التفاعلات التماثلية
التفاعلات التنشيطية ، وهو مصطلح صاغه هانز كورنبرج وأصله من الكلمة اليونانية ἀνά= "أعلى" وπληρόω= "ملء"، هي تفاعلات كيميائية تشكل وسيطات لمسار أيضي . توجد أمثلة على ذلك في دورة حمض الستريك (دورة حمض الستريك). في الوظيفة الطبيعية لهذه الدورة للتنفس، تظل تركيزات وسيطات حمض الستريك ثابتة؛ ومع ذلك، تستخدم العديد من التفاعلات الحيوية أيضًا هذه الجزيئات كركيزة. التنشيطية هي عملية تجديد وسيطات دورة حمض الستريك التي تم استخراجها للتخليق الحيوي (في ما يسمى بالتفاعلات التنشيطية ).
تعتبر دورة TCA مركزًا لعملية التمثيل الغذائي، ولها أهمية مركزية في كل من إنتاج الطاقة والتخليق الحيوي. لذلك، من الأهمية بمكان أن تنظم الخلية تركيزات مستقلبات دورة TCA في الميتوكوندريا. يجب أن يتوازن التدفق التحفيزي مع التدفق الهدام من أجل الحفاظ على توازن التمثيل الغذائي الخلوي. [1]
تفاعلات التمثيل الغذائي التناضحي
هناك خمسة تفاعلات رئيسية تصنف على أنها تفاعلات محفزة، ويُقدر أن إنتاج أوكسالوأسيتات من البيروفات له الأهمية الفسيولوجية الأكبر.
| من | ل | رد فعل | ملحوظات |
|---|---|---|---|
| بيروفات | أوكسالوأسيتات | بيروفات + HCO3 − + ATP أوكسالوأسيتات + ADP + P1 + H2O | يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة بيروفات كاربوكسيلاز ، وهو إنزيم يتم تنشيطه بواسطة أسيتيل-CoA ، مما يشير إلى نقص أوكسالو أسيتات . يحدث في الميتوكوندريا الحيوانية . أهم تفاعل تناسلي؛ اعتمادًا على شدته، يسبب النقص الحماض اللبني أو نقص نفسي حركي شديد أو الوفاة في مرحلة الطفولة [1]
يمكن أيضًا تحويل البيروفات إلى مالات-L ، وهو وسيط آخر، بطريقة مماثلة. |
| الأسبارتات | أوكسالوأسيتات | - | هذا هو تفاعل عكسي لتكوين أوكسالوأسيتات من الأسبارتات في تفاعل نقل الأمين ، عن طريق ناقلة أمين الأسبارتات . |
| الغلوتامات | ألفا- كيتوغلوتارات | جلوتامات + NAD + + H2O NH4 + + α- كيتوجلوتارات + NADH . | يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة الجلوتامات ديهيدروجينيز . |
| بروبيونيل-CoA | سكسينيل-CoA | - | المصادر الهامة لبروبيونيل-CoA هي الأحماض الأمينية الأساسية : فالين ، ميثيونين ، إيزوليوسين ، ثريونين ؛ الأحماض الدهنية ذات السلسلة الفردية وحمض البروبيونيك من البكتيريا المعوية. [2] عندما تتأكسد الأحماض الدهنية ذات السلسلة الفردية ، يتكون جزيء واحد من سكسينيل-CoA لكل حمض دهني. الإنزيم النهائي هو ميثيل مالونيل-CoA موتاز . يمكن استخدام تريهيبتانوين (دهون بثلاثة أحماض دهنية هيبتانويك (C7:0)) لعلاج نقص بيروفات كاربوكسيلاز |
| أدينيلوسكسينات | فومارات | أدينيلوسكسينات AMP + فومارات | يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة أدينيلوسكسينات لياز ويحدث في تخليق البيورين ودورة نوكليوتيد البيورين . يؤدي خلل هذا الإنزيم [2] إلى تأخر نفسي حركي. |
يتم إنشاء المالات بواسطة كربوكسيلاز PEP ومالات ديهيدروجينيز في السيتوزول . يمكن استخدام المالات، في مصفوفة الميتوكوندريا ، لصنع البيروفات (المحفز بواسطة إنزيم الماليك ) أو حمض الأكسالوأسيتيك ، وكلاهما يمكن أن يدخل دورة حمض الستريك .
يمكن أيضًا استخدام الجلوتامين لإنتاج أوكسالوأسيتات أثناء التفاعلات الأنابليروتيكية في أنواع مختلفة من الخلايا من خلال "تحلل الجلوتامين"، والذي يُرى أيضًا في العديد من الخلايا المحولة c-Myc. [3] تتوسط الإنزيمات الأنابليروتيكية مسارًا بديلًا لإفراز الأنسولين من خلال المساعدة في إنتاج جزيئات الإشارة السيتوبلازمية. [4] تحتوي خلايا بيتا البنكرياسية التي تنظم مستوى الجلوكوز في الدم عن طريق إفراز الأنسولين على كميات عالية من بيروفات كاربوكسيلاز. [5] تم العثور على انخفاض في إفراز الأنسولين والنشاط الأنابليروتيكي في خلايا بيتا التي لا تحتوي على عامل نقص الأكسجين القابل للتحريض -1 بيتا [6]
أمراض التمثيل الغذائي الانابليروتيكي
نقص بيروفات كاربوكسيلاز هو اضطراب أيضي وراثي حيث تقل قدرة الجسم على إنتاج الأنابليريز بشكل كبير. يمكن استخدام ركائز أخرى قادرة على إنتاج الأنابليريز مثل ثلاثي جليسريد ثلاثي هيبتانوين الذي يحتوي على ذرة كربون واحدة لعلاج هذا الاضطراب. [7]
مراجع
- ^ أوين أو، كالهان إس، هانسون آر (2002). "الدور الرئيسي لعملية التحلل والتحلل في وظيفة دورة حمض الستريك". مجلة الكيمياء الحيوية والبيولوجية . 277 (34): 30409-12. doi : 10.1074/jbc.R200006200 . PMID 12087111.
- ^ بومغارتنر، ماتياس ر. هورستر، فريدريك. ديونيسي فيسي، كارلو؛ هاليلوغلو، جوكنور؛ كارال، دانييلا؛ تشابمان ، كيمبرلي أ ؛ هويمر، مارتينا. هوشولي، ميشيل. عسون، موريل؛ بالهاوزن، ديانا؛ بورلينا، ألبرتو؛ فاولر، بريان. جرونرت ، سارة سي. جرونوالد، ستيفاني؛ هونزيك ، توماس (ديسمبر 2014). "مبادئ توجيهية مقترحة لتشخيص وإدارة حمض الميثيل مالونيك والبروبيونيك في الدم". مجلة اليتيم للأمراض النادرة . 9 (1): 130. دوى : 10.1186/s13023-014-0130-8 . ISSN 1750-1172. بمك 4180313 . بميد 25205257.
- ^ DeBerardinis, et al. The biology of cancer:metabolic reprogramming fuels cell growth and spread. Cell Metabolism 7, January 2008
- ^ جاريت، ريجينالد هـ. (2017). الكيمياء الحيوية. تشارلز م. جريشام (الطبعة السادسة). بوسطن، ماساتشوستس. ISBN 978-1-305-57720-6. OCLC 914290655.
{{cite book}}:CS1 maint: موقع الناشر المفقود ( الرابط ) - ^ جاريت، ريجينالد هـ. (2017). الكيمياء الحيوية. تشارلز م. جريشام (الطبعة السادسة). بوسطن، ماساتشوستس. ISBN 978-1-305-57720-6. OCLC 914290655.
{{cite book}}:CS1 maint: موقع الناشر المفقود ( الرابط ) - ^ Jensen, Mette V.; Joseph, Jamie W.; Ronnebaum, Sarah M.; Burgess, Shawn C.; Sherry, A. Dean; Newgard, Christopher B. (December 2008). "الدورة الأيضية في التحكم في إفراز الأنسولين المحفز بالجلوكوز". المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. الغدد الصماء والتمثيل الغذائي . 295 (6): E1287–E1297. doi :10.1152/ajpendo.90604.2008. ISSN 0193-1849. PMC 2603555. PMID 18728221 .
- ^ Habarou F، Brassier A، Rio M، Chrétien D، Monnot S، Barbier V، Barouki R، Bonnefont JP، Boddaert N، Chadefaux-Vekemans B، Le Moyec L، Bastin J، Ottolenghi C، de Lonlay P (2015). "نقص كربوكسيلاز البيروفات: سبب غير مقدر للحماض اللبني". ممثل مول جينيت متعب . 2 : 25-31. دوى :10.1016/j.ymgmr.2014.11.001. بمك 5471145 . بميد 28649521.
