Enzymatic регулация на клетъчните функции. клетъчното делене

Видео: Жизненият цикъл на клетките. Разтворът на проблеми, свързани с генетично-4

за регулиране Някои функции на клетката заедно с генетични ензимни механизми се използват въз основа на директния ефект на инхибитори или активатори на някои вътреклетъчни ензими. Следователно, регулирането на ензим е втория метод, клетката използва за контролиране на процеса на биохимични процеси.

инхибиране на ензимната. Няколко вътреклетъчни вещества директно да действат участващи в техния синтез ензими за обратна връзка. Синтезиран в клетъчните вещества често действат на първия ензим метаболитна верига, отколкото последващото, обикновено чрез контактуване директно и причинява алостеричен конформационна промяна, което води до ензимно инактивиране. Лесно е да се разбере защо ензимът се инактивира от първата - това предотвратява натрупването на излишни междинни метаболити.

инхибиране на ензимната - друг пример за отрицателен механизъм за обратна връзка. Той е отговорен за регулирането на вътреклетъчните концентрации на множество аминокиселини, пурини, пиримидини, витамини и други вещества.

Видео: Жизненият цикъл на клетките

активиране на ензими. Много ензими присъстват в клетката в неактивно състояние, но се активират, когато е необходимо. Като пример, АТР изчерпване, което води до натрупване на голямо количество от неговото разграждане продукт - сАМР.

В присъствието на цАМФ веднага активира фосфорилазата ензим, който разгражда гликоген до глюкоза. Последното се метаболизира бързо и нейната енергия се използва за попълване на магазини АТФ. Така сАМР действа като активатор на ензим фосфорилаза и следователно е част от общия механизъм за регулиране на вътреклетъчния АТР концентрация.

Видео: Вътрешният живот на клетката

Интересен пример активиране и едновременно инхибиране на ензимната синтеза на пурини и пиримидини. И двете вещества са необходими за синтеза на клетъчната ДНК и РНК в приблизително равни количества. Натрупване пурин води до инхибиране на ензимите, отговорни за техния синтез, но активира ензими синтез пиримидин. По същия начин, пиримидини инхибират "своите" ензими и активират ензими за синтез пурин. Поради непрекъснатото взаимодействието на тези две системи, концентрацията на синтеза ензимна на пурини и пиримидини в клетката е винаги по същество едни и същи.

Така че, има два основни път, от които клетки поддържа абсолютно и относително съдържание на различни вещества в него на желаното ниво: (1) генетичен regulyatsii- механизъм (2) регулиране на ензим механизъм. По този начин може да се активира или инхибира както гени и ензими. Тези механизми често действат като регулаторна система за обратна връзка, която непрекъснато следи и коригира биохимичния състав на клетките, ако е необходимо. В някои случаи, регулирането на вътреклетъчни биохимични процеси извършва вещества, съдържащи се извън клетката (особено някои хормони, вече споменати в тази глава), чрез активиране или инхибиране на един или повече вътреклетъчни регулаторни системи.

клетъчното делене

клетъчното делене - друг пример, илюстриращ гъвкавостта на ДНК като регулатор на клетъчни процеси. Гените и генетични регулаторни механизми определят характеристики клетъчен растеж, време на клетъчното делене и способността му да се разделят. генетична система регулиране играе ключова роля във всички етапи на развитие на организма - от оплодената яйцеклетка до края на живота си. Така че, ако има някакво основание за живот, е, разбира се, ДНК.

клетъчния цикъл. В рамките на клетъчния цикъл е периодът между два последователни клетъчни деления. Клетки, които имат нормална активност и пролиферират възможно за тяхната скорост, на клетъчния цикъл могат да бъдат само 10-30 часа. В края на цикъла е клетъчни верижни реакции, наречени митоза, в които една клетка се разделя на две дъщеря. Целият процес на митоза трае около 30 минути, 95% от клетъчния цикъл (дори ако клетките се делят бързо) се времето между митоза (т.нар междинната).

клетки почти постоянно под въздействието на инхибиторни фактори, които забавят или преустановят клетъчния цикъл, освен при необходимост, когато им бързо възпроизвеждане, така че продължителността на клетъчния цикъл варира в много широк спектър - в зависимост от вида на клетката. Така че, за бързо подновяване на хемопоетични стволови клетки, може да е само на 10 часа, но за повечето от нервните клетки на клетъчния цикъл обхваща целия период от раждането до смъртта.