positiivset tagasisidet Oletame, et rakk vajab ühendeid G ja N ligikaudu võrdsetes hulkades näiteks puriin ja pürimidiin nukleotiidid · G inhibeerib C D ensüümi ja/või aktiveerib C K ensüümi · N inhibeerib C K ensüümi ja/või aktiveerib C D ensüümi · Lisaks inhibeerivad nii G kui N mõlema raja esimest ühist reaktsiooni ehk A B ensüümi Tagasiside kaudu reguleeritavad ensüümid on enamasti allosteerilised ensüümid Allosteerilised ensüümid Metabolismiraja lähteühendid ja lõpp-produktid on oma struktuurilt erinevad ei ole võimalik lõpp-produkti seostumine raja esimese ensüümi aktiivtsentrisse Tagasiside kaudu reguleeritavad ensüümid on allosteerilised ensüümid Allosteerilised ensüümid sisaldavad aktiivtsentrist eraldiseisvat spetsiaalset efektormolekulide seostumiskohta või kohti allosteeriline seostumiskoht allosteeriline ensüüm allosteeriline regulatsioon
Lactobacillus acidophilus Piim 66-87 Rhizobium japonicum Mannitool, pärmiekstrakt 344-461 Mycobacterium tuberculosis Sünteetiline 792-932 Treponema pallidum Küüliku testised 1980 Diauksia on nähtus, mis tekib log-faasis, kui bakterid lülituvad ümber uuele energiaallikale. Uue substraadi kasutuselevõtu tõttu bakterite kasv mõneks ajaks peatub ning siis, kui vajalik transportsüsteem ja metabolismiraja ensüümid on ekspresseeritud, eksponentsiaalne kasv jätkub. Uue substraadi kasutamiselevõtu järel on tavaliselt generatsiooniaeg pikem, kuna uus substraat on energiavaesem. Statsionaarne faas (muutumatu kasvu faas). Suletud süsteemis ei saa kasv lõpmatuseni jätkuda. Toitainete ammendumisel, metabolismi lõpp- produktide kuhjumisel või ,,bioloogilise ruumi" täiskasvamisel rakkude kasv peatub. Statsionaarsele kasvufaasile on iseloomulik, et rakkude arv jääb konstantseks
14. Mutatsioonid, DNA reparatsioon ja rekombinatsioon. Mutatsioonid on alusmaterjaliks evolutsioonile. Mutatsioonid kromosoomide tasemel ja punktmutatsioonid. Mutatsioonide olemus: mutatsioonide avaldumine; spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid; mutatsioonid tekivad juhuslikult; mutatsioonide reverteerumine. Mutatsioonide fenotüübiline efekt: dominantsed, retsessiivsed ja neutraalsed mutatsioonid; valgu omadusi ja metabolismiraja ensüümide aktiivsust mõjutavad mutatsioonid; letaalsete mutatsioonide uurimine. Mutatsioonitekke molekulaarsed mehhanismid: transitsioonid ja transversioonid; raaminihke mutatsioonid; keemiline mutagenees; kiirgusmutagenees; transponeeruvate elementide poolt põhjustatud mutatsioonid. Ames'i test kemikaalide mutageensuse uurimiseks. DNA reparatsioonimehhanismid: fotoreaktivatsioon; väljalõike reparatsioon
Selleks, et sünteesi lõpp-produktide kontsentratsioon rakus liiga kõrgele ei tõuseks, on rakus välja kujunenud kaks kontrollmehhanismi: 1. Ensüümiaktiivsuse tagasisidestuslik inhibitsioon (feedback inhibition) metaboolne regulatsioon 2. Ensüümi sünteesi repressioon geneetiline regulatsioon Tagasisidestusliku inhibitsiooni tulemusena inhibeeritakse rakus juba olemasoleva ensüümi aktiivsus reaktsiooni lõpp-produkti poolt. Inhibitsiooni võib esile kutsuda ka teatav metabolismiraja vaheprodukt. Geneetilise repressiooni korral inhibeerib tavaliselt lõpp-produkt metabolismiraja esimese ensüümi sünteesi vastava geeni avaldumise pärssimise kaudu. Metaboolne regulatsioon tagasisidestusliku inhibitsiooni kaudu ja geneetiline regulatsioon ensüümi sünteesi repressiooni kaudu võivad toimuda kombineeritult.. Selline kombinatoorika on väga oluline olukorras, kus tegemist on metaboolsete radade hargnemisega. Seda eriti
hemoglobiini agregeerumist. Selline mutantne alleel HbS põhjustab sirprakset aneemiat (punased vererakud on sirbikujulised). Inimpopulatsioonis on kirjeldatud üle 100 erineva hemoglobiini variandi, kus mutatsiooni tagajärjel on üks aminohape polüpetiidis asendunud teisega. Kui sellega kaasneb ka laengu muutus vastavas positsioonis, võib see mõjutada valgu konformatsiooni. Laengut mitte muutvad asendused ei ole enamasti nii silmatorkava efektiga. Kui mutatsiooni tagajärjel muutub ühe metabolismiraja ensüümi aktiivsus, võib see blokeerida terve metaboolse raja. Näiteks fenüülalaniini ja türosiini metabolismiraja puhul on kirjeldatud viit erinevat päritavat autosomaalset retsessiivset defekti metabolismiraja erinevate etappide osas. Näiteks fenüülketonuuria puhul pole indiviidil mutatsiooni tõttu funktsionaalset fenüülalaniini hüdroksülaasi, mis konverteeriks fenüülalaniini türosiiniks. Vastsündinud, kes on sellise defektiga, tuleb viia fenüülalaniini dieedile
regulatsioon, Bacillus'e sporulatsioon jt.). Fosfotransferaasi süsteemi, PTS valkude fosforüleerimise/defosforüleerimise kaudu kontrollitakse süsivesinike transportimist rakku ja nende ühendite katabolismiradade tööd. Fosforüleerimine ja fosforüleeritud valkude defosforüleerimine toimub spetsiifilistest histidiini, tsüsteiini, türosiini, aspartaadi, treoniini või seriini jääkidest. Fosforüleerimise kaudu võidakse kontrollida metabolismiraja ensüümide aktiivsust. Isotsitraadi dehüdrogenaasi IDH aktiivsuse regulatsioon. Isotsitraadi dehüdrogenaas IDH on tsitraaditsükli (TCA) ensüüm, mille aktiivsuse kaudu kontrollitakse, kas isotsitraat metaboliseeritakse TCA või glüoksülaadi raja kaudu. TCA tsüklis oksüdeeritakse isotsitraat IDH toimel - ketoglutaraadiks. Kui E. coli rakud kasvavad atsetaadil või rasvhapetel, on IDH fosforüleerimise tulemusena inhibeeritud
välja nagu negatiivne kooperatiivsus. Kui tegemist mitme seostumiskohaga (kaks seostumiskohta), siis: (üks seondumiskonstant on suurem vms). Kui kaks liidetavat on võrdsed, siis läheb üheks hüperbooliks. Võib olla ka 3 või 4 summa. Kiirus kasvab kooskõlas kahe hüperbooli summana. Negatiivset kooperatiivsust on näidatud identsete subühikute puhul vms???? Kontroll tagasiside kaudu Metabolismiraja lõpp-produkt peab kontrollima selle raja algust. Metabolismiradades on punktid, kus edasi on molekuli saatus määratud siit punktist saab minna ainult seda rada pidi. Teatud metaboliitide juurest on mitu rada 52 lähtuvad (minna valgusünteesi, nukleiinhapete sünteesi jne). Esimesi etappe, mis saatust määravad, neid kontrollitakse kõige hoolikamalt. Kontrolli vahendavad raja lõpp-produktid, sest need on valmistoodangu
annaabi.ee 
