Italicele nu trebuie să fie înghesuiți.
Punctul N 6. A se vedea punctele 57-59, 4 și 6. "Mecanisme de reglementare a activității enzimelor individuale". Abilitatea enzimelor de a-și schimba activitatea este numită controlabilitate. Substanțele (sau alți factori), sub influența cărora apare o schimbare a activității enzimelor, se numesc regulatori. Substanțele care cresc activitatea enzimelor se numesc activatori. Substanțele care reduc activitatea enzimelor se numesc inhibitori (care nu trebuie confundați cu inductorii).
De ce trebuie să fie reglementată activitatea enzimatică?
Pentru a se asigura că activitatea enzimelor se potrivește cu nevoile corpului: că enzima funcționează atunci când lucrarea lui este necesară și nu a funcționat atunci când nu este necesară lucrarea sa. De exemplu, activitatea enzimelor care catalizează defalcarea grăsimilor (lipoliza.44) în țesutul adipos alb este necesară atunci când o persoană este înfometată sau angajată în muncă fizică, astfel încât activarea enzimelor de lipoliză are loc în aceste condiții. Dimpotrivă, după mâncare și odihnă, despicarea grăsimilor nu este necesară, deci într-o stare de sațietate și odihnă, enzimele de lipoliză nu sunt active.
Datorită a ceea ce se poate schimba activitatea enzimelor?
Enzima este activă atunci când este format activ site-ul - un site care este capabil să recunoască în mod specific substraturi specifice leaga ikhi accelera conversia lor la produse (adică cataliza himicheskuyureaktsiyu) Centrul activ este format din 3-4 radicali, care converg și sunt orientate într-un anumit fel spațiu în timpul formării structurii terțiare (sau cuaternară) ale proteinei. Dacă conformația proteinei este schimbată, locația schimbată și situsul activ radical - acest lucru poate duce la o abilitate crescută de a cataliza reacția sitului activ (și astfel - pentru a activa moleculele enzimatice) sau să scadă (și ca rezultat - kinaktivatsii, la inhibarea enzimei). Adică, reglementarea enzimelor se datorează capacității enzimelor de a-și schimba conformația și dependența activității lor de conformație. Sunt cunoscute cinci mecanisme de reglare a moleculelor de enzime. Acestea diferă unele de celelalte în funcție de tipul de regulator și de tipul de interacțiune dintre enzimă și regulator. 3 mecanisme se referă la fizic și 2 la chimice. mecanisme chimice asociate cu reacții chimice și formarea sau perturbarea legături covalente, fizică și nu sunt legate de reacții chimice între regulator și enzimă, și se referă la interacțiunile fizice dintre regulatorul și enzimă. Mecanismele fizice includ interacțiunile izosterice, alosterice și protein-proteice. Mecanismele chimice includ: modificarea chimică și proteoliza limitată.
6. 1. Mecanisme optice de reglementare (3.).
6.1. 1. Un mecanism interdisciplinar.
"Izos" înseamnă "același", "acolo" și "stereo" înseamnă spațiu, spațiu. Mecanismul este numit astfel deoarece autoritatea de reglementare comunică în același loc ca și substratul, adică în centrul activ. Un astfel de regulator (izosteric) pare a fi un inhibitor. adică inhibă reacția chimică. Pentru că în AD a preluat controlul, contactați substratul în site-ul activ nu permite, iar regulatorul nu se transformă într regulator de izosteric un produs sposoben.Esli se leagă la site-ul activ nu este ferm (adică, în cazul în care acesta este un inhibitor reversibil), este capabil de a „renunța“ AD . După aceasta, un substrat poate contacta AC. Și cu cât mai multe molecule ale substratului, cu atât mai probabil că moleculele substratului se vor lega de AC. Deoarece moleculele de molecule inhibitor și substrat izosterice concurează pentru legarea la site-ul activ, izosterici numit inhibitori competitivi (în cazul în care acestea sunt reversibile). Un indiciu al unui inhibitor competitiv este că o astfel de inhibare „este îndepărtată prin adăugarea de substrat“: aceasta înseamnă că, prin adăugarea substratului vitezei de reacție, este redusă prin adăugare de creșteri de inhibitor din nou. În organism, inhibitorii competitivi nu sunt produși, de regulă. Ei intră în organism exogen - ca un medicament sau otrava. Un exemplu de inhibitor izosteric este malonatul. Malonatul inhibă enzima SDH-succinat / dehidrogenază. Substratul SDG este succinat. Sub acțiunea succinat LDH este transformat în fumarat (cu eliminarea a doi atomi de hidrogen din 2 și 3 atomi de succinat de carbon). proprietăți malonatul foarte asemănătoare cu cele ale succinat: ambele au două grupări carboxil, care permite ambii se leagă la situsul activ al LDH. Dar, în același timp, succinatul se poate transforma în fumarat, iar malonatul nu poate. Uneori oamenii, în loc de etanol, beau metanol. În acest caz, ele sunt mai susceptibile de a muri decât să primească etanol (etanoltozhe uneori conduce kbystroysmerti - mai ales atunci când subrăcire, oboseala si foame). Formule și proprietăți de etanol și metanol este de asemenea similară, deci metanolul se poate lega în situsul activ al enzimei alcool / dehidrogenaza, care transformă în mod normal, etanolul și acetaldehida. Metanolul este de asemenea transformat în aldehidă - metanol (formaldehidă). Formaldehida este mai toxică decât acetaldehida, deci metanolul este mai periculos pentru consum decât etanolul. Șansa de a salva persoana care a băut metanol este. Pentru mântuire, trebuie să beți etanol ("pană cu o pană"). budutkonkurirovat molecule de etanol cu molecule de metanol pentru legarea la situsul activ ALDG, ivrezultate număr minim de molecule de metanol transformate în formaldehidă.
6. 1. 2. Mecanismul algoritmic.
"Allos" înseamnă "celălalt". Mecanismul este numit astfel deoarece controlerul nu comunică în centrul activ. dar într-o altă parte a moleculei enzimei. Această altă parte a moleculei se numește centru alosteric, iar autoritatea de reglementare se numește regulatorul alosteric. De ce regulatorul alosteric afectează funcționarea enzimei? - Deoarece afectează conformarea moleculei și, ca rezultat, formarea centrului activ. În cazul în care prezența regulyatoramolekula alosterica rearanjat astfel încât situsul activ (localizat într-un anumit mod radical 3-4) dispare, controlerul devine inhibitor. Și invers - atunci când în moleculă prezența regulyatorakonformatsiya devine astfel încât tsentrpoyavlyaetsya activ, controlerul pornește activator (rotații ale butonului inhibitor izosterică, și există, de asemenea, inhibitori și activatori includ regulatori alosterice) .. Exemple. Regulatorii alosterici sunt majoritatea regulatorilor intracelulare (adică originea lor este endogenă). ATP este un inhibitor allosteric multor procese catabolice (de exemplu, glicoliză, pentru DC), și invers, pentru un număr de procese activator anabolism alosterice (de exemplu, ATP activează GNG). Efectele de reglementare ale ADP (influența metabolismului ADP) efecte opuse ale ATP (deoarece [ATP] și [ADP] invers proporțională: cu cât ATF inferior ADP și invers: ATP este generat de ADP și ADP format din ATP (dar nu numai) . inhibitorii alosterici ai căilor metabolice sunt adesea produse atunci când [produsul] devine suficientă pentru celulele todalneyshee producția produsului devine temporar nu se potrivesc, astfel încât produsul reduce viteza procesului, prin inhibarea procesului de enzime (cheie - vezi secțiunea 7) Exemplu :. ATP yavl produsul procesului este lanțul respirator Ocupat, astfel acumularea de viteză ATP DC este redusă - prin acțiunea ATP, care inhibă enzimele operațiunea DC (care nu trebuie confundat cu inhibarea BFP prin acțiunea altor inhibitori - cum ar fi cianurile - detalii sm.p.21) Procesul de inhibare produsul este un exemplu de feedback negativ - adică, principiul regulamentului potrivit căruia rezultatul procesului incetineste inhibitor allosteric protsess.Nekonkurentnost.Poskolku nu leagă situsul activ, legarea Onne konkuriruetza obligatoriu în situsul activ cu inhibitori substratom.Allostericheskie sunt necompetitivă. Iar inhibarea lor nu este îndepărtată prin adăugarea unui substrat.
Și sterilizarea și autoritățile de reglementare sterile.
Regulatorul proteic în sine poate fi o proteină. Mecanisme de reglementare, în care autoritatea de reglementare este o proteină. denumită interacțiunea proteină-proteină. Una dintre proteine în numele mecanismului este regulatorul de proteine, iar a doua este proteina reglementată (inclusiv enzima). Cu HDB, regulatorul de proteine poate fi considerat o moleculă separată (independentă) și poate fi considerată parte a aceleiași molecule ca proteina reglementată.
Dacă regulatorul de proteine este o moleculă independentă separată, atunci mecanismul se numește interacțiunea intermoleculară a protein-proteinei (adică interacțiunea dintre molecula proteinei reglate și molecula de reglare). Regulatorul de proteine este de obicei un inhibitor al unei proteine reglementate. Exemple. Un inhibitor al proteinelor de trombină se numește antitrombin - interferează cu trombina, ceea ce previne formarea cheagurilor de sânge. (Și, dimpotrivă, deficientulhidrombină poate contribui la formarea de cheaguri de sânge). Inhibitorul proteic al tripsinei și un număr de alte peptidaze se numește anti / tripsină sau anti / peptidază. Semnificația medicală. Deficitul de anti-peptidază duce la moartea de la ciroză și fibroză pulmonară - deoarece fără antipeptidaze, distrugerea proteinelor tisulare prin peptidaze este accelerată. Salvarea este un transplant de ficat. Inhibitorii peptidazelor sunt utilizați ca medicament pentru pancreatită și prinekotoryhpasnyhytekah.
Dacă regulatorul de proteine împreună cu proteina reglementată formează un complex. o singură moleculă - adică o proteină cu o structură cuaternară (oligomer), atunci mecanismul se numește interacțiunea intramoleculară a protein-proteinei (BM BD BB). În acest caz, PPP-urile individuale ale proteinei reglementate și ale proteinei reglatoare sunt subunități (CE) ale unui singur oligomer.
complex de control și de proteine reglementate (oligomeri) pot exista fără a suferi dezintegrarea regulată și reasamblare - un mecanism numit interacțiune intramoleculară proteină-proteină „oligomeric neschimbată“. Un exemplu este hemoglobina. Molecula hemoglobinei este formată din patru subunități (este un tetramer). Fiecare dintre cele 4 subunități și este proteina reglementată, precum și alte subunități regulatoare de proteine: fiecare subunitate este reglată drugimiSEi reglează altă subunitate. Prin influența hemoglobinei subunitățile pyr pe un alt complex de 4 subunități ale hemoglobinei este de 400 de ori mai activ decât un singur globula proteina similara - mioglobina. (O subunitate a hemoglobinei în tetramer este mai activă decât a fost o singură dată, de 100 de ori). Dacă subunitățile hemoglobinei nu au format un tetramer și ar lucra singur, atunci organismul va primi 100 de ori mai puțin oxigen, ceea ce ar fi insuficientă pentru unele subunități zhizni.Vliyanie privind activitatea altora, ca parte a unui nazyvaetsyakooperativnostyu.Kooperativnost oligomer la care activarea subunităților, se spune că este pozitivă. Cooperativitatea este pozitivă în hemoglobină. adică subunitățile sunt activate.
Dacă are loc o interacțiune proteică-proteină intramoleculară, oligomerul se descompune în mod regulat și se asamblează ulterior. atunci mecanismul se numește interacțiunea protein-proteină intramoleculară "cu o schimbare a oligomerității". Un exemplu de proteină reglată de un astfel de mecanism este proteina kinaza A (PC A). PC A catalizează fosforilarea proteinelor (a se vedea modificarea chimică). PC A constă din 4 subunități, adică este un tetramer (ca hemoglobina). Dintre acești 4 CE, numai doi sunt capabili să catalizeze reacția (proteine fosforilate) și, prin urmare, aceste 2 CE se numesc catalizatori. Funcția celorlalte două CE-uri este de a reglementa activitatea catalitică, astfel încât celelalte două CE-uri sunt numite reglementări. Atunci când sunt atașați catalitic la reglarea, inactivul catalitic inactiv, PC A nu funcționează - adică, CE de reglementare sunt inhibitori catalitic. Atunci când regulatorul este deconectat de la catalizator, catalizatorul poate funcționa. Deconectarea de reglementare apare când substanța cAMP se leagă de ele - în același mod, activatorul PC A este cAMP. cAMP se formează într-o celulă din ATP sub influența anumitor hormoni (inclusiv adrenalina). Ropsadolomerul se numește disociere, iar asamblarea se face din asocierea CE. PC A este activ după disociere și starea oligomerului PC A nu este activă. Deoarece inhibarea CE apare în oligomerul PCA A, cooperativitatea în PC A este negativă.
Interacțiunea proteinelor proteine (BB): proteină regulată și proteină reglementată (inclusiv enzima).
6. 2. Mecanismele chimice ale reglementării enzimelor.
6. 2. 1. (al patrulea mecanism de reglementare). Moxibusul chimic.
Datorită a ceea ce, prin acest mecanism se schimbă activitatea enzimei? Activitatea enzimei se modifică datorită adăugării sau eliminării fosfatului. (Phosphate - un reziduu de acid ortofosforic. -H2 PO3) La celula pH (aproximativ 7, neutru) disociază fosfat (dă un mediu de proton - H +) și dobândește astfel o sarcină negativă. Acest efect negativ al fosfatului asupra taxa conformației moleculelor ale enzimei (sau altă proteină) și ca rezultat - în activitatea enzimei. Este enzima activă cu fosfat sau fără fosfat? Unele enzime sunt activate după adăugarea de fosfat, iar unele altă mână conexiunea activă cu soluția de fosfat, și inactivat când atașați fosfat (inhibat). Exemple - o enzimă implicată în descompunerea glicogen (glicogen / fosforilaza), activat cu un fosfat atașat, iar enzima implicată în sinteza glicogen (glicogen / sintaza), fără fosfat activ.
se numește fosforilare și este catalizată de proteine kinazele enzimelor ("purtători de fosfați pentru proteine", PC). Sursa de fosfat pentru transferul prin orice kinază este ATP. care, după eliberarea ATP, este transformată în ADP. Atașarea fosfatului apare "prin" grupele OH de proteine: în locul fosfatului "atomului H" se adaugă la atomul de oxigen. Reacția dintre gruparea alcool (OH) și acid (fosfat) este compus reaktsieyeterifikatsii numit ester, și legătura dintre D și fosfat (sau reziduul alt acid) este o grupare slozhnoefirnoy.ON enzimă, care intră în esterificarea, cea mai mare parte vsegoyavlyaetsya radikalaserina. Dar există două în radicalul tirozin; enzimele care fosforilează proteinele prin grupări OH ale radicalilor tirozinei sunt numite tirozină / kinaze (TK).
Fosfatul este scindat sub formă de H3P04.
Clivajul numita fosfat defosforilare catalizat de proteine și / fosfatazele (PF). Pentru otscheplyaemogofosfata conversie (N2RO3) în N3RO4k fosfatunuzhno atașați atomi OH. Sursa atomilor OH moleculă HOH este apa, un alt atom de hidrogen apa se alătură „în loc de“ fosfat scindat. Adică, eliminarea fosfatului are loc prin hidroliză (scindarea legăturii care implică apă). ATP defosforilare NU uchastvuet.Ob reversibilitatea fosforilare și defosforilare: protsessyNEyavlyayutsya aceste reacții reversibile. enzimă reversibilă yavlyaetsyatolko condiție: fosfat și pot fi atașate și otschepit.Aktivnost și PC, și PF și TC este dependentă de hormoni, nopodrobnosti this- într-un alt subiect.
Conservarea fosforilării și defosforilării.
Trimiteți-le prietenilor: