المحتوى
الانزيمات هي بروتينات تحفز ، أو تسرع بشكل كبير ، العديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث في الجسم في جميع الأوقات.
هذا يعني أن كمية "البدء" الكيميائية في التفاعل ، أو الركيزة ، تختفي بسرعة أكبر ، في حين أن كمية المواد الكيميائية "النهائية" ، أو المنتجات ، تتراكم بسرعة أكبر. على الرغم من أن هذا قد يكون مرغوبًا فيه على المدى القصير ، فما الذي يحدث عندما تكون كمية المنتج كافية ، ولكن لا يزال هناك الكثير من الركيزة لكي يعمل الإنزيم؟
لحسن الحظ بالنسبة للخلايا ، لديهم طريقة "للتحدث" إلى الإنزيمات من المنبع ، كما كان ، لإعلامهم بوقتها لإبطاء أو إغلاقها. بهذه الطريقة تثبيط ردود الفعل من الانزيمات، شكلا من أشكال تنظيم ردود الفعل.
أساسيات الإنزيم
الإنزيمات عبارة عن بروتينات مرنة تسرع التفاعلات الكيميائية الحيوية عن طريق تسهيل قيام جزيء الركيزة بالترتيب الفيزيائي لجزيء المنتج ، حيث يرتبط الاثنين عادةً ارتباطًا كيميائيًا وثيقًا.
عندما يرتبط الانزيم مع الركيزة المحددة ، فإنه غالبا ما يحفز أ تغيير متعلق بتكوين في الجزيء ، وحثه في اتجاه كونه أكثر ميلا بقوة لاتخاذ شكل جزيء المنتج. من الناحية المحاسبية الكيميائية ، يحدث تسهيل التفاعل هذا الذي يحدث ببطء شديد للحياة لأن الإنزيم يخفض طاقة التفعيل من رد الفعل.
تعمل بعض الإنزيمات عن طريق تقريب جزيئي الركيزة جسديًا معًا عن طريق الانحناء ، مما يجعل التفاعل يحدث بسرعة أكبر لأن الركائز يمكنها بعد ذلك تبادل الإلكترونات بسهولة أكبر ، وهي مادة الروابط الكيميائية.
شرح تنظيم الانزيم
عندما يحين الوقت لإيقاف إنزيم ، يكون للخلية عدد من الطرق للقيام بذلك.
واحد هو من خلال تثبيط المنافسة من الانزيم ، والذي يحدث عندما يتم تقديم مادة تشبه إلى حد كبير الركيزة في البيئة. هذه "الحيل" الانزيم في التعلق بالمواد الجديدة بدلا من الهدف المقصود. يطلق على الجزيء الجديد مثبط تنافسي للإنزيم.
في تثبيط غير تنافسي، يرتبط جزيء تم إدخاله حديثًا أيضًا بالانزيم ، ولكن في مكان تمت إزالته من المكان الذي يمارس فيه نشاطه على الركيزة ، يسمى تفارغي موقع. هذا يتداخل مع الانزيم عن طريق تغيير شكله.
في تفعيل allosteric، والكيمياء الأساسية هي نفسها كما في تثبيط غير تنافسي ، باستثناء في هذه الحالة ، يُطلب من الإنزيم الإسراع وليس التباطؤ بسبب التغير في الشكل الذي يحرضه الجزيء إلى الموقع الخامل.
ردود الفعل تثبيط: تعريف
في منع ردود الفعل، يستخدم المنتج لتنظيم التفاعل الذي يولد هذا المنتج. يحدث هذا لأن المنتج نفسه قادر على العمل كمثبط إنزيم بتركيزات معينة ، تفاعلات متعددة "منبع" من حيث يتم تكوينه.
عندما يتغذى جزيء ، والذي يمكنك التفكير فيه على أنه C ، على خطوتين في رد فعل ليكون مثبطًا مانعًا للتكاثر لإنتاج B من الجزيء A ، فذلك لأن الكثير من C قد تراكم في الخلية. مع أقل تحويل A إلى B بفضل تثبيط allosteric بواسطة C ، يتم تصنيع B أقل في C ، وهذا يحدث حتى يتم استهلاك ما يكفي من C لسحبها بعيدا عن انزيم A- إلى B للحصول على ردود الفعل مرة أخرى.
ردود الفعل تثبيط: مثال
يتم التحكم في تركيب ATP ، عملة الوقود العالمية للخلايا الحية ، عن طريق تثبيط ردود الفعل.
ثلاثي أدينوسين الفوسفات ، أو ATP ، هو نيوكليوتيد مصنوع من ADP ، أو ثنائي فوسفات الأدينوزين ، عن طريق ربط مجموعة الفوسفات إلى ADP. ATP يأتي من التنفس الخلوي ، ويعمل ATP كمثبط لل allosteric من الانزيمات في خطوات مختلفة في عملية التنفس الخلوي.
على الرغم من أن ATP هو جزيء وقود وبالتالي لا غنى عنه ، إلا أنه قصير العمر ويعود تلقائيًا إلى ADP عندما يوجد بتركيزات عالية. هذا يعني أن الفائض من الـ ATP لن يضيع إلا إذا واجهت الخلية مشكلة في توليف كميات أكبر مما تفعل بفضل تثبيط الملاحظات.