reglementarea Hormonal proceselor metabolice - Biologie

Pentru funcționarea normală a unui organism complex, cum ar fi un om, este necesar, printre altele, o coordonare între o multitudine de posibile reacții metabolice. Viteza fiecăreia dintre aceste reacții trebuie crescută sau scăzută ca răspuns la anumite schimbări în mediul înconjurător. Unele dintre aceste rate sunt determinate de proprietățile cinetice ale enzimelor: ele crește sau scade în funcție de variația concentrațiilor de substraturi și cofactori. De exemplu, glucoză 6-fosfat pot fi convertite in ficat la glucoza 1-fosfat, fructoza 6-fosfat, 6-phosphogluconic acid sau fără glucoză; fiecare dintre aceste reacții este catalizat o enzimă, iar viteza fiecăreia dintre ele depinde de afinitatea enzimei respective la glucoză 6-fosfat și viteza maximă a reacției enzimatice, la saturație deplină a substratului enzimatic. Simpla schimbare a concentrației de glucoză-6-fosfat va duce nu doar la o viteză de forfecare de reacții metabolice, dar, de asemenea, la o schimbare a direcției proceselor de schimb. La concentrații scăzute de substrat de glucoză-6-fosfat este saturată numai o enzimă - glucoză-6-fosfat dehidrogenază (având cea mai mare afinitate la substrat) și este disponibil într-o cantitate mică de glucoză 6-fosfat este transformată aproape întregul acid 6-phosphogluconic. La această concentrație scăzută a substratului de glucoză-6-fosfatazei, afinitatea care pentru el este foarte mică, este puțin probabil să acționeze deloc și doar o mică parte din glucoză-6-fosfat poate deveni o glucoză liberă. La concentrații mari de glucoză-6-fosfat, când toate enzimele sunt saturate cu substraturi, direcția proceselor metabolice va fi determinat raportul dintre ratele maxime de reacție ale tuturor celor patru enzime. Deoarece rata maximă a reacției catalizată de glucoză-6-fosfatazei este deosebit de mare, atunci când concentrații mari de glucoză-6-fosfat, partea mai mare va fi transformată în glucoză.
În plus față de concentrațiile de substrat și cofactor privind activitatea multor enzime sunt afectate și de prezența altor molecule. De exemplu, acidul adenilic (AMP) crește și ATP inhibă activitatea fosfofructochinază care transformă fructoza 6-fosfat în fructoză 1,6-bifosfat. În același timp fruktozodifosfatazy AMP inhibă activitatea - o enzimă care catalizează reprofilare fructoză 1,6-bifosfat în fructoză 6-fosfat. Efectul opus al AMP asupra enzimei, aceste două evită acțiunea simultană a ambelor lor, ceea ce ar duce la o pierdere de ATP, ca rezultat al hidrolizei ciclice. Acestea și interacțiuni similare care modifică activitatea enzimelor, sunt foarte complexe, și luarea în considerare a acestora nu face parte din sarcinile noastre; Mentionam doar pentru a le da o idee despre varietatea mecanismelor intracelulare care pot reglementa procesele metabolice.
Acești factori de reglementare determinate de proprietățile enzimelor însele și o schimbare în activitatea lor de metaboliti efect al unui alt tip suprapuse, din cauza hormonilor specifici. Anumiți hormoni - tiroxină, insulina, hormon de crestere si cortizol - au un efect profund asupra metabolismului unei mari varietăți de țesuturi; În plus, acestea sunt implicate în coordonarea dintre numeroasele reacții metabolice care pot aparea in aceste tesuturi.
Cele mai multe vertebrate, de exemplu, nu se poate atinge dimensiunea și forma caracteristică a persoanelor adulte normale, fără tiroxina. Aparent, creșterea scheletic este reglementată prin acțiunea tiroxinei și a hormonului de creștere. Ei bine cunoscut pentru rolul tiroxinei în reglementarea metamorfoză la amfibieni; in alte vertebrate, acest hormon influențează, de asemenea, creșterea și diferențierea, deși mai puțin explicit. Tiroxina și triiodotironina crește intensitatea generală a metabolismului și a consumului de oxigen in aproape toate organele și țesuturile corpului. Există dovezi de mai mult de 100 de enzime a căror activitate este crescută după introducerea tiroxina. Deoarece tiroxină crește consumul de oxigen, iar oxigenul este utilizat în principal în mitocondrie, în mod natural, sa sugerat că efectul principal al tiroxinei este de a schimba structura și funcția mitocondrie. Și, de fapt, mitocondriile izolate sub influența acestui hormon de a se umfla. Concentrațiile mari de tiroxină poate cauza „deconectare“ a proceselor respiratorii și fosforilare, astfel încât energia este eliberată sub formă de căldură, mai degrabă decât stocată sub formă de legături de fosfat cu energie ridicată (