Was ist die metabolische Regulierung?

Die metabolische Regulation ist der Prozess, durch den alle Zellen Mdash;Von Bakterien zum Menschen Mdash;Kontrolle die für das Leben erforderlichen chemischen Prozesse.Der Stoffwechsel ist in komplexe, stet-abhängige Reaktionen organisiert, die als Stoffwechselwege bezeichnet werden.Allgegenwärtige Spezialproteine, die als Enzyme bezeichnet werden, sind die Hauptmethode, wie diese Wege reguliert werden, obwohl die Konzentration von Nährstoffen, Abfallprodukten und Hormonen die Stoffwechselraten kontrollieren kann.Stoffwechselstörungen sind ererbte Krankheiten, die durch das Fehlen von Schlüsselenzymen verursacht werden, die die normale Regulation eines bestimmten Weges stören.Systeme, die als Stoffwechselwege bezeichnet werden, koordinieren diese Funktionen und werden normalerweise von Proteinen als Enzyme gestartet oder gestoppt.Die Stoffwechselregulation ist die Grundlage für die biologische Kontrolle des Metabolismus, da lebende Zellen diese Wege leiten können.In nicht lebenden Systemen tritt das Gleichgewicht mit der äußeren Umgebung zum Abschluss chemischer Reaktionen auf, die eine lebende Zelle abtöten würden.Daher hilft die metabolische Regulierung dazu, das lebende System in einem chemisch ausgewogenen Zustand zu halten, der als Homöostase bezeichnet wird.

Die grundlegendste Form der metabolischen Regulation tritt auf, wenn Gene Zellen anweisen, Enzyme zu produzieren und ihre Menge zu regulieren.Darüber hinaus werden in einem Stoffwechselweg moleküle signifikante Änderungen durchlaufen und entweder von der Zelle verwendet oder verarbeitet, um einen weiteren Schritt im Weg zu erzeugen.Einige dieser Moleküle, die als Substrate bezeichnet werden, sind ein wirksames Mittel der Stoffwechselregulation durch ihre Konzentration.Die Geschwindigkeit eines Stoffwechselweges ändert sich je nach Verfügbarkeit und Konzentration eines Substrats, das an ein Enzym binden muss, um zu arbeiten.Zusätzlich zu Substraten sind Enzyme häufig von anderen Enzymen und Vitaminen abhängig.

Zusätzlich zu der passiveren „Feedback“ -Metabol -Regulation durch Substratkonzentration gibt es direkte Kontrollen in den meisten mehrzelligen Organismen.Sogar Pflanzen verwenden Hormone, um ihren Stoffwechsel zu kontrollieren.Bei höheren Tieren kann die externe Regulation des Stoffwechsels aus chemischen Signalen stammen, die die Enzymaktivität kontrollieren, entweder durch direktes wirksames wirkungsvolles wirken enzyme oder durch beeinflussen gene, die ihre produktion regulieren.Einige Formen der Stoffwechselregulation ändern nur die Zeitrate, zu der ein biochemischer Prozess auftritt;Andere aktivieren einen Prozess oder verhindern, dass er anfängt.Bei Tieren kontrolliert die Stoffwechselrate Funktionen von der Atmung zu Körperfett.

Es gibt viele Störungen des Stoffwechsels, einschließlich Tausende angeborener Mängel von Genen, die für wesentliche Enzyme kodieren.Krankheiten der Schilddrüse können die Stoffwechselrate radikal verändern und Fettleibigkeit oder Nahstarben verursachen.Manchmal ist der menschliche Stoffwechsel aufgrund von Krankheitszuständen übermäßig langsam oder schnell und kann medizinisch behandelt werden.Es kann gesagt werden, dass einige Medikamente oder Ernährungssubstanzen die Stoffwechselraten steigern, indem die Rate der mit Kohlenhydrat oder Fettverdauung beteiligten Pfadrate geändert wird.Bei Patienten mit Diabetes mellitus beispielsweise werden die Hormoninsulineeffekte auf den Zuckerstoffwechsel beeinträchtigt, und synthetisches Insulin muss verabreicht werden, um die normale Stoffwechselregulation wiederherzustellen.