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7.13: Feedback-Hemmung
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Feedback Inhibition
 
PROTOKOLLE

7.13: Feedback Inhibition

7.13: Feedback-Hemmung

Biochemical reactions are occurring constantly in cells, converting starting substances to different products, usually with the help of enzymes that speed the reactions. Without enzymes, it would take far too long for most reactions to occur to be useful to the cell!

Since enzymes help control the rate of reactions, their activity is regulated so that appropriate amounts of starting materials, intermediate metabolites, and products are maintained in the cell. Excessive build-up or depletion of substances can have disastrous consequences on the health of the cell and organism.

In a regulatory process called feedback inhibition, the product of a reaction inhibits an enzyme at an earlier step in the metabolic pathway that produced it. The product binds to a regulatory site on the enzyme, which is distinct from the active site that binds to the substrate, thereby slowing or shutting down its own production. When the product binds to the regulatory site, it causes a conformational change in the enzyme that prevents it from binding to the substrate and continuing to catalyze the reaction.

This prevents excessively high levels of the product from accumulating in the cell. When its level drops low enough, the product no longer inhibits the enzyme, and the reaction can proceed as usual.

Biochemische Reaktionen laufen in den Zellen ständig ab und wandeln Ausgangsstoffe bzw. Edukte in verschiedene Produkte um. Dies geschieht in der Regel mit Hilfe von Enzymen, welche die Reaktionen beschleunigen. Ohne Enzyme würden die meisten Reaktionen innerhalb der Zelle viel zu langsam dauern. Das wäre auch für die Zelle nicht nützlich.

Da Enzyme helfen, die Reaktionsgeschwindigkeit zu kontrollieren, wird ihre Aktivität stetig reguliert. Es dass angemessene Mengen an Ausgangsstoffen, Zwischenprodukten und Metaboliten in der Zelle erhalten bleiben. Ein übermäßiger Auf -oder Abbau von Substanzen kann katastrophale Folgen für die Gesundheit der Zelle und des Organismus haben.

Im regulatorischen Prozess der Feedback-Hemmung hemmt das Produkt einer Reaktion das Enzym, welches in einem früheren Schritt zur Herstellung des Produktes genutzt wurde. Das Produkt bindet an eine regulatorische Stelle des Enzyms. Sie unterscheidet sich von der aktiven Stelle, die an das Substrat bindet. Dadurch wird die eigene Produktion verlangsamt oder vollständig unterbunden. Wenn das Produkt an die regulatorische Stelle bindet, verursacht es eine Konformationsänderung im Enzym. Diese verhindert, dass es an das Substrat binden kann und die Reaktion weiter katalysiert.

Das verhindert, dass sich zu hohe Produktmengen in der Zelle ansammeln. Sinkt der Wert des Produkts ausreichend ab, hemmt es das Enzym nicht mehr. Die Reaktion kann wieder normal ablaufen.


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