Өрсөлдөөнгүй ба аллостерик дарангуйллын гол ялгаа нь өрсөлдөөнгүй дарангуйлах үед катализаторын урвалын дээд хурд (Vmax) буурч, субстратын концентраци (Км) өөрчлөгдөөгүй, харин аллостерик дарангуйлалд Vmax өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. болон км нэмэгддэг.
Ферментүүд нь организмд тохиолддог ихэнх урвалуудад зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Ихэвчлэн фермент нь урвалд шаардагдах идэвхжүүлэх энергийг бууруулж урвалыг катализатор болгодог. Гэхдээ эцсийн бүтээгдэхүүний түвшинг хүсээгүй түвшинд хүргэхийн тулд ферментийг сайтар зохицуулах хэрэгтэй. Энэ нь ферментийн дарангуйлалаар хянагддаг. Ферментийн дарангуйлагч нь фермент ба субстрат хоорондын хэвийн урвалын замд саад учруулдаг молекул юм.
Идэвхтэй хэсэг нь ферментийн субстратуудыг холбож химийн урвалд ордог бүс юм. Молекулуудад ферментийн үйл ажиллагааг идэвхжүүлэх эсвэл дарангуйлах боломжийг олгодог газар бол аллостерик сайт юм. Ферментийн кинетик нь ферментийг дарангуйлах үед чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тодорхой концентраци дахь тодорхой ферментийн шинж чанарын урвалын хамгийн дээд хурдыг хамгийн их хурд буюу Vmax гэж нэрлэдэг. Vmax-ийн тал хувьтай тэнцэх хурдыг өгдөг субстратын концентраци нь Km.
Өрсөлдөөнгүй дарангуйлал гэж юу вэ?
Өрсөлдөөнгүй дарангуйлал нь ферментийн идэвхийг бууруулж, субстраттай холбогдсон эсэхээс үл хамааран ферменттэй адил сайн холбогддог ферментийн дарангуйллын нэг төрөл юм. Өөрөөр хэлбэл, өрсөлдөөнт бус дарангуйлал нь дарангуйлагч болон субстрат аль аль нь ферменттэй ямар ч үед холбогддог. Субстрат ба дарангуйлагч хоёулаа ферменттэй холбогдох үед энэ нь фермент-субстрат-дарангуйлагчийн цогцолбор үүсгэдэг. Нэгэнт энэ цогцолбор үүссэн бол ямар ч бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэж чадахгүй. Энэ нь зөвхөн фермент-субстратын цогцолбор эсвэл фермент-дарангуйлагч цогцолбор руу буцаж хувирах чадвартай.
Зураг 01: Өрсөлдөөнгүй дарангуйлал
Өрсөлдөөнгүй дарангуйлах үед дарангуйлагч нь фермент ба фермент-субстратын цогцолбортой ижил төстэй байдаг. Өрсөлдөх чадваргүй дарангуйлагчийн хамгийн түгээмэл механизм бол дарангуйлагчийг аллостерик сайттай буцаах боломжтой холбох явдал юм. Гэхдээ дарангуйлагч нь идэвхтэй газартай шууд холбогдох чадвартай байдаг. Өрсөлдөх чадваргүй дарангуйлагчийн жишээ бол пируват киназыг пируват болгон хувиргах явдал юм. Фосфоенолпируватыг пируват болгон хувиргах процессыг пируваткиназа хурдасгадаг. Пируватаас нийлэгждэг Alanine хэмээх амин хүчил нь гликолизийн явцад пируваткиназа ферментийг дарангуйлдаг. Аланин нь өрсөлдөх чадваргүй дарангуйлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Аллостерийн дарангуйлал гэж юу вэ?
Аллостерик дарангуйлал нь ферментийг дарангуйлах нэг төрөл бөгөөд дарангуйлагч нь ферментийг идэвхгүйжүүлж, аллостерийн талбайд ферменттэй холбогдон ферментийн үйл ажиллагааг удаашруулдаг. Энд дарангуйлагч нь идэвхтэй талбайд субстраттай шууд өрсөлддөггүй. Гэхдээ энэ нь ферментийн найрлагыг шууд бусаар өөрчилдөг. Хэлбэр өөрчлөгдсөний дараа фермент идэвхгүй болдог. Тиймээс энэ нь холбогдох субстраттай холбогдож чадахгүй. Энэ нь эргээд эцсийн бүтээгдэхүүн үүсэхийг удаашруулдаг.
Зураг 02: Аллостерийн дарангуйлал
Аллостерик дарангуйлал нь шаардлагагүй бүтээгдэхүүн үүсэхээс сэргийлж, эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулдаг. Аллостерийн дарангуйллын жишээ бол гликолизийн үед ADP-ийг ATP болгон хувиргах явдал юм. Энд системд илүүдэл ATP байгаа үед ATP нь аллостерийн дарангуйлагч болдог. Энэ нь гликолизэд оролцдог ферментүүдийн нэг болох фосфофруктокиназатай холбогддог. Энэ нь ADP хувиргалтыг удаашруулдаг. Үүний үр дүнд ATP нь өөрөө шаардлагагүй үйлдвэрлэлээс сэргийлдэг. Тиймээс хангалттай хэмжээгээр байгаа үед ATP-ийн илүүдэл үүсэх шаардлагагүй.
Өрсөлдөөнгүй болон аллостерик дарангуйллын хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- Хоёр төрлийн ферментийн дарангуйлал нь ферментийн үйл ажиллагааг удаашруулдаг.
- Ферментийг дарангуйлах хоёрын дарангуйлагчид идэвхтэй хэсгийн субстраттай өрсөлддөггүй.
- Дарангуйлагч нь ферментийн найрлагыг шууд бусаар өөрчилдөг.
- Хоёр дарангуйлагч нь ферментийн хэлбэрийг өөрчилдөг.
Өрсөлдөөнгүй болон аллостерик дарангуйллын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Өрсөлдөөнгүй дарангуйлах үед урвалын Vmax буурч, харин Km-ийн утгыг өөрчлөхгүй. Үүний эсрэгээр, аллостерик дарангуйлах үед Vmax өөрчлөгдөөгүй хэвээр байх ба Km-ийн утга нэмэгддэг. Тиймээс энэ нь өрсөлдөөнгүй ба аллостерик дарангуйллын гол ялгаа юм. Аллостерийн дарангуйлал нь аллостерийн цэгт холбогдож ферментийн идэвхийг өөрчилдөг химийн бодисын хэрэглээнд илүү анхаардаг бол өрсөлдөх чадваргүй дарангуйлагчид өөр газар шууд холбогдож ажиллаж байгаа ферментийг үргэлж зогсоодог.
Дараах инфографик нь өрсөлдөөнт бус болон аллостерик дарангуйллын хоорондох ялгааг зэрэгцүүлэн харьцуулж харуулав.
Хураангуй – Өрсөлдөөнгүй ба Аллостерик дарангуйлал
Өрсөлдөөнгүй дарангуйлал нь ферментийн дарангуйлал бөгөөд ингибитор нь ферментийн идэвхийг бууруулж, субстраттай холбогдсон эсэхээс үл хамааран ферменттэй адил сайн холбогддог. Аллостерийн дарангуйлал нь ферментийг дарангуйлах нэг төрөл бөгөөд дарангуйлагч нь ферментийг идэвхгүйжүүлэх замаар ферментийн үйл ажиллагааг удаашруулж, аллостерийн талбайд ферменттэй холбогддог. Өрсөлдөөнгүй ба аллостерик дарангуйллын хоорондох гол ялгаа нь катализлагдсан урвалын хамгийн дээд хурд (Vmax) буурч, субстратын концентраци (Км) өрсөлдөөнгүй дарангуйлах үед өөрчлөгдөөгүй, харин Vmax өөрчлөгдөөгүй, аллостерикийн үед Km нэмэгддэгт оршино. дарангуйлал.
