¬ŅQu√© es la inhibici√≥n de la retroalimentaci√≥n y por qu√© es importante en la regulaci√≥n de la actividad enzim√°tica?

¬ŅQu√© es la inhibici√≥n de la retroalimentaci√≥n y por qu√© es importante en la regulaci√≥n de la actividad enzim√°tica?

a nivel celular, la mayor parte de la vida generalmente es impulsada por reacciones en las que la ayuda de las enzimas es crítica. durante una reacción, las entradas o los sustratos se convierten en salidas o productos. en un sistema biológico como una célula humana, estas reacciones podrían ocurrir teóricamente de manera espontánea siempre que los reactivos tengan una energía inherente más alta que los productos; Tales reacciones emiten energía en forma de calor y se consideran exotérmicas. (Las reacciones que requieren una entrada de energía, en contraste, se llaman endotérmicas ).

sin la ayuda de las enzimas, la mayoría de estas reacciones exotérmicas se producirían tan lentamente que la célula no podría funcionar correctamente, ya que se quedaría sin combustible. estas proteínas especiales son capaces de acelerar las reacciones, pero si no hubiera manera de controlar su actividad, los resultados serían tan catastróficos para la célula como lo sería la falta de enzimas. La inhibición por retroalimentación es uno de los métodos que una célula puede usar para impedir la actividad enzimática innecesaria.

función de las enzimas

En un entorno de laboratorio, se pueden realizar muchas reacciones sin enzimas calentando una soluci√≥n llena de sustratos, lo que agrega energ√≠a al sistema y aumenta las posibilidades de que los sustratos se topen al azar entre s√≠ en las posiciones exactas necesarias para producir el producto deseado. Las c√©lulas vivas no tienen esta opci√≥n, por lo que producen enzimas para unir los sustratos y facilitar la reacci√≥n entre los diferentes compuestos. Las reacciones enzim√°ticas a√ļn requieren energ√≠a, pero no tanto como se necesitar√≠a en ausencia de la enzima catal√≠tica.

regulación enzimática

En general, hay tres formas en que una c√©lula puede controlar la actividad de sus enzimas. podr√≠a controlar cu√°nta enzima se produce, cu√°nta se destruye o alguna combinaci√≥n, pero estos m√©todos son de mano dura y no tan √ļtiles para una c√©lula cuyo crecimiento requiere un mayor grado de control.

El tercer método, la inhibición por retroalimentación, es una forma de regulación por retroalimentación que puede usarse para reaccionar de inmediato a las condiciones celulares. la inhibición por retroalimentación ocurre cuando uno de los productos de una cadena de reacciones dificulta la actividad de una enzima al principio o en el medio de la cadena. Este tipo de retroalimentación negativa es un proceso reversible. cuando la concentración del compuesto inhibidor disminuye, se disociará de la enzima, lo que le permitirá catalizar las reacciones nuevamente.

esto ocurre a menudo a través de la regulación alostérica , en donde el producto inhibe la enzima al interactuar con un sitio distante del sitio enzimáticamente activo.

caso de estudio: metabolismo de la glucosa

Una de las cadenas de reacción más críticas en las células eucariotas incluye la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico . cuando la glucosa ingresa a una célula, una cadena de 20 enzimas diferentes más varios complejos de proteínas en las mitocondrias trabajan juntas para transformar la glucosa en trifosfato de adenosina (atp), un portador de energía necesario para impulsar la vida celular.

Si las c√©lulas animales no pudieran controlar esta cadena de enzimas, la glucosa se extraer√≠a continuamente del torrente sangu√≠neo, reduciendo los niveles de az√ļcar en la sangre a un nivel peligroso. sin inhibici√≥n, las cadenas de enzimas producir√≠an constantemente compuestos que la c√©lula no necesita actualmente. Esto ser√≠a un desperdicio masivo de recursos celulares.

Inhibición por retroalimentación en el metabolismo de la glucosa.

atp, el producto final del metabolismo de la glucosa, es el inhibidor clave de la retroalimentación de la cadena de enzimas. cuando la célula tiene una gran cantidad de moléculas atp libres, lo que significa que tiene muchas reservas de energía y no necesita producir más, el compuesto se une con varias enzimas a lo largo de la cadena, especialmente fosfofructoquinasa (pfk) y piruvato quinasa.

La inhibici√≥n de ATP ocurre en puntos cr√≠ticos e irreversibles en el proceso. Por lo tanto, el metabolismo de la glucosa se mantiene en espera hasta que la c√©lula se queda baja en atp, momento en el cual las mol√©culas de energ√≠a se separan de las enzimas, lo que les permite continuar metabolizando el az√ļcar en energ√≠a.



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