Η εξειδίκευση του ενζύμου: τα είδη και τα χαρακτηριστικά της δράσης

Η λέξη «ένζυμο» έχει λατινική ρίζα. Μετάφραση σημαίνει «προζύμι». Η αγγλική χρησιμοποιείται ο όρος «ένζυμο», προέρχεται από την ελληνική λέξη που σημαίνει το ίδιο πράγμα. Τα ένζυμα που ονομάζεται εξειδικευμένες πρωτεΐνες. Σχηματίζονται στα κύτταρα και έχουν την ικανότητα να επιταχυνθεί η πορεία των βιοχημικών διεργασιών. Με άλλα λόγια, ενεργούν ως βιολογικό καταλύτες. Θεωρούν εξάλλου ότι αντιπροσωπεύει μια ειδικότητα των ενζύμων. также будут описаны в статье. Τύποι της ειδικότητας θα περιγράφεται στο άρθρο.

Γενικά χαρακτηριστικά

Η εκδήλωση της καταλυτικής δραστικότητας ορισμένων ενζύμων προκαλείται από την παρουσία ενός αριθμού ενώσεων του μη-πρωτεϊνική φύση. Είναι ονομάζονται συμπαράγοντες. Χωρίζονται σε δύο ομάδες: μεταλλικά ιόντα, και μια σειρά από ανόργανες ουσίες, καθώς και συνένζυμα (οργανικές ενώσεις).

μηχανισμό δράσης

Με χημική τους φύση, τα ένζυμα είναι μία ομάδα πρωτεϊνών. Ωστόσο, σε αντίθεση με την τελευταία, οι εν λόγω στοιχεία περιέχουν τη δραστική θέση. Είναι ένα μοναδικό σύνολο χαρακτηριστικών ομάδων των υπολειμμάτων αμινοξέων. Είναι αυστηρά προσανατολισμένες στο χώρο λόγω της τριτοταγή ή τεταρτοταγή δομή του ενζύμου. Στην ενεργό θέση των τόπων απελευθέρωσης του καταλύτη και το υπόστρωμα. Τελευταία - είναι αυτό που οφείλεται στην ιδιαιτερότητα των ενζύμων. Το υπόστρωμα είναι η ουσία που δρα επί της πρωτεΐνης. Παλαιότερα πίστευαν ότι η σχέση τους γίνεται σε μια «κλειδαριά και το κλειδί». Με άλλα λόγια, η ενεργός περιοχή πρέπει να ταιριάζουν με το υπόστρωμα. Προς το παρόν κυριαρχείται από μια διαφορετική υπόθεση. Θεωρείται ότι αρχικά δεν υπάρχει ακριβής αντιστοιχία, αλλά εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης των ουσιών. Η δεύτερη - ένας καταλύτης - μια περιοχή επηρεάζει την εξειδίκευση της δράσης. Με άλλα λόγια, καθορίζει τη φύση της ταχείας αντίδρασης.

δομή

Όλα τα ένζυμα χωρίζονται σε ένα και δύο συστατικών. Ο πρώην έχουν μια δομή παρόμοια με τη δομή των απλών πρωτεϊνών. Περιέχουν μόνο τα αμινοξέα. Δεύτερη ομάδα - proteid - περιλαμβάνει τμήμα πρωτεΐνης και μη πρωτεΐνης. Τελευταία ενεργεί συνένζυμο πρώτο - αποενζύμου. Τελευταία καθορίζει την εξειδίκευση υποστρώματος του ενζύμου. Δηλαδή, εκτελεί τη λειτουργία του τμήματος υποστρώματος στο ενεργό κέντρο. Συνένζυμο, αντίστοιχα, χρησιμεύει ως μια καταλυτική περιοχή. Πρόκειται για την εξειδίκευση της δράσης. Όπως μπορούν να δράσουν ως συνένζυμα βιταμίνες, μέταλλα, και άλλες ενώσεις χαμηλού μοριακού βάρους.

κατάλυση

Εμφάνιση οποιασδήποτε χημικής αντιδράσεως που οφείλεται στη σύγκρουση των μορίων που αλληλεπιδρούν ουσιών. Η μετακίνησή τους στο σύστημα καθορίζεται από την παρουσία πιθανών ελεύθερης ενέργειας. Οι χημικές αντιδράσεις πρέπει να μόρια πήρε τη μεταβατική κατάσταση. Με άλλα λόγια, θα πρέπει να έχουν αρκετή ισχύ για να περάσει ένα ενεργειακό φράγμα. Αντιπροσωπεύει την ελάχιστη ποσότητα ενέργειας για να προσδώσουν όλων των μορίων αντιδραστικότητα. Όλες οι καταλύτες, τα ένζυμα συμπεριλαμβανομένων, σε θέση να μειώσει την ενέργεια φραγμού. Αυτό συμβάλλει στην επιτάχυνση της προόδου της αντίδρασης.

Σε ό, τι φαίνεται εξειδίκευση των ενζύμων;

Η ικανότητα αυτή αντανακλάται στην επιτάχυνση του μόνο μια συγκεκριμένη αντίδραση. Ένζυμα μπορεί να επηρεάσει ένα και το ίδιο υπόστρωμα. Ωστόσο, το καθένα από αυτά θα επιταχύνει μόνο την συγκεκριμένη αντίδραση. Η εξειδίκευση της αντίδρασης του ενζύμου μπορεί να δει κανείς στο σύμπλοκο πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης. Περιέχει πρωτεΐνες, που επηρεάζουν το PVC. Το κύριο είναι: πυροσταφυλική αφυδρογονάση, πυροσταφυλική αποκαρβοξυλάση, ακετύλιο. Η ίδια η αντίδραση αναφέρεται ως οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση του STC. Το προϊόν δρα ως οξικό οξύ δραστικό της.

ταξινόμηση

Οι ακόλουθοι τύποι ειδικών ενζύμων:

1. Στερεοχημεία. Εκφράζεται στην ικανότητα μίας ουσίας να επηρεάζει ένα από τα πιθανά στερεοϊσομερή του υποστρώματος. Για παράδειγμα, είναι ικανό να δρα επί fumaratgidrotaza φουμαρικό. Ωστόσο, αυτό δεν επηρεάζει την cis-ισομερές - μηλεϊνικού οξέος.
2. Απόλυτη. этого типа выражается в способности вещества влиять только на конкретный субстрат. Η εξειδίκευση του ενζύμου αυτού του τύπου εκφράζεται στην ικανότητα μίας ουσίας να επηρεάζει μόνο ένα συγκεκριμένο υπόστρωμα. Για παράδειγμα, σακχαράσης αντιδρά μόνο με σουκρόζη, αργινάση - αργινίνη και ούτω καθεξής.
3. Σχετική. в этом случае выражена в способности вещества влиять на группу субстратов, имеющих связь одинакового типа. Η εξειδίκευση του ενζύμου σε αυτή την περίπτωση εκφράζεται στην ικανότητα μίας ουσίας να επηρεάσει μια ομάδα από υποστρώματα με δεσμό του ίδιου τύπου. Για παράδειγμα, αλφα-αμυλάσης αντιδρά με γλυκογόνο και άμυλο. Έχουν ένα είδος γλυκοσίδιο σύνδεσης. Η θρυψίνη, πεψίνη, χυμοθρυψίνη επηρεάζουν πολλές πρωτεΐνες ομάδα πεπτιδίου.

θερμοκρασία

в определенных условиях. Τα ένζυμα είναι συγκεκριμένες σε ορισμένες προϋποθέσεις. Για τους περισσότερους από αυτούς ως το καλύτερο πάρει τη θερμοκρασία των + 35 ... + 45 μοίρες. Κατά την τοποθέτηση της ουσίας σε όρους χαμηλότερα ποσοστά, η δραστηριότητά της θα μειωθεί. Αυτή η κατάσταση αναφέρεται ως ένα αναστρέψιμο αδρανοποίηση. Όταν η θερμοκρασία του ανεβαίνει ικανότητα αποκατασταθεί. Λέγεται ότι όταν τοποθετείται κάτω από συνθήκες, όπου το t είναι οι παραπάνω τιμές εμφανίζονται επίσης αδρανοποίηση. Ωστόσο, στην περίπτωση αυτή θα είναι μη αναστρέψιμη, όπως αποκαθίσταται με μείωση της θερμοκρασίας. Αυτό οφείλεται στη μετουσίωση του μορίου.

Επίδραση του ρΗ

Η οξύτητα του φορτίου του μορίου εξαρτάται. Κατά συνέπεια, το ρΗ επηρεάζει τη δραστικότητα και η ειδικότητα της δραστικής θέσης του ενζύμου. δείκτης βέλτιστης οξύτητας για κάθε ουσία α. Ωστόσο, στις περισσότερες περιπτώσεις είναι 4-7. Για παράδειγμα, για μια άλφα-αμυλάση του σιέλου βέλτιστης οξύτητας είναι 6,8. Εν τω μεταξύ, υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις. Η βέλτιστη πεψίνη οξύτητα, για παράδειγμα, 1,5-2,0, χυμοθρυψίνη και θρυψίνη - 8-9.

συγκέντρωση

Το πιο ένζυμο είναι παρόν, τόσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα της αντιδράσεως. Ένα παρόμοιο συμπέρασμα μπορεί να εξαχθεί σε σχέση με την συγκέντρωση του υποστρώματος. Ωστόσο, θεωρητικά προσδιορίζεται για κάθε ουσία ένα κορεσμό του περιεχομένου στόχου. Όταν όλα τα ενεργά κέντρα που καταλαμβάνεται από το υπάρχον υπόστρωμα. будет максимальной, вне зависимости от последующего добавления мишеней. Έτσι, η εξειδίκευση του ενζύμου είναι μέγιστη, ανεξάρτητα από την μετέπειτα προσθήκη των στόχων.

Ουσία-ρυθμιστές

Μπορούν να χωριστούν σε αναστολείς και ενεργοποιητές. Και οι δύο αυτές κατηγορίες χωρίζονται σε μη ειδικές και συγκεκριμένες. Για το τελευταίο είδος περιλαμβάνουν avtivatoram άλατα zhelchnokislye (για λιπάση podzheluzhochnoy αδένα), ιόντα χλωρίου (αλφα-αμυλάση), υδροχλωρικό οξύ (για πεψίνη). Η μη ειδική ενεργοποιητές είναι ιόντα μαγνησίου που επηρεάζουν κινάσες και φωσφατάσες, και ειδικούς αναστολείς - τερματικά πεπτίδια προένζυμα. Οι τελευταίες είναι αδρανείς μορφές των ουσιών. Έχουν ενεργοποιείται με διάσπαση του τερματικού πεπτιδίων. Αντιστοιχούν σε ορισμένους τύπους κάθε προενζύμου. Για παράδειγμα, σε μία αδρανή μορφή της θρυψίνης που παράγονται με τη μορφή τρυψινογόνο. ενεργό κέντρο του είναι κλειστό τερματικό εξαπεπτίδιο, η οποία είναι ένας ειδικός αναστολέας. Η διαδικασία ενεργοποίησης είναι διάσπαση του. Η δραστική θέση της θρυψίνης ως αποτέλεσμα αυτού, καθίσταται ανοιχτή. Μη ειδικοί αναστολείς είναι άλατα βαρέων μετάλλων. Για παράδειγμα, θειικό χαλκό. Προκαλούν μετουσίωση των ενώσεων.

αναστολή

Μπορεί να είναι ανταγωνιστική. Αυτό το φαινόμενο εκφράζεται στην εμφάνιση της δομικής ομοιότητας μεταξύ του αναστολέα και του υποστρώματος. Θα συμμετάσχουν σε ένα αγώνα για την σύνδεση με το ενεργό κέντρο. Εάν η περιεκτικότητα αναστολέας είναι υψηλότερη από το υπόστρωμα σχηματίζεται αναστολέας kopleksferment. Κατά την προσθήκη της αλλαγής αναλογία ουσίας στόχου. Ως αποτέλεσμα, ο αναστολέας θα αντικατασταθεί. Για παράδειγμα, το ηλεκτρικό προς ηλεκτρικό αφυδρογονάση δρα ως υπόστρωμα. Αναστολείς είναι οξαλοξεικό ή μηλονικό. Τα ανταγωνιστικά προϊόντα θεωρούνται ότι επηρεάζουν την αντίδραση. Συχνά, αυτά είναι παρόμοια με τα υποστρώματα. Για παράδειγμα, για γλυκόζη προϊόν 6-φωσφορική γλυκόζη είναι. Το υπόστρωμα θα είναι το ίδιο γλυκόζης-6 φωσφορικής. Μη ανταγωνιστική αναστολή δεν προορίζεται για δομική ομοιότητα μεταξύ των ουσιών. Αναστολέα και υποστρώματος μπορεί ταυτόχρονα να δεσμεύονται με το ένζυμο. Έτσι, υπάρχει ο σχηματισμός μιας νέας ένωσης. Αυτοί είναι αναστολέας kompleksferment-υποστρώματος. Κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης του δραστικού κέντρου είναι αποκλεισμένη. Αυτό οφείλεται στη σύνδεση με την καταλυτική θέση αναστολέας του ενεργού κέντρου. Ένα παράδειγμα είναι η οξειδάση κυτοχρώματος. Για αυτό το ένζυμο λειτουργεί ως ένα οξυγόνο υπόστρωμα. αναστολείς κυτοχρώματος οξειδάσης είναι άλατα υδροκυανικού οξέος.

αλλοστερική ρύθμιση

Σε ορισμένες περιπτώσεις, εκτός από το ενεργό κέντρο, το οποίο καθορίζει την ειδικότητα του ενζύμου, υπάρχει και μια άλλη σύνδεση. Το συστατικό δρα ως μία αλλοστερική αυτό. Εάν το ίδιο όνομα συνδέεται με αυτό ένας ενεργοποιητής του ενζύμου αυξάνει την αποτελεσματικότητα. Αν σε απόκριση στον αναστολέα αλλοστερικό εισέρχεται στο κέντρο, η δραστική ουσία, αντίστοιχα, μειώνεται. Για παράδειγμα, αδενυλικής κυκλάσης και γουανυλικής κυκλάσης αναφέρεται σε ένα ένζυμο με αλλοστερικές τύπο ρύθμισης.