المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
تـشكيـل اتـجاهات المـستـهلك والعوامـل المؤثـرة عليـها
2024-11-27
النـماذج النـظريـة لاتـجاهـات المـستـهلـك
2024-11-27
{اصبروا وصابروا ورابطوا }
2024-11-27
الله لا يضيع اجر عامل
2024-11-27
ذكر الله
2024-11-27
الاختبار في ذبل الأموال والأنفس
2024-11-27

قيام القاضي باكمال العقد
17-5-2016
Divisible
26-6-2020
معبد (الرمسيوم)
2024-08-06
الكرات أبو شوشة
20-12-2020
تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية- المياه والصرف الصحي
30-8-2021
العوامل التي تؤثر في تشكيل السواحل - التيارات البحرية
13/9/2022

Regulatory Mechanisms of Metabolism  
  
1104   10:25 صباحاً   date: 24-11-2021
Author : Denise R. Ferrier
Book or Source : Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
Page and Part :


Read More
Date: 19-10-2021 1386
Date: 7-9-2021 1927
Date: 17-9-2021 2136

Regulatory Mechanisms of Metabolism


The flow of intermediates through metabolic pathways is controlled by four mechanisms: 1) the availability of substrates, 2) allosteric regulation of enzymes, 3) covalent modification of enzymes, and 4) induction-repression of enzyme synthesis, primarily through regulation of transcription. Although this scheme may at first seem redundant, each mechanism operates on a different timescale (Fig. 1) and allows the body to adapt to a wide variety of physiologic situations. In the absorptive state, these regulatory mechanisms insure that available nutrients are captured as glycogen, TAG, and protein.

Figure 1 : Control mechanisms of metabolism and some typical response times. [Note: Response times may vary according to the nature of the stimulus and from tissue to tissue.]
A. Allosteric effectors
Allosteric changes usually involve rate-determining reactions. For example, glycolysis in the liver is stimulated following a meal by an increase in fructose 2,6-bisphosphate, an allosteric activator of phosphofructokinase-1 ([PFK-1] ). In contrast, gluconeogenesis is decreased by fructose 2,6-bisphosphate, an allosteric inhibitor of fructose 1,6-bisphosphatase .
B. Covalent modification
The activity of many enzymes is regulated by the addition (via kinases, such as cyclic adenosine monophosphate [cAMP ]–dependent protein kinase A [PKA] and adenosine monophosphate–activated protein kinase [AMPK]) or removal (via phosphatases) of phosphate groups from specific serine, threonine, or tyrosine residues of the protein. In the absorptive state, most of the covalently regulated enzymes are in the dephosphorylated form and are active (Fig. 24.2). Three exceptions are glycogen phosphorylase kinase , glycogen phosphorylase , and hormonesensitive lipase (HSL) , which are inactive in their dephosphorylated form. [Note: In the liver, the phosphatase domain of bifunctional phosphofructokinase-2 (PFK-2) is inactive when the protein is dephosphorylated.]

Figure 2: Important reactions of intermediary metabolism regulated by enzyme phosphorylation. Blue text = intermediates of carbohydrate metabolism; brown text = intermediates of lipid metabolism; P = phosphate; CoA = coenzyme A; CO2 = carbon dioxide.
C. Induction and repression of enzyme synthesis
Increased (induction of) or decreased (repression of) enzyme synthesis leads to changes in the number of enzyme molecules, rather than changing the activity of existing enzyme molecules. Enzymes subject to synthesis regulation are often those that are needed under specific physiologic conditions. For example, in the well-fed state, elevated insulin levels result in an increase in the synthesis of key enzymes, such as acetyl coenzyme A (CoA) carboxylase (ACC) and fatty acid synthase , involved in anabolic metabolism. In the fasted state, glucagon induces expression of phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) of gluconeogenesis . [Note: Both hormones affect gene transcription.]




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.