நொதி செயல்பாடு மற்றும் அவற்றின் முறைகளை ஒழுங்குபடுத்துதல்

திறந்த உயிரியலமைப்புகளின் ஒரு சிக்கலாக செயல்படும் வாழ்க்கைப் பிரிவின் அலகு இருப்பதுடன், வெளிப்புற சூழலுடனான கலங்கள், பொருட்களையும் சக்தியையும் தொடர்ந்து பரிமாறிக் கொள்கின்றன. இதில் ஹோமியோஸ்டிஸைத் தக்கவைக்க, புரத இயற்கையின் சிறப்புப் பொருட்களின் ஒரு குழு உள்ளது - என்சைம்கள். நொதி இயக்கத்தின் கட்டமைப்பு, செயல்பாடுகள் மற்றும் கட்டுப்பாடு ஆகியவை உயிரியக்கவியலின் தனித்துவமான கிளையினால் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. இந்த கட்டுரையில், குறிப்பிட்ட உதாரணங்களில், அதிக பாலூட்டிகளிலும், மனிதர்களிடத்திலும் உள்ள என்சைம் செயல்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்தும் பல்வேறு வழிமுறைகள் மற்றும் வழிமுறைகளை நாங்கள் கருதுவோம்.

உகந்த என்சைம் செயல்பாட்டிற்கு தேவையான நிபந்தனைகள்

உயிரியல் ரீதியாக செயல்படும் பொருட்கள் உயிர்ப்பொருட்களின் எதிர்விளைவு மற்றும் பிளவு ஆகியவை இரண்டும் சில சூழ்நிலைகளில் செல்கள் தங்கள் வினைத்திறன் பண்புகளை காட்டுகின்றன. உதாரணமாக, இரசாயன செயல்முறை நடைபெறும் செல் பகுதியின் பகுதியை கண்டுபிடிக்க முக்கியம், இதில் நொதிகள் பங்கேற்கின்றன. பிரித்தெடுத்தல் (பிரிவுகளில் சைட்டோபிளாஸ்மிக் பிரிவு) காரணமாக, அதன் பல்வேறு பகுதிகளிலும் உறுப்புகளிலும் எதிர்மறையான எதிர்வினைகள் ஏற்படுகின்றன.

இதனால், புரதங்களின் தொகுப்பு ரைபோசோம்களிலும், பிளவுகளிலும் - ஹைஹால்ப்ளாஸ்மத்தில் நடைபெறுகிறது. எதிர் உயிர்வேதியியல் எதிர்வினைகளை எதிர்நோக்கும் நொதிகளின் செயல்பாட்டின் செல்லுலார் கட்டுப்பாடு, வளர்சிதை மாற்றத்தின் உகந்த விகிதத்தை மட்டுமல்லாமல், சக்தியற்ற பயனற்ற வளர்சிதை மாற்ற வழிவகைகளைத் தடுக்கிறது.

மல்டின்சைம் சிக்கலானது

என்சைம்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு அமைப்பானது செல் நொதிக் கருவியாகும். இதில் ஏற்படும் பெரும்பாலான இரசாயன எதிர்வினைகள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புபடுத்தப்பட்டுள்ளன. ஒரு பல்லுயிர் இரசாயன செயல்முறையில், முதல் எதிர்விளைவின் விளைவாக, அடுத்த எதிர்வினைக்கான காற்றோட்டமாக இருந்தால், இந்த நிலையில், உயிரணுவின் நொதிகளின் இடஞ்சார்ந்த ஏற்பாடு குறிப்பாக உச்சரிக்கப்படுகிறது.

என்சைம்கள் அவற்றின் இயல்பு எளிமையான அல்லது சிக்கலான புரதங்களால் இருப்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். மற்றும் செல்லுலார் அடி மூலக்கூறுக்கு அவர்களின் உணர்திறன் முதன்மையாக பெப்டைட்டின் மூன்றாம் நிலை அல்லது குவாட்டர்நேரி கட்டமைப்பின் வேதியியல் கட்டமைப்பில் மாற்றமடைகிறது. என்சைம்கள் ஹைலோபிளாஸ் ரசாயன கலவை, காற்றோட்டங்கள் மற்றும் எதிர்வினை பொருட்கள், வெப்பநிலை, ஆனால் அண்டை செல்கள் அல்லது intercellular திரவத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் செறிவு போன்ற செல்லுலார் அளவுருக்கள் உள்ள மட்டும் மாற்றங்கள் பதிலளிக்கின்றன.

செல் எப்படி வகுப்புகள் என பிரிக்கப்படுகிறது

வாழ்க்கை இயல்பு ஏற்பாடு நியாயம் மற்றும் தர்க்கம் வெறுமனே ஆச்சரியமாக இருக்கிறது. இந்த கலத்தின் சிறப்பியல்புகளின் வெளிப்பாடாக இது பொருந்தும். ஒரு விஞ்ஞானி-வேதியியலாளருக்கு பன்மையாசிரிய என்சைமிக் ரசாயன எதிர்வினைகள், எடுத்துக்காட்டாக, குளுக்கோஸ் மற்றும் கிளைகோலிஸிஸ் ஆகியவற்றின் தொகுப்பு அதே குழாயில் தொடர முடியாது என்பது தெளிவாக உள்ளது. அப்படியானால், ஒரு கலத்தின் ஹைகோபிளாஸ்மாமில் எதிர்மறையான எதிர்வினைகள் ஏற்படுகின்றன, இது அவர்களின் நடத்தையின் அடி மூலக்கூறு ஆகும்? இது செல்லுலார் உள்ளடக்கங்கள் - சைட்டோசோல், - இதில் விரோத வேதியியல் செயல்முறைகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன, வெளிப்படையாக பிரிக்கப்பட்ட மற்றும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட லோய்கி - பாகுபாடுகளை உருவாக்குகின்றன. அவர்களுக்கு நன்றி, அதிக பாலூட்டிகள் மற்றும் மனிதர்களின் வளர்சிதைமாற்ற எதிர்வினைகள் குறிப்பாக துல்லியமாக ஒழுங்குபடுத்தப்படுகின்றன, மேலும் வளர்சிதை மாற்ற தயாரிப்புகள் பொதுவாக septal பகிர்வுகளால் ஊடுருவி வடிவங்களாக மாற்றப்படுகின்றன. பின்னர் அவர்கள் தங்கள் அசல் கட்டமைப்பை மீட்டெடுக்கிறார்கள். சைட்டோசோல் கூடுதலாக, என்ஸைம்கள் ஆர்கானெஸில் காணப்படுகின்றன: ரைபோசோம்கள், மைட்டோகாண்ட்ரியா, நியூக்ளியஸ், லைசோசைம்கள்.

ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தில் நொதிகளின் பங்கு

பைருவேட்டின் ஆக்சிஜனேற்ற decarboxylation கருதுக. அதில் நொதிகளின் வினையூக்கி நடவடிக்கைகளின் ஒழுங்குமுறை நொதிகளால் நன்கு ஆராயப்படுகிறது. இந்த உயிர்வேதியியல் செயல்முறை மைட்டோகாண்ட்ரியாவில், யூகாரியோடிக் உயிரணுக்களின் இரட்டை-சவ்வு உறுப்புகளில் நடைபெறுகிறது, மேலும் அனாக்ஸ் குளுக்கோஸ் பிளவு மற்றும் க்ரெப்ஸ் சுழற்சிக்கும் இடையே ஒரு இடைநிலை செயல்முறை ஆகும் . பைருவேட் டீஹைட்ரோஜன்னேஸ் சிக்கலான - PDH - மூன்று என்சைம்கள் உள்ளன. உயர் பாலூட்டிகளிலும் மனிதர்களிலும், அசிடைல்- CoA மற்றும் நேத் ஆகியவற்றின் செறிவு அதிகரிப்பால் அதன் குறைவு ஏற்படுகிறது, அதாவது, அசிடைல்- CoA மூலக்கூறுகள் உருவாக்கத்திற்கான மாற்று சாத்தியக்கூறுகள் தோன்றினால், இது தோன்றும். செல் கூடுதல் ஆற்றலை தேவைப்பட்டால், புதிய ஏற்றுக்கொள்ளும் மூலக்கூறுகள் திரிகோர்பிலிலிக் அமில சுழற்சியை அதிகரிக்க வேண்டும் என்றால், என்சைம்கள் செயல்படுத்தப்படும்.

அலோஸ்டெரிக் தடுப்பு என்றால் என்ன?

வினையூக்கி செயல்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்தும் சிறப்பு பொருட்கள் - வினையூக்கி தடுப்பான்கள். அவை செயலூக்க மையத்தை தவிர்ப்பதன் மூலம் நொதிகளின் குறிப்பிட்ட இடத்திற்கு இணைக்க முடியும். இது வினையூக்கியின் வெளி சார்ந்த கட்டமைப்பை சீர்குலைப்பிற்கு வழிவகுக்கிறது, தானாகவே அதன் நொதிப்பு பண்புகளில் குறைந்து செல்கிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், என்சைம் செயல்பாட்டின் அனைத்து கட்டுப்பாடுகளும் ஏற்படுகின்றன. ஆலிஜோமரிக் நொதிகளில் இது போன்ற வினைத்திறன் வாய்ந்த செயல்பாட்டினை உள்ளிடுவதையும் நாங்கள் சேர்த்துக்கொள்கிறோம், அதாவது, அதன் மூலக்கூறுகள் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பாலிமெரிக் புரோட்டீன் உபநிடங்கள் கொண்டவை. முந்தைய அத்தியாயத்தில் கருதப்பட்ட PDH சிக்கலானது மூன்று ஒலிகோமெரிக் என்சைம்களை கொண்டுள்ளது: பைருவேட் டீஹைட்ரோஜினேஸ், டீஹைட்ரோலிபோல் டிஹைட்ரோஜினேஸ் மற்றும் ஹைட்ரோலிலிபோல் டிராலேசிட்டிலஸ்.

ஒழுங்குமுறை நொதிகள்

வேதியியல் எதிர்வினைகள் விகிதம் செறிவு மற்றும் வினையூக்கியின் செயல்பாடு ஆகிய இரண்டையும் சார்ந்துள்ளது என்ற உண்மையை என்ஸைமாலஜி ஆய்வுகள் உறுதிப்படுத்தியுள்ளன. பெரும்பாலும், வளர்சிதை மாற்ற வழிகாட்டிகள் அதன் அனைத்து பகுதிகளிலும் எதிர்விளைவு விகிதத்தை ஒழுங்குபடுத்தும் பிரதான என்சைம்களைக் கொண்டிருக்கின்றன.

அவை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் என அழைக்கப்படுகின்றன, அவை சிக்கலான ஆரம்ப எதிர்விளைவுகளை பொதுவாக பாதிக்கின்றன, மேலும் மீளாத எதிர்வினைகளில் மெதுவான வேதியியல் செயல்முறைகளில் பங்கேற்க முடியும் அல்லது அவை வளர்சிதை மாற்ற வழிவகையின் கிளை புள்ளிகளில் மறுபொருட்களை இணைக்கின்றன.

பெப்டைடு தொடர்பு எப்படி இயங்குகிறது?

உயிரணுக்குள் உள்ள நொதிகளின் செயல்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்தும் வழிகளில் ஒன்றாகும் புரோட்டீன் புரோட்டீன் தொடர்பு. நாம் என்ன பேசுகிறோம்? என்சைம் மூலக்கூறுக்கு ஒழுங்குமுறை புரோட்டீன்களை கூடுதலாகப் பெறுவதன் விளைவாக, அதன் செயல்படுத்தும் நிகழ்வுகள் நடைபெறுகின்றன. உதாரணமாக, நொதி அனீனைல் சைக்லஸ் செல் சவ்வு உட்புற மேற்பரப்பில் அமைந்துள்ளதுடன், ஹார்மோன் ஏற்பி போன்ற கட்டமைப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்ளலாம், அதே போல் நொதிக்கும் இடையில் இருக்கும் பெப்டைடுடன் தொடர்பு கொள்ளலாம். ஹார்மோன் மற்றும் வாங்குபவரின் கலவையின் விளைவாக இடைநிலை புரதம் அதன் வேகமான உறுதிப்படுத்தலை மாற்றுகிறது என்பதால், உயிர் வேதியியலில் உள்ள அடினிலேட் சைக்லேசின் வினையியல் பண்புகளை மேம்படுத்துவதற்கான இந்த முறையானது "ஒழுங்குமுறை புரதங்களின் இணைப்பு காரணமாக செயல்படுத்தல்" என்று அழைக்கப்படுகிறது.

புரோட்டோமர்கள் மற்றும் உயிர் வேதியியலில் அவற்றின் பங்கு

புரதக் கினேஸ்கள் என அழைக்கப்படுபவை, இந்த குழுவின் பொருட்கள், அனீனோ ஆக்ஸைடுகளின் ஹைட்ராக்ஸோ குழுவிற்கு ஆடியன் பிஓ _4-ஐ மாற்றுவதை விரைவுபடுத்தும். புரோட்டின்களின் கைரேகை எ.கா.வின் செயல்பாட்டின் ஒழுங்குமுறையானது புரோட்டின் கினேஸ் ஏ. உதாரணம் மூலம் நம்மைக் கருத்தில் கொள்ளும். அதன் மூலக்கூறு, டெட்ராமர், இரண்டு வினைத்திறன் மற்றும் இரண்டு ஒழுங்குமுறை பெப்டைடு உபநிடங்கள் கொண்டது, மற்றும் புரோட்டோமரின் கட்டுப்பாட்டு மண்டலங்களுக்கு CAMP நான்கு மூலக்கூறுகள் இணைக்கப்படும் வரை ஒரு ஊக்கியாக செயல்படாது. இது கட்டுப்பாட்டு புரதங்களின் பரவலான கட்டமைப்பை மாற்றியமைக்கிறது, இது இரண்டு செயலாக்கப்பட்ட வினைத்திறன் புரத துகள்கள் வெளியீட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது, அதாவது புரோட்டோமஸர்களின் விலகல் ஏற்படுகிறது. CAMP மூலக்கூறுகள் ஒழுங்குமுறைச் சார்புகளிலிருந்து பிரிக்கப்பட்டிருந்தால், செயலற்ற புரதக் கினேஸ் சிக்கலானது மீண்டும் டெட்ராமர்க்கு மீண்டும் பொருந்துகிறது, ஏனெனில் வினையூக்கி மற்றும் ஒழுங்குமுறை பெப்டைட் துகள்கள் ஏற்படுகின்றன. இவ்வாறு, மேலே குறிப்பிடப்பட்ட நொதிச் செயல்பாடு ஒழுங்குபடுத்தும் வழிகள், அவற்றின் தலைகீழ் தன்மையை உறுதிப்படுத்துகின்றன.

என்சைம் செயல்பாடு இரசாயன கட்டுப்பாடு

உயிர்வேதியியல், பாஸ்போரிலேசன், டிஃப்ஃபோஸ்ஃபோரிலேஷன் போன்ற என்சைம் செயல்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துவதற்கான இத்தகைய வழிமுறைகளையும் பயோமேஷியமும் ஆய்வு செய்துள்ளது. இந்த விஷயத்தில் நொதிச் செயற்பாடுகளின் ஒழுங்குமுறையின் வழிமுறை பின்வரும் வடிவத்தில் உள்ளது: OH ^- குழுக்கள் கொண்ட நொதிகளின் அமினோ அமில எச்சங்கள் பாஸ்போபிரோதீன் பாஸ்பேடிஸின் செல்வாக்கின் காரணமாக அவற்றின் இரசாயன மாற்றத்தை மாற்றிக்கொள்ளும். இந்த நிகழ்வில், நொதிகளின் செயலூக்க மையத்திற்கு திருத்தம் கொடுக்கப்பட்டிருக்கிறது, மேலும் சில நொதிகளுக்கு அவை செயல்படுத்துவதற்கும் மற்றவர்களுக்கும் காரணம் - தடுப்பூசி. இதையொட்டி, போஸ்போபிரோதீன் பாஸ்பேட்டேசுகளின் வினையியல் பண்புகள் தங்களை ஹார்மோனால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. உதாரணமாக, கிளைக்கோஜன் - குளுக்கோகின் செல்வாக்கின் கீழ் சிறுகுடல் குடலிலுள்ள குடலின்களிலுள்ள குடலின்களிலும், குடலின்களிலும் உள்ள இடைவெளிகளில் கொழுப்பு - ஒரு கணைய நொதி.

இந்த செயல்முறை trophic இரைப்பை குடல் நொதிகளின் பாஸ்போரிளேஷன் மூலம் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது. வயிற்றுப்பகுதியிலிருந்து டூடடனமிற்கு உணவு வந்தால், செரிமானத்தின் போது, குளுக்கோனின் தொகுப்பு அதிகரிக்கிறது. இன்சுலின் - லாங்கர்ஷான் தீவுகளின் அல்பா செல்கள் உற்பத்தி செய்யும் கணையத்தின் மற்றொரு நொதி, - செரிமான நொதிகளின் பாஸ்போரிலேசன் பொறிமுறையை உள்ளடக்கிய, ஏற்புடன் தொடர்பு கொள்கிறது.

பகுதி புரோட்டோலிசிஸ்

நாம் பார்க்கிறபடி, உயிரணுவில் உள்ள நொதிச் செயற்பாடுகளின் அளவுகள் மாறுபடுகின்றன. சைட்டோசோல் அல்லது ஆர்கோனோட்கள் (இரத்த பிளாஸ்மா அல்லது இரைப்பை குடலில்) வெளியே இருக்கும் என்சைம்கள், அவை செயல்படுத்துவதற்கான செயல்பாடு CO-NH பெப்டைட் பத்திரங்களின் நீரோட்டமாக செயல்படுகிறது. அத்தகைய நொதிகள் செயலற்ற வடிவத்தில் ஒருங்கிணைக்கப்படும் என்பதால் அவசியம். நொதி மூலக்கூறிலிருந்து, பெப்டைடு பகுதி துண்டிக்கப்பட்டு, செயலில் உள்ள மையம் மாற்றத்தின் மீதமுள்ள கட்டமைப்பிற்கு உட்படுத்தப்படுகிறது. இது என்சைம் "உழைக்கும் அரசுக்குள் நுழைகிறது" என்பதாகும், அதாவது, வேதியியல் செயல்முறையின் பாதையை பாதிக்கும் திறன் இது. எடுத்துக்காட்டாக, செயலற்ற கணைய நொதி, டிரிபினோஜெனென், டூடடனத்தில் உள்ள உணவு புரதங்களை உடைக்காது. Enteropeptidase இன் செயல்பாட்டின் கீழ் இது புரோட்டோலிசிசிக்கு உட்படுகிறது. அதன் பிறகு, என்சைம் செயல்படுத்தப்பட்டு இப்போது டிரிப்சின் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பகுதி புரோட்டோலிசிஸ் ஒரு தலைகீழ் செயல்பாடு ஆகும். ரத்த உறிஞ்சும் செயல்முறைகளில் பொலிபீப்டைடுகளை உண்டாக்கும் நொதிகளை செயல்படுத்துவது போன்ற நிகழ்வுகளில் இது நிகழ்கிறது.

உயிரணுவின் வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஆரம்ப உட்பொருட்களின் செறிவுப் பங்கு

மூலக்கூறுக்கான அணுகல் மூலம் நொதியத்தின் செயல்பாட்டின் ஒழுங்குமுறை "பல்லுயிர்சியல் சிக்கலான" உபநிஷதத்தில் நம்மை பகுதியளவில் பரிசோதித்தது. பல நிலைகளில் கடந்து விடும் வினையூக்க எதிர்வினைகள், செல்சின் ஹைலோபோளாஸ்மாஸ் அல்லது ஆர்கானெல்லஸில் எத்தனை மூலக்கூறுகள் மூலக்கூறுகள் உள்ளன என்பதைப் பொறுத்தது. இது வளர்சிதை மாற்ற வழிமுறையானது தொடங்குதலின் பொருள் செறிவுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக இருப்பதால்தான். காற்றழுத்தத்தின் அதிக மூலக்கூறுகள் சைட்டோசலில் உள்ளது, இது அனைத்து அடுத்தடுத்த இரசாயன எதிர்வினையின் உயர் விகிதமாகும்.

Allosteric ஒழுங்குமுறை

என்சைம்கள், அதன் செயல்பாட்டினை ஆரம்ப ஆற்றல் பொருட்கள் செறிவூட்டுவதன் மூலம் மட்டும் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் விளைவுகளாலும் கூட, அனைவரது கட்டுப்பாட்டையும் என்று அழைக்கப்படுவது இயல்பானதாகும். பெரும்பாலும், இத்தகைய நொதிகள் செல்வத்தில் உள்ள வளர்சிதை மாற்றத்தின் இடைநிலை தயாரிப்புகளால் குறிப்பிடப்படுகின்றன. நோயாளிகளுக்கு நன்றி, நொதிகளின் செயல்பாடு ஒழுங்குபடுத்தப்படுகிறது. உயிர்வேதியியல், அலோஸ்டெரிக் என்சைம்கள் என்றழைக்கப்படும் கலவைகள் செல் வளர்சிதை மாற்றத்திற்கு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை என்று நிரூபித்துள்ளன. ஏனெனில் அவை அதன் ஹோமியோஸ்டிசில் மாற்றங்களுக்கு மிகவும் அதிக உணர்திறன் கொண்டவை. என்சைம் ரசாயன எதிர்வினை தடுக்கிறது என்றால், அதாவது, அதன் வேகத்தை குறைக்கிறது - இது எதிர்மறை விளைவை (தடுப்பானாக) அழைக்கப்படுகிறது. எதிர்மறையான நிகழ்வில், எதிர்வினை விகிதம் அதிகரிக்கும் போது, அது ஒரு செயல்பாட்டாளர், ஒரு நேர்மறையான விளைவு. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், தொடக்க பொருட்கள், அதாவது, இரசாயன உரையாடல்களுக்குள் நுழையும் பொருட்கள், செயல்பாட்டாளர்களின் பங்கு வகிக்கின்றன. முடிந்தளவு, பல மடங்கு வினைகளின் விளைவாக உருவாக்கப்பட்ட தயாரிப்புகள், தடுப்பானாக செயல்படுகின்றன. இந்த வகை ஒழுங்குமுறை, காற்றோட்டங்கள் மற்றும் பொருட்களின் செறிவுக்கும் இடையேயான தொடர்பைக் கட்டியமைக்கப்படுகிறது, இது heterotrophic.