Reciprocal Regulation

00:00 Zellen verwenden einen Kontrollmechanismus, namens reziproker Regulierung, um sicherzustellen, dass sinnlose Wege nicht stattfinden.

00:08 Bei der reziproken Regulation verwendet die Zelle kleine Moleküle oder Änderungen an einem Stoffwechselweg, die entgegengesetzte Auswirkungen auf den anderen Stoffwechselweg haben. Im Fall von Glykolyse und Glukoneogenese werden wir dies sehen.

00:23 Wir sehen hier zum Beispiel die Glykolyse in blau, als absteigenden Weg und die Gluconeogenese in gelb, als aufsteigenden Weg.

00:30 Wir sehen, dass die Kontrollpunkte auf diesen Pfaden beschriftet sind mit PFK und der Pyruvatkinase auf der rechten Seite und der Pyruvat-Carboxylase, der PEPCK und der F1,6BPase auf der rechten Seite.

00:41 Wir sehen, dass sie sich gegenüberliegen. Diese Enzyme, die einander gegenüberliegen, werden durch entgegengesetzte Dinge reguliert. So funktioniert es also.

00:51 Wenn wir uns die Aktivatoren und Inhibitoren dieser Enzyme ansehen, sind sie wie folgt: Im Fall der PFK, die die wichtige Reaktion der Umwandlung von Fructose-6-Phosphat zu F1,6BP bewirkt, sehen wir, dass F2,6BP (das Molekül Fructose-2,6-Bisphosphat), die PFK aktiviert und gleichzeitig die F1,6BPase hemmt.

01:17 Dies ist ein perfektes Beispiel für eine wechselseitige Regulierung.

01:19 Ähnliches sehen wir beim Citrat, das die PFK inaktiviert, aber die F1,6BPase aktiviert.

01:28 Auch hier hat AMP, wie Sie sehen können, entgegengesetzte Wirkungen.

01:30 Nun läuft nicht alles parallel in der reziproken Regulation.

01:34 Aber wenn wir uns ansehen, was hier passiert, ermöglicht die einfache Organisation der Moleküle, die Sie hier sehen, der Zelle einen Mechanismus zur Kontrolle verschiedener Wege mit nur einem Molekül.

01:48 Unten sehen wir, dass die Pyruvatkinase zum Beispiel durch ATP reguliert wird. ATP ist ein Indikator für eine hohe Energie.

01:58 ATP schaltet also die Pyruvatkinase aus, was ebenfalls dazu beiträgt, den Stoffwechselweg zu stoppen.

02:04 Wir haben gesehen, dass ATP zum Beispiel die PFK hemmt.

02:08 Auf der Seite der Gluconeogenese sehen wir kein ATP, aber wir sehen ADP.

02:13 ADP ist ein Indikator für eine niedrige Energie.

02:15 Das ergibt sehr viel Sinn, denn die Zelle will nicht Glukose synthetisieren, wenn nur wenig Energie vorhanden ist, weil sie dann nicht die Energie hat, die es braucht, um Glukose herzustellen.

02:27 Dieses Gleichgewicht in Form von Energie oder das Gleichgewicht in Bezug auf die Moleküle ermöglicht die wechselseitige Regulierung und die Kontrolle beider Wege über einen einfachen Mechanismus.