Məlumat

7.1: Enerji, Maddə və Fermentlər - Biologiya

7.1: Enerji, Maddə və Fermentlər - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Öyrənmə Məqsədləri

  • Maddələr mübadiləsini müəyyənləşdirin və təsvir edin
  • Avtotrofları və heterotrofları müqayisə edin
  • Oksidləşmə-reduksiya reaksiyalarının maddələr mübadiləsində əhəmiyyətini təsvir edin
  • ATP, FAD, NAD səbəbini təsvir edin+, və NADP+ hüceyrədə vacibdir
  • Bir fermentin quruluşunu və struktur komponentlərini müəyyənləşdirin
  • Rəqabətli və rəqabətsiz ferment inhibitorları arasındakı fərqləri təsvir edin

Klinik diqqət: 1-ci hissə

Hannah, Vaşinqton əyalətindən olan 15 aylıq bir qızdır. O, yazını valideynlərinin qeyri -hökumət təşkilatında çalışdığı Qambiyada keçirir. Qambiyaya gəlişindən təxminən 3 həftə sonra Hannanın iştahı azalmağa başladı və valideynləri onun qeyri -adi ləng, yorğun və qarışıq göründüyünü fərq etdilər. O, açıq havada olanda, xüsusən də gün ərzində çox əsəbi görünürdü. Qusmağa başlayanda valideynləri onun 24 saatlıq bir virusa yoluxduğunu düşündülər, ancaq simptomları davam etdikdə onu bir klinikaya apardılar. Yerli həkim Hannahın reflekslərinin qeyri-adi dərəcədə yavaş olduğunu gördü və o, gözlərini işıqla yoxlayanda o, qeyri-adi dərəcədə işığa həssas görünürdü. Həm də boynunun sərtləşdiyi görünürdü.

Məşq (PageIndex{1})

Hannah simptomlarının bəzi mümkün səbəbləri nələrdir?

Elm adamları hüceyrələr kimi canlı sistemlərdən keçən enerji axını anlayışını müzakirə etmək üçün bioenergetika termini istifadə edirlər. Enerjini iş görmək qabiliyyəti olaraq təyin edirik. Enerji fərqli formalarda mövcuddur: məsələn, elektrik enerjisi, işıq enerjisi və istilik enerjisi fərqli enerji növləridir. Bunlar hamısının görə biləcəyi və ya hiss edə biləcəyi tanış enerji növləri olsa da, daha az maddi olan başqa bir enerji növü var. Hüceyrələr birdəfəlik istifadə olunan enerji növlərindən mümkün qədər çox istifadə edə bilməlidirlər. Hüceyrələrdə bu kimyəvi reaksiyaların bəziləri özbaşına olur və enerji buraxır; halbuki digərləri davam etmək üçün enerji tələb edir. Canlılar istifadə etdiklərini doldurmaq üçün davamlı olaraq qida istehlak etməli olduğu kimi, hüceyrələr də davamlı olaraq baş verən bir çox enerji tələb edən kimyəvi reaksiyaların istifadə etdiklərini doldurmaq üçün davamlı olaraq daha çox enerji istehsal etməlidirlər. Beləliklə, bu kimyəvi reaksiyalar sayəsində enerji daim dəyişir və mübadilə olunur.

Hüceyrə daxilində baş verən bütün kimyəvi reaksiyaları təsvir etmək üçün istifadə edilən termin metabolizmdir (Şəkil (PageIndex{1})). Kompleks molekulların qurulması və ya parçalanması kimi hüceyrə prosesləri, metabolik yollar adlanan bir -birinə bağlı bir -birinə bağlı kimyəvi reaksiyalar nəticəsində baş verir. Spontan olan və enerji buraxan reaksiyalar ekzerqonik reaksiyalardır, enderqonik reaksiyalar isə davam etmək üçün enerji tələb edir (alır). Bu reaksiyalar tərəfindən buraxılan və ya qəbul edilən enerjinin miqdarı bəzən o qədər böyük olur ki, orqanizmlər enerjinin artması və ya azalması ilə eyni anda öhdəsindən gələ bilməyəcəklər, beləliklə, metabolik yollar reaksiyaları daha kiçik mərhələlərə (və beləliklə, daha az enerji miqdarına) ayırır. ) hüceyrələrə bu enerjinin miqdarını və istifadəsini nəzarət etmək üçün bir yol təqdim edin.

Endergonic və exergonic terminləri tez-tez baş verən reaksiya növünün təsviri ilə əlaqədardır. Anabolizm termini ümumiyyətlə biosintezdə iştirak edən, sadə molekulyar quruluş bloklarını daha mürəkkəb molekullara çevirən və hüceyrə enerjisindən istifadə edərək qidalanan bu endergonik metabolik yolları ifadə edir. Əksinə, katabolizm termini ümumiyyətlə mürəkkəb molekulları daha sadə olanlara parçalayan ekzergonik yollara aiddir. Mürəkkəb molekulların bağlarında saxlanılan molekulyar enerji, katabolik yollarda sərbəst buraxılır və anabolik yolları idarə etmək üçün istifadə olunan yüksək enerjili molekulların istehsalı üçün istifadə edilə bilən şəkildə yığılır. Beləliklə, həm enerji, həm də molekullar baxımından hüceyrələr davamlı olaraq anabolizmlə katabolizmi balanslaşdırırlar.

Şəkil ( PageIndex {2} ): Məhsullar reaktivlərə nisbətən daha az enerjiyə malik olduğu üçün ekzergonik sərbəst buraxılma enerjisi olaraq təsnif edilir. Endergonik reaksiya əksinədir, məhsullar reaktivlərdən daha çox enerji ehtiva edir. Bu iki növ reaksiya üçün, reaksiya tamamlanmadan əvvəl aradan qaldırılması lazım olan enerji qabığını (aktivləşdirmə enerjisi) xəbərdar edin.

Karbon və Enerji mənbələrinə görə təsnifat

Maddələr mübadiləsi üçün istifadə etdikləri karbon mənbəyinə və enerji mənbəyinə görə orqanizmlər müəyyən edilə bilər. Auto- ("öz") və hetero- ("digər") prefiksləri, müxtəlif orqanizmlərin istifadə edə biləcəyi karbon mənbələrinin mənşəyinə istinad edir. Qeyri-üzvi karbon dioksidi (CO2) üzvi karbon birləşmələrinə avtotroflar daxildir. Bitkilər və siyanobakteriyalar avtotrofların məşhur nümunələridir. Əksinə, heterotroflar qida kimi daha mürəkkəb üzvi karbon birləşmələrinə əsaslanır; bunlar əvvəlcə avtotroflar tərəfindən onlara verilir. İnsanlardan tutmuş bir çox prokaryotlara qədər bir çox orqanizmlər, o cümlədən yaxşı öyrənilmişdir Escherichia coli, heterotrofikdir.

Orqanizmləri istifadə etdikləri enerji mənbəyi ilə də müəyyən etmək olar. Bütün enerji elektronların ötürülməsindən əldə edilir, lakin elektronların mənbəyi müxtəlif növ orqanizmlər arasında fərqlənir. Foto- ("işıq") və kimya- ("kimyəvi") prefiksləri müxtəlif orqanizmlərin istifadə etdiyi enerji mənbələrinə aiddir. İşıqdan elektron ötürülməsi üçün enerjisini alanlar fototroflardır, kimotroflar isə kimyəvi bağları qıraraq elektron ötürülməsi üçün enerji əldə edirlər. Kimotrofların iki növü var: orqanotroflar və litotroflar. İnsanlar, göbələklər və bir çox prokaryotlar da daxil olmaqla orqanotroflar, üzvi birləşmələrdən enerji alan kimyotroflardır. Litotroflar ("lito" "qaya" deməkdir) hidrogen sulfid (H) daxil olmaqla qeyri -üzvi birləşmələrdən enerji alan kimyotroflardır.2S) və azaldılmış dəmir. Litotrofiya mikrob aləminə xasdır.

Həm karbon, həm də enerji əldə etmək üçün istifadə olunan strategiyalar orqanizmlərin qidalanma növünə görə təsnifatı üçün birləşdirilə bilər. Əksər orqanizmlər həm elektron, həm də karbon mənbəyi olaraq üzvi molekullardan istifadə etdikləri üçün kimyoxeterotroflardır. Cədvəl (PageIndex{1}) bu və digər təsnifatları ümumiləşdirir.

Cədvəl (PageIndex{1}): Enerji və Karbon Mənbəsinə Görə Orqanizmlərin Təsnifatları

TəsnifatlarEnerji MənbəyiKarbon mənbəyiNümunələr
KimotroflarKimoautotroflarKimyəviQeyri -üzviHidrogen, kükürd, dəmir, azot və karbonmonoksit oksidləşdirici bakteriyalar
KimoheterotroflarKimyəviÜzvi birləşmələrBütün heyvanlar, əksər göbələklər, protozoa və bakteriyalar
FototroflarFotoavtotroflarİşıqQeyri -üzviBütün bitkilər, yosunlar, siyanobakteriyalar və yaşıl və bənövşəyi kükürd bakteriyaları
FotoheterotroflarİşıqÜzvi birləşmələrYaşıl və bənövşəyi kükürdsüz bakteriyalar, heliobakteriyalar

Məşq (PageIndex{2})

  1. Katabolizm və anabolizm arasındakı fərqi izah edin.
  2. Avtotroflar və heterotroflar arasındakı fərqi izah edin.

Metabolizmdə oksidləşmə və azalma

Elektronların molekullar arasında ötürülməsi vacibdir, çünki atomlarda saxlanılan və hüceyrə funksiyalarını təmin etmək üçün istifadə olunan enerjinin böyük hissəsi yüksək enerjili elektronlar şəklindədir. Enerjinin elektronlar şəklində ötürülməsi hüceyrəyə enerjini tədricən ötürməyə və istifadə etməyə imkan verir; yəni tək, dağıdıcı partlayışdan çox kiçik paketlərdə. Donor molekullarından elektronları çıxaran, onları oksidləşdirən reaksiyalar oksidləşmə reaksiyalarıdır; Akseptor molekullarına elektron əlavə edərək onları reduksiya edənlər reduksiya reaksiyalarıdır. Elektronlar bir molekuldan digərinə keçə biləcəyi üçün oksidləşmə və azalma tandemdə baş verir. Bu reaksiya cütlərinə oksidləşmə-azalma reaksiyaları və ya redoks reaksiyaları deyilir.

Enerji daşıyıcıları: NAD+, NADP+, FAD və ATP

Qida maddələrindəki kimyəvi bağların parçalanmasından yaranan enerji ya elektron daşıyıcılarının azalması, ya da adenozin trifosfat (ATP) bağlarında saxlanıla bilər. Canlı sistemlərdə kiçik bir birləşmə sinfi, yüksək enerjili elektronları bağlayan və hərəkət edən molekullar kimi hərəkət edən elektron daşıyıcıları kimi fəaliyyət göstərir. Düşünəcəyimiz əsas elektron daşıyıcıları B vitamini qrupundan qaynaqlanır və nukleotidlərin törəmələridir; bunlar nikotinamid adenin dinükleotid, nikotin adenin dinükleotid fosfat və flavin adenin dinükleotiddir. Bu birləşmələr asanlıqla azaldıla və ya oksidləşə bilər. Nikotinamid adenin dinükleotid (NAD+/NADH) katabolizmada istifadə edilən ən çox yayılmış mobil elektron daşıyıcısıdır. NAD+ molekulun oksidləşmiş formasıdır; NADH, molekulun azalmış formasıdır. Nikotin adenin dinükleotid fosfat (NADP+), NAD-ın oksidləşmiş forması+ əlavə fosfat qrupu ehtiva edən variant, digər mühüm elektron daşıyıcısıdır; azaldıqda NADPH əmələ gətirir. Flavin adenin dinükleotidinin oksidləşmiş forması FAD, azalmış forması isə FADH -dir.2. Həm NAD+/NADH və FAD/FADH2 kemoheterotroflarda katabolizm zamanı şəkərdən enerji çıxarılmasında geniş istifadə olunur, halbuki NADP+/NADPH anabolik reaksiyalarda və fotosintezdə mühüm rol oynayır. Ümumilikdə, FADH2, NADH və NADPH, tez -tez müxtəlif kimyəvi reaksiyalara elektron bağışlama qabiliyyətinə görə azaldıcı gücə sahib olaraq adlandırılır.

Canlı bir hüceyrə, katabolizma zamanı sərbəst buraxılan enerjini, hüceyrənin enerjini təhlükəsiz şəkildə saxlamasını və yalnız lazım olduğu halda istifadə üçün buraxmasını təmin etməli olmalıdır. Canlı hüceyrələr bunu adenozin trifosfat (ATP) istifadə edərək həyata keçirirlər. ATP tez -tez hüceyrənin "enerji valyutası" adlanır və valyuta kimi bu çox yönlü birləşmə hüceyrənin hər hansı bir enerji ehtiyacını ödəmək üçün istifadə edilə bilər. ATP -nin mərkəzində bir riboz molekuluna bağlanmış bir adenin molekulundan və tək fosfat qrupundan ibarət olan adenozin monofosfat (AMP) molekulu dayanır. Riboz, RNT-də olan beş karbonlu bir şəkərdir və AMP, RNT-dəki nukleotidlərdən biridir. Bu əsas molekula ikinci bir fosfat qrupunun əlavə edilməsi adenozin difosfatın (ADP) əmələ gəlməsi ilə nəticələnir; üçüncü fosfat qrupunun əlavə edilməsi ATP əmələ gətirir (Şəkil ( PageIndex {3} )). Bir molekula bir fosfat qrupunun əlavə edilməsi, fosforiləşmə adlanan bir proses, enerji tələb edir. Fosfat qrupları mənfi yüklənir və ADP və ATP -də olduğu kimi, bir -birlərinə düzüləndə bir -birlərini itələyirlər. Bu itələmə ADP və ATP molekullarını qeyri -sabit edir. Beləliklə, fosfat qrupları (bir ADP və iki ATP) arasındakı bağlara yüksək enerjili fosfat bağları deyilir. Bu yüksək enerjili bağlar qırılarkən bir fosfat (qeyri-üzvi fosfat [Pi]) və ya iki bağlı fosfat qrupu (pirofosfat [PPi]) ATP-dən defosforilasiya deyilən bir proses vasitəsilə enerji enderqonik reaksiyaları idarə etmək üçün ayrılır (Şəkil (PageIndex{4})).

Məşq (PageIndex{3})

Bir elektron daşıyıcının funksiyası nədir?

Fermentin quruluşu və funksiyası

Kimyəvi reaksiyanı sürətləndirən bir maddə katalizatordur. Katalizatorlar kimyəvi reaksiyalar zamanı istifadə edilmir və dəyişdirilmir və buna görə də təkrar istifadə edilə bilər. Qeyri-üzvi molekullar geniş kimyəvi reaksiyalar üçün katalizator kimi xidmət edə bilsələr də, fermentlər adlanan zülallar hüceyrə daxilində biokimyəvi reaksiyalar üçün katalizator kimi xidmət edir. Fermentlər hüceyrə metabolizmasını idarə etməkdə mühüm rol oynayır. Fermentlər də bəzən RNT-dən və ya RNT və zülalların birləşməsindən (ribosom kimi) hazırlanır. Bu, transkripsiya və tərcümə vasitəsi ilə DNT -dəki məlumatlardan hazırlandıqları deməkdir.

Bütün katalizatorlar kimi, bir ferment də hüceyrə daxilindəki kimyəvi reaksiyanın aktivasiya enerjisinin miqdarını azaltmaqla (azaltmaqla) işləyir. Aktivləşdirmə enerjisi kimyəvi bağlar yaratmaq və ya qırmaq və reaktivləri məhsullara çevirmək üçün lazım olan enerjidir, beləliklə reaksiyanın başlaması üçün lazım olan enerjidir. (Şəkil (PageIndex{5})). Fermentlər reaksiyaya girən molekullara bağlanaraq və onları reaksiyanı sürətləndirəcək şəkildə tutaraq aktivləşdirmə enerjisinin miqdarını azaldır.

Fermentin bağlandığı kimyəvi reaktivlərə substratlar, substratın bağlandığı ferment daxilindəki yer isə fermentin aktiv sahəsi adlanır. Aktiv sahənin yaxınlığındakı amin turşularının xüsusiyyətləri aktiv sahənin daxilində çox spesifik kimyəvi mühit yaradır ki, bu da müəyyən bir substrata (və ya substratlara) qısa da olsa bağlanmağa uyğunluq yaradır. Ferment və onun substratları arasında tapmacaya bənzər bu uyğunluğa görə fermentlər spesifikliyi ilə tanınır. Əslində, bir ferment öz substratlarına bağlandıqca, keçid vəziyyəti (substrat və məhsul arasındakı struktur aralıq) ilə aktiv sahə arasında ən yaxşı uyğunluğu tapmaq üçün ferment quruluşu bir qədər dəyişir, eynilə rezin əlcək qalıb ona daxil edilmiş bir əl. Substratın iştirakı ilə bu aktiv sahə modifikasiyası, keçid vəziyyətinin eyni vaxtda meydana gəlməsi ilə induksiya edilmiş uyğunluq adlanır (Şəkil ( PageIndex {6} )). Ümumiyyətlə, hər bir substrat üçün və beləliklə, hər bir kimyəvi reaksiya üçün xüsusi uyğunlaşdırılmış ferment var; lakin bəzi çeviklik də var. Bəzi fermentlər bir neçə fərqli struktur əlaqəli substrat üzərində hərəkət etmək qabiliyyətinə malikdir (asan uyğunlaşma adlanır).

Ekoloji Narahatlıqlar

Fermentlər üzvi molekullardır və buna görə də pH, substrat konsentrasiyası və temperatur kimi yerli ətraf mühit şəraitinin təsirinə məruz qalırlar. Ətraf mühitin istiliyinin artırılması ümumiyyətlə reaksiya sürətini artırsa da, fermenti kataliz edir və ya başqa bir şəkildə, temperaturu optimal aralığın xaricində artırmaq və ya azaltmaq, aktiv sahədəki kimyəvi bağları təsir edə bilər, bu da onları substratları bağlamaq üçün daha az uyğun edir. Yüksək temperaturlar nəticədə digər bioloji molekullar kimi fermentlərin denatürasiyasına səbəb olacaq, üçölçülü quruluşunu və funksiyasını itirəcək. Fermentlər də müəyyən bir pH aralığında ən yaxşı fəaliyyət göstərmək üçün uyğundur və temperaturda olduğu kimi həddindən artıq ətraf mühit pH dəyərləri (asidik və ya əsas) fermentlərin denatürasiyasına səbəb ola bilər. Aktiv sahəli aminturşu yan zəncirlərinin kataliz üçün optimal olan öz turşu və ya əsas xassələri var və buna görə də pH dəyişmələrinə həssasdırlar.

Ferment aktivliyinə təsir edən digər amil substratın konsentrasiyasıdır: fermentin aktivliyi, fermentin əlavə substratı bağlaya bilməyəcəyi doyma nöqtəsinə çatana qədər substratın daha yüksək konsentrasiyalarında artır. Ümumiyyətlə, fermentlər onları istehsal edən orqanizmlərin yaşadığı ətraf mühit şəraitində ən yaxşı işləmək üçün optimallaşdırılmışdır. Məsələn, qaynar sularda yaşayan mikroblar yüksək temperaturda ən yaxşı işləyən fermentlərə sahib olsa da, insan patogenləri 37 ° C -də ən yaxşı işləyən fermentlərə malikdir. Eyni şəkildə, əksər orqanizmlər tərəfindən istehsal olunan fermentlər ən yaxşı şəkildə neytral pH -da işləsələr də, asidik mühitlərdə böyüyən mikroblar, fermentləri aşağı şərtlərdə optimallaşdıraraq, bu şərtlərdə böyüməsinə imkan verir.

Kofaktorlar və koenzimlər

Bir çox ferment, müvəqqəti olaraq ion və ya hidrogen bağları və ya daha güclü kovalent bağlar vasitəsi ilə digər xüsusi zülal olmayan köməkçi molekullara bağlanmadıqca, ən yaxşı şəkildə və ya heç işləmir. Bu molekullara bağlanma, öz fermentləri üçün optimal uyğunlaşma və funksiyanı təşviq edir. İki növ köməkçi molekul kofaktorlar və koenzimlərdir.

Kofaktorlar dəmir kimi qeyri -üzvi ionlardır (Fe2+) və maqnezium (Mg2+) ferment konformasiyasını və funksiyasını sabitləşdirməyə kömək edir. Kofaktor kimi metal ionunu tələb edən fermentə misal olaraq DNT molekullarını yaradan ferment, DNT polimeraza bağlanmış sink ionu (Zn) tələb olunur.2+) fəaliyyət göstərmək. Koenzimlər fermentlərin fəaliyyəti üçün lazım olan üzvi köməkçi molekullardır. Fermentlər kimi, onlar da istehlak edilmir və buna görə də təkrar istifadə edilə bilər. Koenzimlərin ən çox yayılmış mənbələri pəhriz vitaminləridir. Bəzi vitaminlər koenzimlərin öncülləridir, digərləri isə birbaşa koenzim rolunu oynayır.

Koenzim A (CoA) kimi bəzi kofaktorlar və koenzimlər, tez -tez bir substratın bir məhsula keçid kimyasına kömək edən fermentin aktiv sahəsinə bağlanır (Şəkil ( PageIndex {7} )). Belə hallarda, lazımi kofaktor və ya koenzimdən məhrum olan bir fermentə apoenzim deyilir və aktiv deyil. Əksinə, zəruri əlaqəli kofaktor və ya koenzim olan bir ferment holoenzim adlanır və aktivdir. NADH və ATP həm də müvafiq olaraq yüksək enerjili elektronlar və ya fosfat qrupları təmin edən, fermentlərə bağlanan və bununla da onları aktivləşdirən çox istifadə olunan koenzimlərin nümunələridir.

Məşq ( PageIndex {4} )

Fermentlər kimyəvi reaksiyada hansı rol oynayır?

Ferment inhibitorları

Fermentlər fəaliyyətlərini təşviq edən və ya azaldan yollarla tənzimlənə bilər. Ferment funksiyasını maneə törədən və ya təşviq edən bir çox müxtəlif növ molekullar var və bunun üçün müxtəlif mexanizmlər mövcuddur (Şəkil (PageIndex{8})). Rəqabətli inhibitor, substrata kifayət qədər bənzər bir molekuldur ki, substratın bağlanmasını sadəcə bloklayaraq aktiv sahəyə bağlanmaq üçün substratla rəqabət edə bilər. Rəqabətli inhibitorun effektiv olması üçün inhibitor konsentrasiyası substratın konsentrasiyasına təxminən bərabər olmalıdır. Sulfa dərmanları rəqabətli rəqabətin yaxşı nümunəsidir. Onlar bakterial infeksiyaları müalicə etmək üçün istifadə olunur, çünki onlar bakterial fol turşusu sintezi yolunda bir fermentin aktiv sahəsinə bağlanırlar. Kifayət qədər dozada olduqda sulfa dərmanı folik turşusunun sintezini maneə törədir və bakteriyalar DNT, RNT və zülalları sintez edə bilmədikləri üçün inkişaf edə bilmirlər. Diyetlərimizdən folik turşusu aldığımız üçün insanlar təsirlənmir.

Digər tərəfdən, rəqabətsiz (allosterik) bir inhibitor, aktiv bir yerdən başqa bir yerdə olan bir allosterik bölgədəki fermentə bağlanır və hələ də yaxınlığın yaxınlığını azaldan bir uyğunluq dəyişikliyinə səbəb olaraq substratın aktiv sahəyə bağlanmasını maneə törədir. substrat üçün ferment (Şəkil ( PageIndex {9} )). Effektiv inhibe üçün bir fermentə yalnız bir inhibitor molekuluna ehtiyac olduğu üçün rəqabətsiz inhibe üçün lazım olan inhibitorların konsentrasiyası adətən substrat konsentrasiyasından xeyli aşağı olur.

Şəkil ( PageIndex {9} ): Allosterik inhibitorun bağlanması ferment aktivliyini azaldır, lakin allosterik aktivatorun bağlanması ferment aktivliyini artırır.

Allosterik inhibitorlara əlavə olaraq, fermentin aktiv yerindən uzaq olan yerlərə bağlanan, fermentin aktiv sahələrinin substratlarına yaxınlığını artıran uyğunluq dəyişikliyinə səbəb olan allosterik aktivatorlar var.

Allosterik nəzarət, həm katabolizmada, həm də anabolizmada iştirak edən metabolik yolların tənzimlənməsinin vacib bir mexanizmidir. Ən təsirli və zərif bir şəkildə, hüceyrələr ferment fəaliyyətinin geribildirim inhibisyonu üçün öz metabolik reaksiyalarının məhsullarından istifadə etmək üçün də inkişaf etmişdir. Geribildirim inhibisyonu öz gələcək istehsalını tənzimləmək üçün yol məhsulunun istifadəsini nəzərdə tutur. Hüceyrə anabolik və ya katabolik reaksiyalar zamanı istehsalı yavaşlatmaqla xüsusi məhsulların bolluğuna cavab verir (Şəkil (PageIndex{10})).

Məşq (PageIndex{5})

Rəqabətli inhibitorla rəqabətsiz inhibitor arasındakı fərqi izah edin.

Əsas anlayışlar və xülasə

  • Metabolizm kompleks molekulları parçalayan kimyəvi reaksiyalar daxildir (katabolizm) və mürəkkəb molekullar yaradanlar (anabolizm).
  • Orqanizmlər karbon mənbələrinə görə təsnif edilə bilər. Avtotroflar qeyri -üzvi karbon qazını üzvi karbona çevirmək; heterotroflar sabit üzvi karbon birləşmələrindən istifadə edin.
  • Orqanizmləri enerji mənbəyinə görə də təsnif etmək olar. Fototroflar enerjisini işıqdan alırlar. Kimotroflar enerjisini kimyəvi birləşmələrdən alır. Organotroflar üzvi molekullardan istifadə edin və litotroflar qeyri -üzvi kimyəvi maddələrdən istifadə edin.
  • Mobil elektron daşıyıcıları qidalardan alınan yüksək enerjili elektronları qəbul edir və sonradan sonradan elektron donoru kimi xidmət edir redoks reaksiyaları. FAD/FADH2, NAD+/NADH, və NADP+/NADPH mühüm elektron daşıyıcılarıdır.
  • Adenozin trifosfat (ATP) hüceyrənin enerji valyutası kimi xidmət edir, kimyəvi enerjini ikisində təhlükəsiz şəkildə saxlayır yüksək enerjili fosfat bağları enerji tələb edən prosesləri idarə etmək üçün sonradan istifadə üçün.
  • Fermentlər bioloji var katalizatorlar reaksiyanın davam etməsi üçün lazım olan aktivləşdirmə enerjisini aşağı salmaqla hüceyrə daxilində kimyəvi reaksiyaların sürətini artıran.
  • Təbiətdə, exergonik reaksiyalar davam etmək üçün aktivasiya enerjisindən artıq enerji tələb etmir və enerjini buraxırlar. Onlar fermentlər olmadan, lakin yavaş sürətlə davam edə bilərlər. Əksinə, enderqonik reaksiyalar baş verməsi üçün aktivləşmə enerjisindən kənarda enerji tələb olunur. Hüceyrələrdə enderqonik reaksiyalar ekzerqonik reaksiyalarla birləşdirilir və birləşməni enerji baxımından əlverişli edir.
  • Substratlar fermentlərə bağlanır aktiv sayt. Bu proses, adətən, həm aktiv sahənin, həm də substratın strukturlarını dəyişdirərək keçid vəziyyətinin yaranmasına üstünlük verir; bu kimi tanınır induksiya uyğunluğu.
  • Kofaktorlar ferment konformasiyasını və funksiyasını sabitləşdirən qeyri -üzvi ionlardır. Koenzimlər fermentlərin düzgün işləməsi üçün tələb olunan üzvi molekullardır və çox vaxt vitaminlərdən əldə edilir. Bir kofaktor və ya koenzimdən məhrum olan bir ferment apoenzim; bağlı kofaktoru və ya kofermenti olan bir ferment a holoenzim.
  • Rəqabətli inhibitorlar bir fermentin aktiv sahəsinə bağlanaraq fermentləri tənzimləyir, substratın bağlanmasının qarşısını alır. Rəqabətsiz (allosterik) inhibitorlar bağlamaq allosterik saytlarfermentin fəaliyyətini maneə törədən konformasiya dəyişikliyinə səbəb olur. Geribildirim inhibisyonu Bir metabolik yolun məhsulu rəqabətsiz olaraq bir fermentə bağlandığı zaman meydana gəlir və nəticədə məhsulun sintezini maneə törədir.


Videoya baxın: Biokimya 118 - 130 (Dekabr 2022).