Hva er metabolsk regulering?

Metabolsk regulering er prosessen der alle celler og mdash;fra bakterier til mennesker og mdash;Kontroller de kjemiske prosessene som er nødvendige for livet.Metabolisme er organisert i komplekse, trinnavhengige reaksjoner kalt metabolske veier.Ubiquitøse spesielle proteiner som kalles enzymer er den viktigste måten disse traséene er regulert, selv om konsentrasjonen av næringsstoffer, avfallsprodukter og hormoner kan kontrollere metabolske hastigheter.Metabolske lidelser er arvelige sykdommer forårsaket av fravær av nøkkelenzymer som forstyrrer den normale reguleringen av en gitt vei.

Metabolisme beskriver de kjemiske reaksjonene som organismer fungerer, fra cellulær respirasjon til hendelsene som ligger til grunn for fordøyelse, vekst og reproduksjon.Systemer som kalles metabolske veier koordinerer disse funksjonene og startes vanligvis eller stoppet av proteiner kalt enzymer.Metabolsk regulering er grunnlaget for den biologiske kontrollen av metabolismen, ettersom den gjør det mulig for levende celler å rette disse traséene.I ikke-levende systemer skjer likevekt med det ytre miljøet ved avslutningen av kjemiske reaksjoner, som ville drepe en levende celle.Dermed hjelper metabolsk regulering å holde det levende systemet i en kjemisk balansert tilstand, kalt homeostase.

Den mest grunnleggende formen for metabolsk regulering oppstår når gener instruerer celler til å produsere enzymer og å regulere mengden.I en metabolsk vei gjennomgår molekyler i tillegg betydelige endringer og brukes enten av cellen eller behandlet for å generere et nytt trinn i banen.Noen av disse molekylene, kalt underlag, er effektive midler til metabolsk regulering gjennom konsentrasjonen.Hastigheten for en metabolsk vei vil endres, avhengig av tilgjengeligheten og konsentrasjonen av et underlag, som må binde seg til et enzym for å fungere.I tillegg til underlag, er enzymer ofte avhengig av andre enzymer og av vitaminer.

I tillegg til den mer passive "tilbakemeldingen" typen metabolsk regulering ved underlagskonsentrasjon, er det direkte kontroller i de fleste flercellede organismer.Selv planter bruker hormoner for å kontrollere stoffskiftet.Hos høyere dyr kan ekstern regulering av metabolisme komme fra kjemiske signaler som kontrollerer enzymaktivitet, enten ved direkte virker på enzymer eller ved å påvirke genene som regulerer deres produksjon.Noen former for metabolsk regulering endrer bare tiden som en biokjemisk prosess oppstår;Andre aktiverer en prosess eller forhindrer at den starter.Hos dyr kontrollerer metabolsk hastighet funksjoner fra respirasjon til kroppsfett.

Det er mange lidelser i metabolismen, inkludert tusenvis av medfødte mangler av gener som koder for essensielle enzymer.Sykdommer i skjoldbruskkjertelen kan radikalt endre metabolsk hastighet, forårsake overvekt eller nær sulten.Noen ganger er menneskelig metabolisme altfor langsom eller rask på grunn av sykdomstilstander og kan behandles medisinsk.Noen medisiner eller ernæringsmessige stoffer kan sies å øke metabolske hastigheter ved å endre hastigheten på traséer som er involvert i karbohydrat eller fettfordøyelse.Hos pasienter med diabetes mellitus, for eksempel, blir hormoninsuliner -effekten på sukkermetabolismen kompromittert, og syntetisk insulin må administreres for å gjenopprette normal metabolsk regulering.