يجب أن تكون المسارات الأيضية المتعارضة (المتعاكسة) مفصولة لتكون فعالة وذات كفاءة |
1914
06:30 مساءً
التاريخ: 21-6-2021
|
أقرأ أيضاً
التاريخ: 14-7-2021
2596
التاريخ: 13-7-2021
1878
التاريخ: 7-6-2021
2044
التاريخ: 21-6-2021
2785
|
يجب أن تكون المسارات الأيضية المتعارضة (المتعاكسة) مفصولة لتكون فعالة وذات كفاءة
تحتوي الخلايا على كل من مسارات التقويض أو التدرك (Catabolic) التي تفكك الجزيئات البيولوجية المعقدة منتجة لبنات البناء الجزيئية الأساسية والطاقة، ومسارات الابتناء (Anabolic) التى تجمع هذه اللبنات البنائية في كيانات كيميائية أكبر كالبروتينات والرنا النقال والشحميات الفسفورية. وغالباً ما تستخدم هذه المسارات الابتنائية الطاقة الخلوية لتأمين قوة التسيير الثرموديناميكية الضرورية لجعلها تلقائية. ولأن كلا العمليات الابتنائية والتقويضية ليست فعالة 100% من الناحية الثرموديناميكية، فسيحصل فقد مهم للطاقة والمواد كما هو الحال مثلا في حلمهة جزيء من الرنا المرسال مخلق جزئيا إلى الأحماض النووية المكونة له بواسطة الريبونوكليازات. إضافة لذلك، يجب أن تحتوي الخلايا على الريبونوكليازات إذا كانت ستعيد استعمال مكونات جزيئات الرنا المرسال عندما لا تعود بحاجة إليها. وهكذا، فمن المفضل فصل المسارات الابتنائية والتقويضية المتعارضة. ويتحقق الفصل في كثير من الحالات بوسائط فيزيائية. ففي الخلايا حقيقية النوى، يوجد الكثير من الإنزيمات التقويضية لبروتينات وعديدات السكاريد ضمن حويصلات متخصصة مفصولة بغشاء شحمي عن باقي الخلية تدعى اللايزوزيمات (الجسيمات الحالة: Lysosomes). ويحصل التخليق الحيوي للأحماض الدهنية في العصارة اخلوية، في حين تحدث أكسدة الأحماض الدهنية ضمن حدود المتقدرات (Mitochondria) وقد توسع مفهوم الفصل الفيزيائي لأبعد من ذلك في الأحياء عديدة الخلايا بفصل (Segregation) بعض المسارات الأيضية ضمن أنماط خلوية متخصصة.
وهناك شكل ثان للفصل يتحقق من خلال الاستفادة من النوعية العالية للإنزيمات تجاه ركائزها؛ فليست المسارات التقويضية مجرد عكس تام للمسارات الابتنائية. ولو كانت هذه هي الحال لكان واحدا فقط منهما تلقائياً من الناحية الثرموديناميكية، حيث يجب أن تكون قيمة ΔG للمسار المعاكس بشكل تام مساوية في المقدار ومعاكسة في الإشارة. ولذلك تتبع مسارات البناء والتقويض مسارات كيميائية منفصلة ومتميزة وعفوية من الناحية الثرموديناميكية وتستخدم متوسطات أيضية خاصة. وتكون حلمهة البروتينات إلى الأحماض الأمينية تلقائية من الناحية الثرموديناميكية. ويحب أن يقرن تجميع الأحماض الأمينية في بروتينات مع حلمهة الأتب (ATP) لإنشاء مسار منفصل وملائم من الناحية الترمودنناميكية. وينشئ استعمال مسارات مميرة كيميائياً شتلك متوسطات خاصة بها الفصل الكيميائي حيث لا توجد حواجز فيزيائية؛ فمثلا تستعمل مسارات أكسدة المغذيات لإنتاج الطاقة عبر دورة الأحماض ثلاثية الكربوكمسارات (TCA cycle) وسلسلة نقل الإلكترونات الناد ((NAD (H) كحامل للإلكترونات، أما الإلكترونات الضرورية (طوات الاختزال (Reduction) في الكثير من مسارات التخليق الحيوى فتحمل على الناد المفسفر ((NADP (H) وتفصل هذه المقدرة الإنزيمية الدقيقة على تمييز هذين الجزيئين الكبرويين المتشابهين جريان الإلكترونات المخصصة لتوليد الأتب (ATP) عن جريان الإلكترونات المعدة لعملية التخليق الحيوي.
|
|
5 علامات تحذيرية قد تدل على "مشكل خطير" في الكبد
|
|
|
|
|
تستخدم لأول مرة... مستشفى الإمام زين العابدين (ع) التابع للعتبة الحسينية يعتمد تقنيات حديثة في تثبيت الكسور المعقدة
|
|
|