Química

Regulación enzimática

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Regulación de la actividad enzimática

Las reacciones catalizadas por enzimas no tienen lugar en un entorno aislado, sino que las enzimas son componentes de vías de reacción fisiológicas complejas que constan de muchas etapas diferentes y en las que, por tanto, participan una serie de componentes de reacción muy diferentes; Los ejemplos más conocidos de vías metabólicas tan complejas son la glucólisis, la fotosíntesis y la síntesis o degradación de ácidos grasos. La siguiente tabla pretende dar una impresión de la multitud de reactivos y reacciones que deben regularse en una celda.

Tab.1
Procesos en una célula de diferentes especies.
Bacterias (p. Ej. E. coli)Levaduras (p. Ej. Saccharomyces cerevisiae)persona
Numero de genesaprox. 4.600aproximadamente 8.000aprox.20.000-25.000
Numero de diferentes Proteínas / célulaaprox. 3.000aprox. 5.000alrededor de 10,000
Promedio Número de copias / especies moleculares4-104-104-10
Concentración máxima de una especie moleculardebajo de mMdebajo de mMdebajo de mM
Tipos de moléculas de metabolito / célulaalrededor de 300aprox.1.000aprox.1.000
Concentración de metabolitosµM a ~ 10 mMµM a ~ 10 mMµM a ~ 10 mM

También es importante para la supervivencia de la célula que la concentración de metabolitos esté estrictamente controlada. Por lo tanto, como regla general, solo se tolera un rango de concentración muy estrecho en la célula. Por tanto, la actividad de cada enzima implicada en estas vías metabólicas está estrechamente relacionada con reacciones previas y posteriores y, por tanto, está sujeta a diferentes mecanismos reguladores. Sobre todo, se comprueba la concentración y el estado conformacional de las enzimas; esto se lleva a cabo de diferentes formas, que se caracterizan por diferentes velocidades y opciones de acceso.

Además de la formación de complejos multienzimáticos como medio para el ensamblaje espacial de enzimas que intervienen en una vía metabólica, cabe mencionar como caso especial la habitual compartimentación espacial en las células como factor influyente en la actividad enzimática, ya que permite que los socios de la reacción se reúnan más fácilmente.


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