Enzimi sono proteine che catalizzano, o accelerano notevolmente, le numerose reazioni chimiche vitali che avvengono in ogni momento nel corpo.
Ciò significa che la quantità di sostanza chimica "iniziale" nella reazione, o substrato, sta scomparendo più rapidamente, mentre la quantità di prodotti chimici "finiti", o prodotti, si accumula più rapidamente. Anche se questo potrebbe essere desiderabile a breve termine, cosa succede quando la quantità di prodotto è sufficiente, ma c'è ancora molto substrato su cui lavorare l'enzima?
Fortunatamente per le cellule, hanno un modo per "parlare" con gli enzimi a monte, per così dire, per far loro sapere che è ora di rallentare o spegnere. In questo modo è il inibizione del feedback degli enzimi, una forma di regolazione del feedback.
Nozioni di base sugli enzimi
Gli enzimi sono proteine flessibili che accelerano le reazioni biochimiche rendendo più facile per la molecola del substrato assumere la disposizione fisica della molecola del prodotto, con i due che di solito sono molto vicini dal punto di vista chimico relazionato.
Quando un enzima si lega al suo substrato specifico, spesso induce a cambiamento conformazionale nella molecola, spingendola nella direzione di essere più energicamente incline ad assumere la forma della molecola del prodotto. In termini di contabilità chimica, questa facilitazione di una reazione che altrimenti avverrebbe troppo lentamente per la vita avviene perché l'enzima abbassa la energia di attivazione della reazione.
Alcuni enzimi agiscono avvicinando fisicamente due molecole di substrato piegandole, il che rende la reazione avviene più rapidamente perché i substrati possono quindi scambiare più facilmente gli elettroni, la sostanza della sostanza chimica obbligazioni.
Spiegazione della regolazione degli enzimi
Quando è il momento di ordinare a un enzima di fermarsi, la cellula ha diversi modi per farlo.
Uno è finito inibizione competitiva dell'enzima, che si verifica quando una sostanza molto simile al substrato viene introdotta nell'ambiente. Questo "inganna" l'enzima in modo che si leghi alla nuova sostanza invece del bersaglio previsto. La nuova molecola è chiamata inibitore competitivo dell'enzima.
Nel inibizione non competitiva, anche una molecola di nuova introduzione si lega all'enzima, ma in un punto rimosso da dove esercita la sua attività sul suo substrato, chiamato allosterico luogo. Ciò interferisce con l'enzima alterandone la forma.
Nel attivazione allosterica, la chimica di base è la stessa dell'inibizione non competitiva, tranne che in questo caso l'enzima è detto di accelerare, non rallentare, dal cambiamento di forma della molecola che si lega al sito allosterico induce.
Inibizione del feedback: definizione
Nel inibizione del feedback, un prodotto viene utilizzato per regolare la reazione che genera quel prodotto. Ciò si verifica perché il prodotto stesso è in grado di agire come un inibitore enzimatico a determinate concentrazioni, reazioni multiple "a monte" di dove si è formato.
Quando una molecola, che puoi pensare come C, restituisce due passaggi in una reazione per agire come un inibitore allosterico della produzione di B dalla molecola A, è perché troppo C si è accumulato in la cellula. Con meno A che viene convertito in B grazie all'inibizione allosterica di C, meno B viene trasformato in C, e questo si verifica fino a quando non viene consumato abbastanza C per allontanarlo dall'enzima A-to-B per far partire le reazioni ancora.
Inibizione del feedback: esempio
La sintesi dell'ATP, la valuta combustibile universale delle cellule viventi, è controllata dall'inibizione del feedback.
Adenosina trifosfato, o ATP, è un nucleotide costituito da ADP, o adenosina difosfato, legando un gruppo fosfato all'ADP. L'ATP proviene dalla respirazione cellulare e l'ATP agisce come un inibitore allosterico degli enzimi in varie fasi della processo di respirazione cellulare.
Sebbene l'ATP sia una molecola combustibile e quindi indispensabile, è di breve durata e ritorna spontaneamente ad ADP quando si trova in alte concentrazioni. Ciò significa che un eccesso di ATP andrebbe sprecato solo se la cellula si prendesse la briga di sintetizzarne quantità maggiori di quanto non faccia grazie all'inibizione del feedback.