Vad är Metabolic förordningen?

September 13

Metabolisk reglering är den process genom vilken alla celler - från bakterier till människor - styr de kemiska processer som är nödvändiga för livet. Metabolism är organiserat i komplexa, steg-beroende reaktioner kallade metabola vägar. Ubiquitous speciella proteiner som kallas enzymer är det huvudsakliga sättet att dessa vägar är reglerade, även om koncentrationen av näringsämnen, avfallsprodukter och hormoner kan styra metabola priser. Metabola sjukdomar ärvs sjukdomar som orsakas av brist på viktiga enzymer som stör den normala regleringen av en viss väg.

Metabolism beskriver de kemiska reaktioner genom vilka organismer fungerar, från cellandningen till händelserna bakom matsmältningen, tillväxt och reproduktion. System som kallas metabola vägar samordna dessa funktioner och är oftast startas eller stoppas av proteiner som kallas enzymer. Metabolisk reglering är grunden för den biologiska kontrollen av metabolism, eftersom det gör det möjligt levande celler för att rikta dessa vägar. I icke-levande system, jämvikt med den yttre miljön sker i slutet av kemiska reaktioner, vilket skulle döda en levande cell. Således metabolisk reglering hjälper till att hålla levande system i ett kemiskt balanserat tillstånd, som kallas homeostas.

Den mest grundläggande formen av metabolisk reglering inträffar när gener instruera celler att producera enzymer och reglera deras kvantitet. Dessutom, i en metabolisk väg, molekyler genomgår stora förändringar och är antingen används av cellen eller bearbetas för att generera ytterligare ett steg i vägen. Vissa av dessa molekyler, kallade substrat, är effektiva medel för metabolisk reglering genom deras koncentration. Hastigheten för en metabolisk väg kommer att förändras, beroende på tillgängligheten och koncentrationen av ett substrat, som skall binda till ett enzym i syfte att fungera. Förutom substrat, enzymer ofta är beroende av andra enzymer och vitaminer.

Förutom den mer passiv "återkoppling" typ av metabolisk reglering av substratkoncentration, det finns direkta kontroller i de flesta multicellulära organismer. Även växter använder hormoner för att kontrollera sin ämnesomsättning. I högre djur, kan extern reglering av ämnesomsättningen komma från kemiska signaler som styr enzymaktivitet, antingen genom att direkt agera på enzymer eller genom att påverka de gener som reglerar deras produktion. Vissa former av metabolisk förändring förordningen endast graden av tiden vid vilken en biokemisk process sker; andra aktiverar en process eller hindra den från att starta. Hos djur kontrollerar ämnesomsättning funktioner från andning till kroppsfett.

Det finns många störningar i ämnesomsättningen, inklusive tusentals medfödda brister av gener som kodar för viktiga enzymer. Sjukdomar i sköldkörteln kan radikalt ändra ämnesomsättning, orsakar fetma eller nära-svält. Ibland är alltför långsam eller snabb på grund av sjukdomstillstånd människans ämnesomsättning och kan behandlas medicinskt. Vissa läkemedel eller näringsämnen kan sägas öka metabola priser genom att ändra graden av vägar involverade med kolhydrater eller fett matsmältningen. Hos patienter med diabetes mellitus, till exempel, är hormonet insulin effekter på sockermetabolism äventyras, och syntetiskt insulin måste administreras för att återställa normal metabolisk reglering.