Feedback Inhibition The rate of man

Feedback Inhibition The rate of many metabolic pathways is adjusted through control of the activity of the regulatory enzymes described in the preceding section. Every pathway has at least one pacemaker enzyme that catalyzes the slowest or rate-limiting reaction in the pathway. Because other reactions proceed more rapidly than the pacemaker reaction, changes in the activity of this enzyme directly alter the speed with which a pathway operates. Usually the first step in a pathway is a pacemaker reaction catalyzed by a regulatory enzyme. The end product of the pathway often inhibits this regulatory enzyme, a process known as feedback inhibition or end product inhibition. Feedback inhibition ensures balanced production of a pathway end product. If the end product becomes too concentrated, it inhibits the regulatory enzyme and slows its own synthesis. As the end product concentration decreases, pathway activity again increases and more product is formed. In this way feedback inhibition automatically matches end product supply with the demand. The previously discussed E. coli aspartate carbamoyltransferase is an excellent example of end product or feedback inhibition. Frequently a biosynthetic pathway branches to form more than one end product. In such a situation the synthesis of pathway end products must be coordinated precisely. It would not do to have one end product present in excess while another is lacking. Branching biosynthetic pathways usually achieve a balance between end products through the use of regulatory enzymes at branch points (figure 8.27). If an end product is present in excess, it often inhibits the branch-point enzyme on the sequence leading to its formation,in this way regulating its own formation without affecting the synthesis of other products. In figure 8.27 notice that both products also inhibit the initial enzyme in the pathway. An excess of one product slows the flow of carbon into the whole pathway while inhibiting the appropriate branch-point enzyme. Because less carbon is required when a branch is not functioning,feedback inhibition of the initial pacemaker enzyme
helps match the supply with the demand in branching pathways. The regulation of multiple branched pathways is often made even more sophisticated by the presence of isoenzymes, different enzymes that catalyze the same reaction. The initial pacemaker step may be catalyzed by several isoenzymes, each under separate and independent control. In such a situation an excess of a single end product reduces pathway activity but does not completely block pathway function because some isoenzymes are still active.
1. Define the following: allosteric enzyme, effector or modulator, and [S]0.5 or K0.5. 2. How can regulatory enzymes be influenced by reversible covalent modification? What groups are used for this purpose with glycogen phosphorylase and glutamine synthetase, and which forms of these enzymes are active? 3. What is a pacemaker enzyme? Feedback inhibition? How does feedback inhibition automatically adjust the concentration of a pathway end product? What are isoenzymes and why are they important in pathway regulation?

Kết quả (Việt) 2:

Phản hồi ức chế Tỷ lệ nhiều con đường trao đổi chất được điều chỉnh thông qua kiểm soát các hoạt động của các enzyme điều tiết được mô tả trong các phần trước. Mỗi con đường có ít nhất một máy tạo nhịp tim enzyme xúc tác các phản ứng hạn chế tỷ lệ chậm nhất hoặc trong con đường. Bởi vì phản ứng khác tiến hành nhanh chóng hơn so với phản ứng máy tạo nhịp tim, những thay đổi trong hoạt động của enzyme này trực tiếp làm thay đổi tốc độ mà một con đường hoạt động. Thông thường các bước đầu tiên trong một con đường là một phản ứng máy tạo nhịp tim được xúc tác bởi một enzyme điều tiết. Sản phẩm cuối cùng của con đường thường ức chế enzyme điều này, một quá trình được gọi là ức chế phản hồi hoặc ức chế sản phẩm cuối cùng. Phản hồi ức chế đảm bảo sản xuất cân bằng của một sản phẩm đường cuối. Nếu các sản phẩm cuối cùng trở nên quá tập trung, nó ức chế enzyme điều tiết và làm chậm sự tổng hợp của riêng mình. Khi nồng độ sản phẩm cuối cùng giảm, hoạt động con đường lại tăng và sản phẩm nhiều hơn được hình thành. Trong sự ức chế phản hồi theo cách này máy sẽ tự động cung cấp sản phẩm cuối cùng với nhu cầu. Các thảo luận trước đó E. coli aspartate carbamoyltransferase là một ví dụ tuyệt vời của sản phẩm cuối cùng hoặc ức chế phản hồi. Thường một chi nhánh con đường sinh tổng hợp để tạo thành nhiều hơn một sản phẩm cuối cùng. Trong tình hình như vậy sự tổng hợp của các sản phẩm cuối con đường phải được phối hợp một cách chính xác. Nó sẽ không làm gì để có sản phẩm một đầu hiện nay trong dư thừa trong khi khác là thiếu. Nhánh con đường sinh tổng hợp thường đạt được một sự cân bằng giữa sản phẩm cuối cùng thông qua việc sử dụng các enzyme điều tiết tại các điểm chi nhánh (hình 8.27). Nếu một sản phẩm cuối cùng có mặt trong dư thừa, nó thường ức chế enzyme ngành điểm về trình tự dẫn đến sự hình thành của nó, theo cách này điều tiết sự hình thành của riêng mình mà không ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp các sản phẩm khác. Trong hình 8.27 thông báo rằng cả hai sản phẩm này cũng ức chế enzyme ban đầu trong con đường. Quá mức một sản phẩm làm chậm dòng chảy của khí carbon vào toàn bộ con đường trong khi ức chế các enzym ngành điểm thích hợp. Bởi vì ít carbon là cần thiết khi một chi nhánh không hoạt động, ức chế phản hồi của các enzyme máy tạo nhịp ban đầu
giúp phù hợp với việc cung cấp với nhu cầu trong phân nhánh đường. Các quy định của nhiều đường nhánh thường được thực hiện ngay cả phức tạp hơn bởi sự hiện diện của isoenzymes, các enzym khác nhau mà xúc tác phản ứng tương tự. Bước máy tạo nhịp ban đầu có thể được xúc tác bởi nhiều isoenzymes, từng dưới sự kiểm soát riêng biệt và độc lập. Trong tình hình như vậy một sự dư thừa của một sản phẩm cuối cùng duy nhất làm giảm hoạt động đường nhưng không ngăn chặn hoàn toàn chức năng đường bởi vì một số isoenzymes vẫn còn hoạt động.
1. Xác định như sau: enzyme allosteric, effector hoặc modulator, và [S] 0,5 hoặc K0.5. 2. Làm thế nào enzyme quản lý có thể bị ảnh hưởng bởi thay đổi kết cộng hóa trị có thể đảo ngược? Những nhóm đối tượng được sử dụng cho mục đích này với phosphorylase glycogen và glutamine synthetase, và hình thành của các enzym này đang hoạt động? 3. một enzyme máy tạo nhịp tim là gì? Phản hồi ức? Làm thế nào để ức chế phản hồi tự động điều chỉnh nồng độ của một sản phẩm đường kết thúc? Isoenzymes là gì và tại sao chúng quan trọng trong việc điều hòa đường?