrencepræget hæmning af enzymet, som sker, når et stof, der meget ligner substratet, introduceres i miljøet. Dette "narrer" enzymet til at binde sig til det nye stof i stedet for det tilsigtede mål. Det nye molekyle kaldes en konkurrencedygtig hæmmer af enzymet.
I ikke-konkurrencedygtig hæmning, et nyligt introduceret molekyle binder også til enzymet, men på et sted fjernet, hvorfra det udøver sin aktivitet på dets substrat, kaldet en allosterisk websted. Dette interfererer med enzymet ved at ændre dets form.
I allosterisk aktivering, er den grundlæggende kemi den samme som ved ikke-konkurrencedygtig inhibering, undtagen i dette tilfælde er enzymet fik besked om at fremskynde, ikke sænke, ved ændringen i form, hvor molekylet binder til det allosteriske sted inducerer.
Feedbackhæmning: Definition
I feedbackhæmning, et produkt bruges til at regulere den reaktion, der genererer det produkt. Dette sker, fordi selve produktet er i stand til at fungere som en enzymhæmmer ved visse koncentrationer, flere reaktioner "opstrøms" af, hvor det dannes.
Når et molekyle, som du kan tænke på som C, føder to trin tilbage i en reaktion for at fungere som et allosterisk hæmmer af produktionen af B fra molekyle A, er det fordi for meget C har bygget sig op cellen. Da mindre A omdannes til B takket være den allosteriske hæmning af C, bliver mindre B gjort til C, og dette sker, indtil der forbruges nok C til at trække det væk fra A-til-B-enzymet for at få reaktionerne i gang igen.
Feedbackhæmning: Eksempel
Syntesen af ATP, den universelle brændstofvaluta for levende celler, styres af feedbackhæmning.
Adenosintrifosfat, eller ATP, er et nukleotid fremstillet af ADP eller adenosindiphosphat ved at binde en phosphatgruppe til ADP. ATP kommer fra cellulær respiration, og ATP fungerer som en allosterisk hæmmer af enzymerne ved forskellige trin i cellulær respirationsproces.
Selvom ATP er et brændstofmolekyle og dermed uundværligt, er det kortvarigt og vender spontant tilbage til ADP, når det findes i høje koncentrationer. Dette betyder, at et overskud af ATP kun ville gå til spilde, hvis cellen gik i besværet med at syntetisere større mængder end det gør takket være feedbackhæmning.