Was ist Feedback-Inhibition und warum ist es wichtig, die Enzymaktivität zu regulieren?

Selbst Enzyme im Gehirn verwenden Rückkopplungshemmung.

Viele verschiedene chemische Wege halten Organismen am Leben und wachsen, aber diese chemischen Wege können nicht Amok laufen oder sie werden der Gesundheit des Organismus abträglich sein. Rückkopplungshemmung ist eine der Möglichkeiten, chemische Pfade in Schach zu halten. Der enzymatische Weg kontrolliert sich im Grunde selbst, ohne irgendeinen Input von außerhalb des Weges. Diese Art der Kontrolle hängt von der Produktkonzentration und der Enzyminteraktion mit dem Produkt ab.

Die Grundlagen eines enzymatischen Weges

Enzymwege umfassen das erste Enzym, das die Umwandlung des ersten Substrats in das zweite Substrat katalysiert, das wiederum in das dritte Substrat unter Verwendung des zweiten Enzyms in dem Stoffwechselweg umgewandelt wird, und so weiter. Ziel ist es, ein Endprodukt zu produzieren, das im Körper auf einer bestimmten Ebene für einen bestimmten Zweck benötigt wird.

Wie es funktioniert

Bei Pfaden, die Rückkopplungshemmung verwenden, kann das Endprodukt an die allosterische Stelle des ersten Enzyms binden. Die allosterische Stelle ist eine Stelle auf dem Enzym, die sich von der aktiven Stelle unterscheidet, die für die Katalyse verwendet wird. Wenn das Endprodukt an das Enzym bindet, verändert es die physikalische Form des Enzyms, so dass es für sein Substrat nicht mehr verfügbar ist. Dies bedeutet, dass die anfängliche Reaktion in dem Stoffwechselweg und somit alle nachfolgenden Reaktionen verhindert werden.

Gründe, die es entwickelt hat

Eine endlose Versorgung mit einem Produkt ist eine Verschwendung von Ressourcen, die in anderen Prozessen besser genutzt werden könnten. Die Ansammlung von unerwünschten Endprodukten kann auch gesundheitsschädlich sein. Als ein Beispiel der Rückkopplungshemmung verwendet das Gehirn Glukose als Energie, und wenn jede einzelne Gehirnzelle genug Glukose-6-Phosphat hat, das beim Glukoseabbau verwendet wird, bindet das Glukose-6-Phosphat an das Hexokinaseenzym und verhindert, dass mehr Glukose gebildet wird benutzt. Dadurch kann sich die überschüssige Glukose in der Gehirnumgebung zu anderen Gehirnzellen bewegen, die sie mehr benötigen.

Die Hemmung beenden

Während die Rückkopplungshemmung zur Verhinderung der Bildung von überschüssigem Endprodukt nützlich ist, ist das Endprodukt im allgemeinen für die Verwendung in einem anderen Verfahren notwendig. Wenn die Konzentrationen des Endprodukts fallen, wird das Endprodukt, das an die allosterische Stelle des ersten Enzyms gebunden wurde, zur Verwendung freigesetzt, wodurch das Enzym freigesetzt wird, um den Syntheseweg erneut zu beginnen.

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