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Einführung in die Kinetik III (Biokatalyse)

Feedback - oder Rückkopplungsmechanismus

Der Feedback-, der negative Rückkopplungsmechanismus oder die Endprodukt-Hemmung ist einer der am weitesten verbreiteten Wege der Stoffwechselkontrolle. Besonders wichtig ist die negative Rückkopplung für die Regulation mehrstufiger Reaktionswege, also bei Reaktionen, an denen mehrere Enzyme beteiligt sind. Eine negative Rückkopplung liegt dann vor, wenn ein Endprodukt auf ein Enzym, das sich am Anfang der Reaktionskette befindet, inhibitorisch einwirkt. Eine solche Inhibition geschieht dann, wenn die Konzentration des Produktes die Anforderungen der Zelle übersteigt - so wird verhindert, dass chemische Reserven der Zelle vergeudet werden.

Ein Beispiel für eine negative Rückkopplung ist die Synthese der Aminosäure Isoleucin aus Threonin. Die Reaktion besteht aus fünf Reaktionsschritten. Häuft sich Isoleucin an, so hemmt es das Enzym, das die erste Stufe der Synthese katalysiert und verlangsamt so seine eigene Synthese.

Abb.1
Rückkopplungsmechanismus

Negative Rückkopplung bei der Isoleucin-Synthese (dargestellt sind hier nur die Veränderungen der Substrate; gemäß dem Prinzip des induced fit verändern sich tatsächlich jedoch auch die Strukturen der jeweils beteiligten Enzyme).

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