0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء

تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير

التحاضير والتجارب الكيميائية

المخاطر والوقاية في الكيمياء

اخرى

مقالات متنوعة في علم الكيمياء

كيمياء عامة

الكيمياء التحليلية

مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية

التحليل النوعي والكمي

التحليل الآلي (الطيفي)

طرق الفصل والتنقية

الكيمياء الحياتية

مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية

الكاربوهيدرات

الاحماض الامينية والبروتينات

الانزيمات

الدهون

الاحماض النووية

الفيتامينات والمرافقات الانزيمية

الهرمونات

الكيمياء العضوية

مواضيع عامة في الكيمياء العضوية

الهايدروكاربونات

المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية

التشخيص العضوي

تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية

الكيمياء الفيزيائية

مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الحرارية

حركية التفاعلات الكيميائية

الكيمياء الكهربائية

الكيمياء اللاعضوية

مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية

الجدول الدوري وخواص العناصر

نظريات التآصر الكيميائي

كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة

مواضيع اخرى في الكيمياء

كيمياء النانو

الكيمياء السريرية

الكيمياء الطبية والدوائية

كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية

الكيمياء الجنائية

الكيمياء الصناعية

البترو كيمياويات

الكيمياء الخضراء

كيمياء البيئة

كيمياء البوليمرات

مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية

الكيمياء التناسقية

الكيمياء الاشعاعية والنووية

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Oxidation of Fatty Acids:- The β-Oxidation Enzymes of Different Organelles Have Diverged during Evolution

المؤلف:  David L. Nelson، Michael M. Cox

المصدر:  Lehninger Principles of Biochemistry

الجزء والصفحة:  p647-648

2026-06-13

108

+

-

20

Oxidation of Fatty Acids:- The β-Oxidation Enzymes of Different Organelles Have Diverged during Evolution

Although the β -oxidation reactions in mitochondria are essentially the same as those in peroxisomes and glyoxysomes, the enzymes (isozymes) differ significantly between the two types of organelles. The differences apparently reflect an evolutionary divergence that occurred very early, with the separation of gram-positive and gram-negative bacteria.

In mitochondria, the four -oxidation enzymes that act on short-chain fatty acyl–CoAs are separate, soluble proteins (as noted earlier), similar in structure to the analogous enzymes of gram-positive bacteria (Fig. 17–15a). The gram-negative bacteria have four activities in three soluable subunits (Fig. 17–15b), and the eukaryotic enzyme system that acts on long-chain fatty acids— the trifunctional protein, TFP—has three enzyme activities in two subunits that are membrane-associated (Fig. 17–15c). The β -oxidation enzymes of plant peroxisomes and glyoxysomes, however, form a complex of proteins, one of which contains four enzymatic activities in a single polypeptide chain (Fig. 17–15d). The first enzyme, acyl-CoA oxidase, is a single polypeptide chain; the multifunctional protein (MFP) contains the second and third enzyme activities (enoyl-CoA hydratase and hydroxyacyl-CoA dehydrogenase) as well as two auxiliary activities needed for the oxidation of unsaturated fatty acids (D-3-hydroxyacyl-CoA epimerase and Δ3, Δ2 enoyl-CoA isomerase); the fourth enzyme, thiolase, is a separate, soluble polypeptide.

It is interesting that the enzymes that catalyze essentially the reversal of β oxidation in the synthesis of fatty acids are also organized differently in prokaryotes and eukaryotes; in bacteria, the seven enzymes needed for fatty acid synthesis are separate polypeptides, but in mammals, all seven activities are part of a single, huge polypeptide chain (see Fig. 21–7). One advantage to the cell in having several enzymes of the same pathway en coded in a single polypeptide chain is that this solves the problem of regulating the synthesis of enzymes that must interact functionally; regulation of the expression of one gene ensures production of the same number of active sites for all enzymes in the path. When each en zyme activity is on a separate polypeptide, some mechanism is required to coordinate the synthesis of all the gene products. The disadvantage of having several ac tivities on the same polypeptide is that the longer the polypeptide chain, the greater is the probability of a mis take in its synthesis: a single incorrect amino acid in the chain may make all the enzyme activities in that chain useless. Comparison of the gene structures for these proteins in many species may shed light on the reasons for the selection of one or the other strategy in evolution.

FIGURE 17–15 The enzymes of oxidation. Shown here are the different subunit structures of the enzymes of oxidation in gram-positive and gram-negative bacteria, mitochondria, and plant peroxisomes and glyoxysomes. Enz1 is acyl-CoA dehydrogenase; Enz2, enoyl-CoA hydratase; Enz3, L--hydroxyacyl-CoA dehydrogenase; Enz4, thiolase; Enz5, D-3-hydroxyacyl-CoA epimerase, and Enz6, Δ3, Δ2 -enoyl-CoA isomerase. (a) The four enzymes of β oxidation in gram-positive bacteria are separate, soluble entities, as are those of the short-chain-specific system of mitochondria. (b) In gram-negative bacteria, the four enzyme activities reside in three polypeptides; enzymes 2 and 3 are parts of a single polypeptide chain. (c) The very-long-chain-specific system of mitochondria is also composed of three polypeptides, one of which includes the activities of enzymes 2 and 3; in this case, the system is bound to the inner mitochondrial membrane. (d) In the peroxisomal and glyoxysomal β- oxidation systems of plants, enzymes 1 and 4 are separate polypeptides, but enzymes 2 and 3, as well as two auxiliary enzymes, are part of a single polypeptide chain, the multifunctional protein, MFP.

صادق الياسري2026-06-13

ملخص المقال: التطور في تنظيم إنزيمات أكسدة الأحماض الدهنية
على الرغم من أن تفاعلات أكسدة الأحماض الدهنية داخل الميتوكوندريا والبيروكسيسومات والغليوكسيسومات تؤدي الوظيفة نفسها في إنتاج الطاقة، فإن الإنزيمات المسؤولة عنها تختلف في طريقة تركيبها وتنظيمها، ما يشير إلى أن هذه الأنظمة مرت بمراحل تطورية مختلفة منذ وقت مبكر من تاريخ الكائنات الحية.
في الميتوكوندريا، توجد الإنزيمات المسؤولة عن أكسدة الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة على هيئة بروتينات منفصلة وذائبة، وتشبه في بنيتها إنزيمات بعض أنواع البكتيريا. أما في أنواع أخرى من البكتيريا، فتوزع هذه الوظائف على عد أقل من الوحدات البروتينية.
أما عند التعامل مع الأحماض الدهنية طويلة السلسلة في الخلايا حقيقية النواة، فتعمل عدة أنشطة إنزيمية ضمن مركب بروتيني واحد متعد الوظائف ومرتبط بالغشاء، ما يحق كفاءة أعلى في إنجاز التفاعلات المتابعة.
وفي العضيات النباتية المتخصة بأكسدة الدهون، تكون بعض الإنزيمات مدمجة ضمن بروتينات متعدة الوظائف، في حين تبقى إنزيمات أخرى منفصلة، بما يضمن استمرار عمليات الأيض بصورة فعالة، بما في ذلك التعامل مع الأحماض الدهنية غير المشبعة.
كما يوضح المقال أن الخلايا تعتمد استراتيجيات مختلفة لتنظيم إنتاج الإنزيمات؛ فبعض الكائنات تنتج كل إنزيم بصورة مستقلة، بينما تجمع كائنات أخرى عدة وظائف إنزيمية ضمن بروتين واحد كبير. وتمتاز هذه الطريقة بسهولة التنسيق وضمان إنتاج جميع الأنشطة المطلوبة بنسب متوازنة، إلا أن حدوث خل أثناء تصنيع هذا البروتين قد يؤثر في جميع وظائفه. أما وجود الإنزيمات بشكل منفصل فيمنح مرونة أكبر، لكنه يتطلب تنظيما أدق لضمان إنتاجها بكميات مناسبة.
الخلاصة: تكشف هذه الاختلافات عن تنوع الحلول التي طورتها الكائنات الحية لتحقيق الكفاءة الأيضية، حيث يمثل كل نمط تنظيمي توازنا بين سهولة التنسيق والقدرة على تقليل تأثير الأخطاء.

حالة التعديل

اخفاء الردود

رد

1
303377

المزيد

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد