معلومة

ما فائدة تدوير التفاعل غير المجدي مثل Fruc-P إلى Fruc-BP؟


خطوة واحدة لتحديد معدل تحلل السكر هي تحويل الفركتوز 6 فوسفات (Fruc-6-P) إلى Fructose-1،6-Bisphosphate (Fruc-1،6-BP) ، المحفز بواسطة Phosphofructokinase 1 (PFK 1). يتضمن التفاعل التحلل المائي لأحد ATP إلى ADP.

يتم تحفيز التفاعل العكسي لتكوين السكر بواسطة الفركتوز - بيسفوسفاتاز (FBP). يستخدم هذا التفاعل 1 ساعة2O للتحلل المائي وينتج 1 فوسفات (صأنا).

قد يتوقع المرء أن تستخدم الخلية واحدًا فقط من التفاعلين في وقت واحد ، إما لتحطيم الجلوكوز أو لتكوينه. ومع ذلك ، فإن الحالة الشائعة هي أن كلا التفاعلين يحدثان في وقت واحد في توازن [المرجع 'Biochemistry'، Voet & Voet، 4th ed.، 628-629 (القسم 17-4-Ff، g، h، (i))] ، ركوب Fruc-1،6-BP إلى عدم وجود فائدة واضحة ، على حساب ATP القيم.

ما هو الغرض من مثل هذه الدورات غير المجدية؟


على حد علمي ، هناك آليات تنظيمية مختلفة (التنظيم الخيفي ، التحكم الهرموني) في مكانها لتقليل التدوير غير المجدي عن طريق التأكد من أن إنزيم الفوسفوفركتوكيناز (تحلل الغليكوز) والفركتوز 1.6 بيسفوسفاتيز (استحداث السكر) ليسا نشطين في نفس الوقت.

راجع مقالة ويكيبيديا هذه للتعرف على نقطة البداية.

التنظيم الدقيق لـ PFK1 يمنع حدوث تحلل السكر وتكوين السكر في آن واحد. ومع ذلك ، هناك دوران الركيزة بين F6P و F-1،6-BP. يحفز الفركتوز -1،6-ثنائي فوسفاتاز (FBPase) التحلل المائي لـ F-1،6-BP مرة أخرى إلى F6P ، وهو التفاعل العكسي المحفز بواسطة PFK1. هناك قدر ضئيل من نشاط FBPase أثناء تحلل السكر وبعض نشاط PFK1 أثناء تكوين السكر. تسمح هذه الدورة بتضخيم إشارات التمثيل الغذائي وكذلك توليد الحرارة بواسطة التحلل المائي ATP.

الجملتان الأخيرتان من الاقتباس هما على الأرجح ما تتذكر قراءتهما. هناك نظرية مفادها أن وجود بعض الدراجات يوفر عنصرًا من عناصر الاستجابة التنظيمية. انظر هنا على سبيل المثال. لست عالم رياضيات كافيًا لشرح هذه الفكرة جيدًا.


إن Phosphofructokinase 1 (PFK 1) ليس محددًا للمعدل ، ومعامل التحكم في التدفق عند القياس يكون دائمًا صغيرًا. حقيقة أن الكتب المدرسية لا تزال تشير إلى أن PFK تحد من المعدل هي مجرد خرافة في الكتب المدرسية.

فيما يلي مجموعة مختارة من الأوراق التي تدعم ملاحظة أن معامل التحكم في التدفق لـ PFK صغير دائمًا. هناك أيضًا حجج نظرية قوية جدًا تتوافق مع هذه الملاحظات.

  1. Heinisch J. عزل وتوصيف الجينات الهيكلية لترميز الفوسفوفركتوكيناز في الخميرة. مول جينيه. 1986 ؛ 202: 75-82.

  2. شاف الأول ، هاينيش J ، زيمرمان إف كيه. الإفراط في إنتاج إنزيمات حال السكر في الخميرة. خميرة. 1989 ؛ 5 (4): 285-290.

  3. ديفيس سي ، بريندل كم. آثار الإفراط في التعبير عن فسفوفركتوكيناز على تحلل السكر في الخميرة Saccharomyces cerevisiae. الكيمياء الحيوية. 1992 ؛ 31 (19): 4729-4735.

  4. بوريل إم إم ، موني بي جيه ، بلوندي إم ، كارتر دي ، ويلسون إف ، جرين جي ، إت آل. التلاعب الجيني لـ 6-فوسفوفركتوكيناز في درنات البطاطس. بلانتا. 1994 ؛ 194: 95-101.

  5. Thomas S و Mooney PJ و Burrell MM et al. تحليل التحكم الأيضي لتحلل السكر في أنسجة درنة البطاطس (Solanum tuberosum): شرح لمعامل التحكم المنخفض في إنزيم الفسفوفركتوكيناز على التدفق التنفسي. مجلة الكيمياء الحيوية. 1997 ؛ 322 (1): 119-127.

  6. Ruijter G ، Panneman H ، Visser J. الإفراط في التعبير عن phosphofructokinase و pyruvate kinase في إنتاج حمض الستريك Aspergillus niger. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - مواضيع عامة. 1997 ؛ 1334 (2): 317-326.

  7. Muller S، Zimmermann FK، Boles E. الدراسات المتحولة للفوسفوفروكتو -2-كينازات لا تكشف عن دور أساسي للفركتوز -2 ، 6-بيسفوسفات في تنظيم تدفقات الكربون في خلايا الخميرة. علم الاحياء المجهري. 1997 ؛ 143 (9): 3055-3061.

  8. Urbano AM، Gillham H، Groner Y، Brindle KM. آثار الإفراط في التعبير عن الوحدة الفرعية للكبد من 6- فوسفوفركتو -1-كيناز على التمثيل الغذائي لخط خلايا الثدييات المستزرعة. مجلة الكيمياء الحيوية. 2000 ؛ 352 (3): 921-927.

  9. Marın-Hernandez A و Rodrıguez-Enrıquez S و Vital-Gonzalez PA و Flores-Rodrıguez FL و Macıas-Silva M و Sosa-Garrocho M et al. تحديد وفهم التحكم في تحلل السكر في الخلايا السرطانية سريعة النمو. مجلة FEBS. 2006 ؛ 273 (9): 1975-1988.

  10. Moreno-Sanchez R، Marın-Hernandez A، Saavedra E، Pardo JP، Ralph SJ، Rodrıguez-Enrıquez S. من يتحكم في إمداد ATP في الخلايا السرطانية؟ دروس الكيمياء الحيوية لفهم التمثيل الغذائي لطاقة السرطان. المجلة الدولية للكيمياء الحيوية وبيولوجيا الخلية. 2014 ؛ 50: 10-23.


شاهد الفيديو: عبد الباري عطوان أخيرا الرد الأمريكي على ناقلات النفط الإيرانية (كانون الثاني 2022).