Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Regulation of metabolism, นางสาวกนกวรรณ ปฐมคุณธรรม 6604081610101 - Coggle…
Regulation of metabolism
Enzymatic Control of Metabolic Pathways
Allosteric Regulation
Feedback Inhibition
Basic Feedback
ผลิตภัณฑ์สุดท้ายยับยั้งเอนไซม์ตัวแรก
Sequential Feedback
มีผลิตภัณฑ์หลายตัวที่ยับยั้งเอนไซม์ในวิถีต่างกัน
Concerted Feedback
ผลิตภัณฑ์หลายตัวต้องทำงานร่วมกันเพื่อยับยั้งเอนไซม์
Cumulative Feedback
ผลิตภัณฑ์แต่ละตัวสามารถยับยั้งเอนไซม์ได้อย่างอิสระ
Allosteric Enzymes
Active Site
บริเวณของเอนไซม์ที่ Substrate จับและเกิดปฏิกิริยาเคมี โครงสร้างและคุณสมบัติของ Active Site มีความจำเพาะต่อ Substrate
Regulatory Site
บริเวณบนเอนไซม์ที่ Ligand (ตัวควบคุม) เช่น Activator หรือ Inhibitor จับ การจับที่ Regulatory Site ทำให้โครงสร้างของเอนไซม์เปลี่ยนแปลง ส่งผลต่อการทำงานของ Active Site
Covalent Modification
Phosphorylation
การเติมหมู่ฟอสเฟต ทำให้เอนไซม์เปลี่ยนแปลงสภาพและทำงานได้หรือไม่ได้
Dephosphorylation
การกำจัดหมู่ฟอสเฟต เพื่อคืนสถานะเดิมของเอนไซม์
Key Concepts
Reversible Reactions
ปฏิกิริยาเคมีในวิถีเมแทบอลิซึมส่วนใหญ่สามารถเกิดย้อนกลับได้ (Reversible)
Competitive inhibition
สารยับยั้ง (Inhibitor) แข่งกับ Substrate เพื่อจับที่ Active Site
Non-competitive Inhibition
สารยับยั้งจับที่ตำแหน่งอื่นนอก Active Site ทำให้เอนไซม์ทำงานไม่ได้
Summary
Enzymes controlled by intra/extracellular signals
เอนไซม์สามารถถูกควบคุมโดยสัญญาณจากภายในเซลล์ (เช่น ความเข้มข้นของ Substrate หรือผลิตภัณฑ์) และสัญญาณจากภายนอกเซลล์ (เช่น ฮอร์โมนหรือโมเลกุลสื่อสาร) เพื่อปรับการทำงานของเอนไซม์ตามความต้องการของเซลล์
Key Enzymes regulate metabolic pathways
เอนไซม์สำคัญในแต่ละวิถีเมแทบอลิซึม (Key Enzymes) ทำหน้าที่ควบคุมอัตราเร็วของกระบวนการ โดยมักเป็นเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาขั้นตอนแรกหรือตอนที่สำคัญของวิถี ซึ่งช่วยรักษาสมดุลของระบบเมแทบอลิซึมในร่างกาย
Control of Prokaryotic Gene Expression
Operon Theory
Structure: Promoter, Operator, Genes
กลุ่มยีนที่ควบคุมร่วมกันผ่านการสร้าง mRNA ตัวเดียว มีองค์ประกอบหลัก ได้แก่ Promoter, Operator และ Structural Genes
Mechanisms: Inducible and Repressible Operons
ระบบควบคุมการแสดงออกของยีนในโปรคารีโอต เช่น แบคทีเรีย โดยมุ่งเน้นการปรับเปลี่ยนการ Transcription ตามความต้องการของเซลล์ เพื่อประหยัดทรัพยากรและพลังงาน
Inducible Operons
Example: Lac Operon
ใช้สำหรับการย่อยแลคโตส มี Regulator Gene สร้าง Repressor Protein เพื่อยับยั้งการทำงานของ Operon เมื่อไม่มี Lactose Lactose (Inducer) จะจับกับ Repressor Protein ทำให้ Operon เปิดและเกิดการ Transcription
Regulator Gene, Inducer, Repressor Protein
Positive Control: cAMP and CAP
Repressible Operons
Example: Tryptophan Operon
ใช้สำหรับการสังเคราะห์ Tryptophan (กรดอะมิโน) Operon ทำงานตามปกติเมื่อไม่มี Tryptophan แต่เมื่อมี Tryptophan จะจับกับ Repressor Protein ทำให้ Operon ปิด
Co-repressor
ตัวที่ช่วยกระตุ้นการทำงานของ Repressor Protein เช่น Tryptophan ในระบบ Trp Operon ทำให้ Repressor Protein กลายเป็น Active Repressor และจับ Operator Site ได้
Repressor Protein
โปรตีนที่จับ Operator Site เพื่อหยุดการ Transcription
Catabolite Repression
Glucose Effect on cAMP
เมื่อ Glucose สูง จะลดการผลิต cAMP ทำให้ CAP ไม่สามารถจับ Promoter Site ได้ ส่งผลให้ RNA Polymerase ไม่สามารถเริ่มการ Transcription ของ Lac Operon ได้
Diauxic Growth
การเจริญแบบสองระยะของแบคทีเรีย เกิดจากการใช้แหล่งพลังงานสองชนิด เช่น Glucose และ Lactose ระยะแรกใช้ Glucose ก่อน เมื่อลดลงจะเปลี่ยนไปใช้ Lactose ช่วงเปลี่ยนนี้ เรียกว่า Lag Phase
Levels of Regulation
Transcriptional
การควบคุมที่ระดับการสร้าง RNA
Post-transcriptional
การควบคุมหลังจาก RNA ถูกสร้างแล้ว เช่น การตัดแต่ง RNA
Translational
การควบคุมที่ระดับการสร้างโปรตีนจาก mRNA
Positive vs. Negative Regulation
Negative
Suppresses transcription
โปรตีนควบคุมยับยั้งการ Transcription
Positive
Enhances transcription
โปรตีนควบคุมช่วยเร่งการ Transcription
นางสาวกนกวรรณ ปฐมคุณธรรม 6604081610101