Mis on tagasiside pärssimine ja miks on see ensüümide aktiivsuse reguleerimisel oluline?

Ensüümid on valgud, mis katalüüsivad või kiirendavad oluliselt kehas kogu aeg toimuvaid elutähtsaid keemilisi reaktsioone.

See tähendab, et "lähteaine" kogus reaktsioonis või substraat, kaob kiiremini, samas kui "valmis" kemikaalide või toodete kogus koguneb kiiremini. Kuigi see võib olla lühiajaliselt soovitav, siis mis juhtub siis, kui toote kogus on piisav, kuid ensüümi töötamiseks on siiski piisavalt substraati?

Rakkude õnneks on neil võimalus "rääkida" otsevoolu pärinevate ensüümidega justkui, andes neile teada, et on aeg aeglustada või sulgeda. Nii on ensüümide tagasiside pärssimine, vormis tagasiside reguleerimine.

Ensüümid on paindlikud valgud mis kiirendavad biokeemilisi reaktsioone, hõlbustades substraatmolekuli võtmist toote molekuli füüsiline paigutus, kusjuures need kaks on tavaliselt keemiliselt väga tihedalt seotud seotud.

Kui ensüüm seondub oma spetsiifilise substraadiga, indutseerib see sageli a konformatsiooniline muutus molekulis, õhutades seda selles suunas, et see oleks energeetiliselt kallutatud tootemolekuli kuju võtma. Keemilise arvestuse mõttes toimub selline reaktsiooni hõlbustamine, mis muidu oleks elu jaoks liiga aeglane, seetõttu, et ensüüm alandab

Mõned ensüümid toimivad kahe substraadi molekuli painutamise abil füüsiliselt lähemale toomisega, mis muudab reaktsioon toimub kiiremini, kuna substraadid saavad seejärel hõlpsamalt vahetada elektrone, kemikaali võlakirjad.

Kui on aeg tellida ensüümi peatumine, on rakul selleks mitu võimalust.

Üks on läbi konkureeriv pärssimine ensüümi, mis juhtub siis, kui substraati väga lähedalt meenutav aine viiakse keskkonda. See "petab" ensüümi uue aine külge kinnituma kavandatud sihtmärgi asemel. Uut molekuli nimetatakse ensüümi konkureerivaks inhibiitoriks.

Sisse mittekonkurentsivõimeline pärssimine, seondub äsja sissetoodud molekul ka ensüümiga, kuid eemaldatud kohast, kust see substraadil oma aktiivsust avaldab, mida nimetatakse allosteeriline sait. See häirib ensüümi, muutes selle kuju.

Sisse allosteeriline aktiveerimine, on põhikeemia sama mis mittekonkureeriva inhibeerimise korral, välja arvatud sel juhul on ensüüm kästi molekuli kuju muutumisel allosteerilise saidiga kiirendada, mitte aeglustada indutseerib.

Sisse tagasiside pärssimine, toodet kasutatakse reaktsiooni reguleerimiseks, mis seda toodet tekitab. See juhtub seetõttu, et toode ise on teatud kontsentratsioonidel võimeline toimima ensüümi inhibiitorina, moodustades selle moodustumise "ülesvoolu" mitu reaktsiooni.

Kui molekul, mida võite mõelda kui C, annab reaktsioonis tagasi kaks etappi, mis toimib kui B molekuli A tootmise allosteeriline inhibiitor on tingitud sellest, et sisse on kogunenud liiga palju C-d rakk. Kui vähem A muundatakse B-ks tänu C-i allosteerilisele pärssimisele, saab vähem B-st C ja see juhtub seni, kuni reaktsioonide käima saamiseks kulub piisavalt C-d, et see ensüümist A-B eemale tõmmata uuesti.

Elusrakkude universaalse kütusevaluuta ATP sünteesi kontrollib tagasiside pärssimine.

Adenosiintrifosfaatvõi ATP on nukleotiid, mis on valmistatud ADP-st või adenosiin-difosfaadist, kinnitades ADP-le fosfaatrühma. ATP pärineb rakuhingamisest ja ATP toimib ensüümide allosteerilise inhibiitorina mitmesugustes etappides rakulise hingamise protsess.

Kuigi ATP on kütuse molekul ja seega hädavajalik, on see lühiajaline ja taastub spontaanselt ADP-ks, kui seda leitakse suurtes kontsentratsioonides. See tähendab, et ATP liialdus läheks raisku ainult siis, kui rakk satuks suuremate koguste sünteesimisega kui tagasiside pärssimise tõttu.