ალოსტერიულ და არაალოსტერულ ფერმენტებს შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ ალოსტერულ ფერმენტებს აქვთ ალოსტერიული ადგილები, გარდა მათი აქტიური ადგილების მარეგულირებელი მოლეკულების შესაერთებლად, ხოლო არაალოსტერულ ფერმენტებს აქვთ მხოლოდ აქტიური ადგილი სუბსტრატთან დასაკავშირებლად.
ფერმენტების რეგულირების სხვადასხვა გზა არსებობს. ალოსტერული რეგულირება ფერმენტების რეგულირების ერთ-ერთი ასეთი ფორმაა. ალოსტერულ რეგულაციას ხელს უწყობს ფერმენტები, რომლებსაც ალოსტერული ფერმენტები ეწოდება. მარეგულირებელი მოლეკულები უკავშირდებიან ალოსტერიულ უბნებს, რომლებსაც ფლობს ფერმენტი და არეგულირებენ ფერმენტულ აქტივობას. ამიტომ, ალოსტერულ ფერმენტებს ასევე უწოდებენ მარეგულირებელ ფერმენტებს.ალოსტერული ფერმენტების სპეციფიკა არის ის, რომ მათ აქვთ დამატებითი ადგილები, გარდა ძირითადი აქტიური ადგილისა.
რა არის ალოსტერული ფერმენტები?
ალოსტერიული ფერმენტები არის ფერმენტის ტიპი, რომელსაც აქვს ალოსტერიული ადგილები მარეგულირებელი მოლეკულების შესაერთებლად. ეს ადგილები განლაგებულია ფერმენტის სხვადასხვა ცილის ქვედანაყოფებში. მარეგულირებელი მოლეკულა შეიძლება იყოს ინჰიბიტორი ან აქტივატორი. როდესაც ინჰიბიტორი აკავშირებს ფერმენტს, ფერმენტის აქტივობა მცირდება. როდესაც აქტივატორი აკავშირებს ფერმენტს, ფერმენტული ფუნქცია იზრდება. ფერმენტული აქტივობის რეგულირების ეს ტიპი ცნობილია როგორც ალოსტერული რეგულირება. ალოსტერული ფერმენტი სპეციფიკურია მისი სუბსტრატისა და მისი მარეგულირებელი მოლეკულებისთვის (მოდულატორები). მარეგულირებელი მოლეკულის/მოდულატორის ურთიერთქმედება ფერმენტთან არის შექცევადი და არაკოვალენტური. ალოსტერული ფერმენტის მიერ კატალიზებული რეაქცია გვიჩვენებს სიგმოიდურ მრუდს.
სურათი 01: ალოსტერული ინჰიბირება
ალოსტერიული რეგულირება ხდება როგორც უკუკავშირის მექანიზმი. უარყოფითი უკუკავშირის დათრგუნვისას, მარეგულირებელი მოლეკულა არის ინჰიბიტორი და ის აფერხებს რეაქციას. დადებითი უკუკავშირის მექანიზმში, ეფექტორის მოლეკულა ან აქტივატორი, რომელიც უკავშირდება ალოსტერულ ადგილს, ზრდის რეაქციის სიჩქარეს. ალოსტერული მოდულატორის შეერთება ალოსტერულ ფერმენტთან ცვლის ცილის კონფორმაციას, რითაც გავლენას ახდენს მის ფუნქციაზე. პირუვატ კინაზა, რიბონუკლეოტიდური რედუქტაზა, ასპარტატ ტრანსკარბამოილაზა და ADP-გლუკოზა პიროფოსფორილაზა ალოსტერული ფერმენტების რამდენიმე მაგალითია.
რა არის არაალოსტერული ფერმენტები?
არაალოსტერიული ფერმენტები არის ფერმენტები, რომლებიც არ ამუშავებენ ალოსტერულ უბნებს, გარდა აქტიური ადგილისა. აქედან გამომდინარე, ისინი მარტივი ფერმენტებია, რომლებსაც აქვთ მხოლოდ ერთი ფერმენტის აქტიური ადგილი.ეს ფერმენტები სუბსტრატის სპეციფიკური ფერმენტებია. ისინი ასევე არამარეგულირებელი ფერმენტებია. მათი რეაქციები აჩვენებს ჰიპერბოლურ მრუდს.
სურათი 02: ჰიპერბოლური მრუდი ნაჩვენებია არაალოსტერული ფერმენტით
როდესაც არსებობს კონკურენტული ინჰიბიტორი, რეაქციის სიჩქარე მცირდება. კონკურენტული ინჰიბიტორი სუბსტრატის მსგავსია. მაშასადამე, ის კონკურენციას უწევს სუბსტრატს აქტიურ ადგილთან შეკავშირებისთვის. როდესაც სუბსტრატი ვერ აკავშირებს აქტიურ ადგილს, სუბსტრატ-ფერმენტის კომპლექსი ვერ წარმოიქმნება, ამიტომ რეაქციის სიჩქარე მცირდება.
რა მსგავსებაა ალოსტერულ და არაალოსტერულ ფერმენტებს შორის?
- ალოსტერიული და არაალოსტერული ფერმენტები არის ფერმენტების ორი ტიპი.
- ისინი შედგება ცილებისგან.
- ისინი ახდენენ ბიოქიმიური რეაქციების კატალიზებას ცოცხალ უჯრედებში.
- ორივე ტიპის ფერმენტი რჩება უცვლელი რეაქციის ბოლოს.
- ამ ფერმენტების მცირე კონცენტრაცია საკმარისია რეაქციის კატალიზებისთვის.
- ისინი მგრძნობიარენი არიან pH-ისა და ტემპერატურის ცვლილებების მიმართ.
რა განსხვავებაა ალოსტერულ და არაალოსტერულ ფერმენტებს შორის?
ალოსტერიული ფერმენტი არის ფერმენტი, რომელსაც აქვს დამატებითი ადგილი, რომელსაც ეწოდება მარეგულირებელი ადგილი ან ალოსტერული ადგილი მარეგულირებელი მოლეკულის შესაერთებლად. არაალოსტერული ფერმენტი არის მარტივი ფერმენტი, რომელსაც აქვს მხოლოდ აქტიური ადგილი მისი სუბსტრატის შესაერთებლად. ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება ალოსტერულ და არაალოსტერულ ფერმენტებს შორის.
შემდეგი ინფოგრაფიკა ჩამოთვლის განსხვავებებს ალოსტერულ და არაალოსტერულ ფერმენტებს შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე – ალოსტერიული vs არაალოსტერული ფერმენტები
ალოსტერიული ფერმენტი არის მარეგულირებელი ფერმენტი, რომელსაც აქვს ალოსტერიული ადგილი, გარდა აქტიური ადგილისა. ამრიგად, მარეგულირებელ მოლეკულას შეუძლია დაუკავშირდეს ალოსტერიულ ადგილს და დაარეგულიროს ფერმენტული აქტივობა. ამის საპირისპიროდ, არაალოსტერულ ფერმენტს არ აქვს ალოსტერიული ადგილი. მას აქვს მხოლოდ აქტიური საიტი. არაალოსტერული ფერმენტები არ არის მარეგულირებელი ფერმენტები. ალოსტერული ფერმენტები არის როგორც სუბსტრატის, ასევე მარეგულირებელი მოლეკულების სპეციფიკური, ხოლო არაალოსტერული ფერმენტები სუბსტრატს სპეციფიკურია. ამრიგად, ეს არის განსხვავების შეჯამება ალოსტერულ და არაალოსტერულ ფერმენტებს შორის.
