Perda tina aktivitas énzim jeung cara maranéhna

Salaku Unit zat hirup, anu fungsi salaku set tina sistim biologis kabuka, sél ieu terus komunikasi sareng zat lingkungan éksternal sarta énergi. Pikeun ngajaga homeostasis di jerona aya grup zat husus alam protéin - énzim. Struktur, fungsi jeung pangaturan aktivitas ti énzim diulik biokimia cabang husus, enzymology disebut. Dina artikel ieu, ngagunakeun conto kongkrit, urang baris nganggap rupa mékanisme jeung métode ngatur aktivitas énzim alamiah dina mamalia luhur jeung manusa.

Kaayaanana dipikabutuh pikeun aktivitas énzim optimal

agén biologis aktip nu selektif mangaruhan boh réaksi asimilasi sarta dipegatkeunana némbongkeun sipat katalitik taun sél dina kaayaan nu tangtu. Contona, hal anu penting pikeun manggihan di naon bagian sél nyokot teundeun hiji prosés kimiawi, anu ngalibatkeun énzim. Alatan compartmentation (division tina sitoplasma jeung situs) réaksi antagonistic lumangsung dina sagala rupa penjuru sarta organél.

Ku kituna, sintésis protéin dilumangsungkeun dina ribosom sarta dipegatkeunana maranéhanana - di hyaloplasm. Perda aktivitas sélular énzim nu ngatalisan réaksi biokimia sabalikna, henteu ngan nyadiakeun laju aliran optimal métabolisme, tapi ogé nyegah dibentukna jalur métabolik gunana énergi.

multienzyme kompléks

organisasi struktural jeung hanca nu énzim, énzimatik bentuk sél Unit. Kalolobaan réaksi kimiawi nu lumangsung di jerona aya sasambungan. Mun dina produk prosés kimiawi multilengkah tina réaksi mimitina mangrupakeun réaktan pikeun salajengna, dina hal ieu, susunan spatial énzim dina sél dinyatakeun utamana niatna.

Ieu kudu inget yén énzim nu ku alam basajan atawa protéin kompléks. Sarta sensitipitas maranéhna pikeun substrat sélular alatan utamina kana robahna konfigurasi spasial sorangan struktur térsiér atawa kuarternérna of péptida nu. Énzim jeung meta pikeun parobahan mah ukur aya di parameter sélular kayaning komposisi kimia hyaloplasm, konsentrasi réaktan jeung produk réaksi, hawa, tapi ogé nepi ka parobahan dina sél sabudeureunana atawa dina cairan extracellular.

Naha sél dibagi compartments

Lumrah tur logis alat satwa saukur endah pisan. Ieu pinuh manglaku ka manifestasi kahirupan ciri sél. Pikeun élmuwan kimiawan rada jelas nu réaksi kimia énzimatik multidirectional, contona sintésis glikolisis jeung glukosa bisa lumangsungna dina tube sarua. Kumaha, teras, sabalikna lumangsung di hyaloplasm réaksi hiji sél tunggal, nu substrat pikeun ngalaksanakeun maranéhanana? Tétéla yén eusi sélular - sitosol nu, - wherein prosés kimiawi antagonistic anu dilumangsungkeun pakait sacara spatial dipisahkeun jeung wangun terasing loci - compartments. Alatan réaksi métabolik maranéhna mamalia luhur jeung manusa nu diatur utamana tepat, jeung produk métabolik nu disulap jadi formulir, gampang penetrates ngaliwatan dinding situs sél. Salajengna, aranjeunna balikkeun struktur aslina. Salian sitosol, nu énzim dikandung dina organél: ribosom, mitokondria, intina, lysosomes.

Peran énzim dina métabolisme énérgi

Mertimbangkeun decarboxylation oksidatif piruvat. Pangaturan aktivitas katalitik énzim eta geus diajarkeun ogé enzymology. prosés biokimia Ieu lumangsung di mitokondria nu - organél dvumembrannyh sél eukariot - sarta hiji prosés panengah antara glukosa bengkahna anoxic jeung daur Krebs. Piruvat dehidrogénase kompléks - PDH - ngandung tilu énzim. Dina mamalia luhur jeung manusa ngurangan na lumangsung kalayan ngaronjatna konsentrasi asetil-KoA na Nath, nyaéta dina hal molekul kasempetan pendidikan alternatif tina asetil-KoA. Mun sél perlu leuwih porsi énergi sarta merlukeun molekul akséptor anyar pikeun réaksi Gedekeun trikarboksilat daur asam, énzim nu diaktipkeun.

Naon inhibisi allostérik

Pangaturan kagiatan énzim bisa dilumangsungkeun ku zat husus - sambetan katalitik. Éta bisa jadi kovalén numbu ka énzim loci husus, bypassing loka aktif na. Hal ieu jadi marga ka deformasi spasial struktur katalis tur otomatis diperlukeun hiji ngurangan di sipat énzimatik na. Dina basa sejen, aya regulasi allostérik tina aktivitas énzim. Urang ogé nambahan yén formulir ieu aksi katalitik énzim oligomeric alamiah, i.e. jelema anu molekul diwangun ku dua atawa leuwih subunit protéin polymeric. PDH-kompléks dibahas dina judul saméméhna geus ngan ngandung tilu énzim oligomeric: dehidrogénase piruvat sarta hiji dehidrogénase na degidrolipoil gidrolipoil transatsetilazu.

énzim pangaturan

Panalungtikan di Enzymology ngadegkeun kanyataan yén laju réaksi kimiawi gumantung duanana dina konsentrasi sarta aktivitas di katalisna. Paling sering, dina jalur métabolik utama ngandung énzim nu ngatur laju réaksi dina sagala situs na.

Sabab nu disebut pangaturan sarta biasana mangaruhan réaksi awal komplek, sarta bisa ilubiung dina kalolobaan prosés kimia slow dina réaksi teu bisa balik, atawa gabung réaktan dina titik cabang dina alur métabolik.

Kumaha interaksi péptida

Hiji métode ku nu angger aktivitas énzim lumangsung dina sél mangrupakeun interaksi protéin-protéin. Naon eta? protéin pangaturan anu dihijikeun kana molekul énzim, whereby aktivasina maranéhanana. Contona, énzim Adénilat siklase ayana dina beungeut jero mémbran sél jeung bisa interaksi jeung struktur kayaning reséptor hormon jeung péptida disposed antara eta jeung enzim. Kusabab reséptor hormon sanyawa anu dihasilkeun robah protéin konfirmasi spasial na panengah, metoda ieu enhancing sipat katalitik Adénilat siklase dina biokimia disebut "aktivasina alatan digentos protéin pangaturan".

Virusna jeung peranna dina biokimia

Grup ieu zat, disebutkeun disebut kinase protéin, ngagancangkeun alih anion PO ₄ ^3- asam gidroksogrupp amino milik hiji makromolekul péptida. Pangaturan kagiatan énzim virusna bakal dianggap ku urang sabagé conto protéin kinase A. Ieu molekul - tetramer diwangun ku dua katalitik jeung dua subunit pangaturan sarta péptida henteu boga fungsi sakumaha katalisna salami wewengkon pangaturan pikeun protomer napel molekul opat camp. Hal ieu ngabalukarkeun transformasi tina struktur spasial protéin pangaturan nu ngabalukarkeun pelepasan dua partikel protéin katalitik diaktipkeun, i.e. disosiasi virusna. Mun misah ti subunit pangaturan molekul camp, protein kinase kompleks teu aktif deui disimpen deui tetramer a, sakumaha lumangsung Association katalitik jeung partikel péptida pangaturan. Ku kituna, jalan pangaturan aktivitas énzim dibahas di luhur nyadiakeun alam malik maranéhanana.

Perda kimia aktivitas énzim

Biokimia sarta diajarkeun mékanisme ieu pangaturan tina aktivitas énzim, fosforilasi, dephosphorylation. Mékanisme pangaturan aktivitas énzim dina hal ieu boga formulir di handap: résidu asam amino nu énzim nu ngandung OH ^-, ngarobah modifikasi kimiawi maranéhanana alatan paparan fosfoproteinfosfataz. Dina hal ieu, koreksi amenable ka situs aktif énzim nu, wherein énzim pikeun sababaraha alesan mangka ngaktipkeun aranjeunna jeung batur - inhibitory. fosfoproteinfosfataz sipat katalitik sorangan anu diatur ku hormon dina gilirannana. Contona, kanji sato - glikogén - sarta gajih di antara hidangan anu direcah di saluran cerna, atanapi langkung tepat, dina duodenum dina pangaruh glucagon - énzim pancreatic.

prosés ieu ditingkatkeun ku fosforilasi énzim cerna trophic. Dina periode aktif tina nyerna nalika dahareun asup ti burih kana duodenum, sintésis glucagon ieu ditingkatkeun. Insulin - hiji énzim pancreatic dihasilkeun ku sél alfa sahiji pulo Langerhans, - dilibetkeun ku reséptor, kaasup fosforilasi sahiji mékanisme sarua énzim.

proteolysis parsial

Salaku bisa ningali, tingkatan pangaturan aktivitas énzim dina sél variatif. Pikeun énzim anu luar sitosol atawa organél (dina plasma getih atanapi dina saluran cerna), metoda aktivasina nyaéta prosés hidrolisis beungkeut péptida CO-NH. Ieu moderator, mangga saprak énzim sapertos nu disintésis dina formulir aktif. Molekul dibeulah ku bagian péptida énzim sarta sésana dina nunut ka modifikasi tina struktur situs aktif. Hal ieu jadi marga pikeun kanyataan yen énzim "ngawengku hiji kaayaan kerja", maksudna, nyaéta bisa pangaruh tangtu tina prosés kimiawi. Contona, énzim pancreatic aktif trypsinogen moal cleaves protéin dahareun ngasupkeun duodenum. Ieu lumangsung dina peta ngeunaan proteolysis enteropeptidase. Satutasna enzim diaktipkeun tur ayeuna disebut trypsin. Parsial proteolysis - prosés éta téh malik. Ieu lumangsung dina kasus sapertos aktivasina énzim nu ngarecah polipéptida dina clotting getih.

Peran konsentrasi bahan dimimitian dina métabolisme sél

Pangaturan aktivitas kasadiaan énzim substrat ditempo sabagean di kontak subjudul "kompleks multienzyme". Laju réaksi katalitis nyokot tempat di sababaraha tahapan, nya kacida gumantung jumlah molekul ti bahan dimimitian aya dina sél hyaloplasm atanapi organél. Ieu alatan kanyataan yén laju awal alur métabolik téh langsung sabanding jeung konsentrasi kana bahan awal. Molekul réaktan gedé lokasina di sitosol, nu luhur laju sakabeh réaksi kimiawi nu saterusna.

Perda allostérik

Énzim anu aktivitas ieu dikawasa teu ukur ku konsentrasi bahan, réagen, tapi ogé zat effector dimimitian, dicirikeun ku disebut Perda allostérik. Paling énzim ieu dibere produk panengah métabolisme dina sél. Alatan éta effectors sarta dilaksanakeun dina pangaturan aktivitas énzim. Biokimia ngabuktikeun yén sanyawa ieu disebut énzim allostérik anu pohara penting pikeun métabolisme sél, sabab boga hiji sensitipitas pisan tinggi mun parobahan homeostasis na. Mun enzim nyegah nu réaksi kimia, misalna eta ngurangan kagancangan anak - mangka disebut hiji effector négatip (inhibitor). Dina kasus sabalikna, nalika aya paningkatan dina laju réaksi, datang ka aktivator nu - a effector positif. Dina kalolobaan kasus bahan dimimitian, i.e. réaktan ngasupkeun kana interaksi kimiawi maénkeun peran activators. Tangtu, éta produk dibentuk ku réaksi multilengkah kalakuanana saperti sambetan. jenis ieu Perda diwangun dina hubungan ti konsentrasi réaktan jeung produk, disebutna hétérotrofik.