Enzimas son proteínas que catalizan, o aceleran en gran medida, las muchas reacciones químicas vitales que ocurren en el cuerpo en todo momento.
Esto significa que la cantidad de sustancia química "inicial" en la reacción, o sustrato, está desapareciendo más rápidamente, mientras que la cantidad de productos químicos "terminados", o productos, se está acumulando más rápidamente. Si bien esto podría ser deseable a corto plazo, ¿qué sucede cuando la cantidad de producto es suficiente, pero todavía hay suficiente sustrato para que la enzima actúe?
Afortunadamente para las células, tienen una forma de "hablar" con las enzimas de la parte superior, por así decirlo, para hacerles saber que es hora de reducir la velocidad o detenerse. De esa manera es el inhibición por retroalimentación de enzimas, una forma de regulación de la retroalimentación.
Conceptos básicos de enzimas
Las enzimas son proteínas flexibles que aceleran las reacciones bioquímicas al facilitar que la molécula del sustrato asuma la disposición física de la molécula del producto, siendo las dos generalmente muy próximas químicamente relacionados.
Cuando una enzima se une a su sustrato específico, a menudo induce una cambio conformacional en la molécula, instándola a estar más inclinada enérgicamente a tomar la forma de la molécula del producto. En términos de contabilidad química, esta facilitación de una reacción que de otro modo ocurriría demasiado lentamente para la vida ocurre porque la enzima reduce la energía de activación de la reacción.
Algunas enzimas actúan acercando físicamente dos moléculas de sustrato mediante la flexión, lo que hace que el La reacción ocurre más rápidamente porque los sustratos pueden entonces intercambiar electrones más fácilmente, la sustancia química cautiverio.
Explicación de la regulación enzimática
Cuando llega el momento de ordenar que se detenga una enzima, la célula tiene varias formas de hacerlo.
Uno ha terminado inhibición competitiva de la enzima, lo que ocurre cuando una sustancia que se parece mucho al sustrato se introduce en el medio ambiente. Esto "engaña" a la enzima para que se adhiera a la nueva sustancia en lugar de su objetivo previsto. La nueva molécula se denomina inhibidor competitivo de la enzima.
En inhibición no competitiva, una molécula recién introducida también se une a la enzima, pero en un lugar alejado de donde ejerce su actividad sobre su sustrato, llamado alostérico sitio. Esto interfiere con la enzima al alterar su forma.
En activación alostérica, la química básica es la misma que en la inhibición no competitiva, excepto que en este caso, la enzima es le dice que acelere, no desacelere, por el cambio de forma de la molécula que se une al sitio alostérico induce.
Inhibición de retroalimentación: definición
En inhibición por retroalimentación, se utiliza un producto para regular la reacción que genera ese producto. Esto ocurre porque el producto en sí mismo puede actuar como un inhibidor enzimático a ciertas concentraciones, múltiples reacciones "aguas arriba" de donde se forma.
Cuando una molécula, que se puede considerar como C, retroalimenta dos pasos en una reacción para actuar como un inhibidor alostérico de la producción de B a partir de la molécula A, se debe a que se ha acumulado demasiado C en la célula. Con menos A convertido en B gracias a la inhibición alostérica de C, menos B se convierte en C, y esto ocurre hasta que se consume suficiente C para alejarlo de la enzima A-to-B para que las reacciones comiencen de nuevo.
Inhibición de retroalimentación: ejemplo
La síntesis de ATP, la moneda de combustible universal de las células vivas, está controlada por la inhibición por retroalimentación.
Trifosfato de adenosina, o ATP, es un nucleótido elaborado a partir de ADP, o difosfato de adenosina, al unir un grupo fosfato al ADP. El ATP proviene de la respiración celular y el ATP actúa como un inhibidor alostérico de las enzimas en varios pasos del proceso. proceso de respiración celular.
Aunque el ATP es una molécula de combustible y, por tanto, indispensable, es de corta duración y revierte espontáneamente a ADP cuando se encuentra en altas concentraciones. Esto significa que un exceso de ATP solo se desperdiciaría si la célula se tomara la molestia de sintetizar cantidades mayores que las que lo hace gracias a la inhibición por retroalimentación.