Protein-enzyme: ang papel na ginagampanan ng ang mga katangian, ang pag-andar ng protina enzymes sa katawan

Sa bawat buhay na cell ay may isang hanay ng mga kemikal reaksyon. Enzymes (enzymes) - protina na may tiyak at napakahalaga function. Ang mga ito ay tinatawag na biocatalysts. Ang pangunahing pag-andar ng enzymes sa katawan ay upang mapabilis biochemical reaksyon. Ang panimulang materyales, na kung saan ay catalyzed sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng mga molecules ay tinatawag na substrates, at ang pangwakas na compound - mga produkto.

Sa kalikasan, enzymes ay mga protina gagana lamang sa buhay na mga sistema. Ngunit sa modernong Biotechnology, clinical diagnostics, parmasiyotika at gamot na ginagamit purified enzymes o ang kanilang mga complexes, pati na rin ang karagdagang mga bahagi na kinakailangan para sa pagpapatakbo ng system at data visualization para sa tagapagpananaliksik.

Ang biological kabuluhan at mga katangian ng mga enzymes

Kung wala ang mga molecule buhay na organismo ay hindi maaaring gumana. Ang lahat ng buhay na proseso ay nagtatrabaho harmoniously salamat sa enzymes. Ang pangunahing function ng protina enzymes sa katawan - ang regulasyon ng metabolismo. Nang walang mga ito, hindi ito maaaring maging normal na metabolismo. Regulasyon ng mga aktibidad ng mga molecule ay tumatagal ng lugar sa ilalim ng impluwensiya ng activators (inducers) o inhibitors. Control nagpapatakbo sa iba't ibang mga antas ng protina synthesis. Siya rin ang "gumagana" bilang respeto sa natapos Molekyul.

Ang pangunahing katangian ng protina enzymes - pagtitiyak sa isang partikular na substrate. At, nang naaayon, ang kakayahan upang catalyze ang isa lamang o mas mababa ng isang serye ng mga reaksyon. Karaniwan, ang mga proseso ay baligtaran. Para sa pagganap ng parehong pag-andar responsable isa enzyme. Ngunit hindi iyon ang lahat.

Ang papel na ginagampanan ng enzymes ay mahalaga. Kung wala sila, walang biochemical reaksyon magaganap. Sa pamamagitan ng ang pagkilos ng enzymes, reagents ito ay posible upang pagtagumpayan ang pag-activate barrier na walang makabuluhang paggasta ng enerhiya. Sa katawan, walang posibilidad na init ang temperatura ng higit sa 100 ° C, o paggamit ng kemikal agresibo compounds tulad ng lab. Protein-enzyme binds sa substrate. Sa bound estado ay binago, kasunod ang release ng huli. Ito ay dahil ang lahat ng mga catalysts ay ginagamit sa kemikal synthesis.

Ano ang mga antas ng organisasyon ng Molekyul-enzyme protina?

Karaniwan, ang mga molecule ay may isang tersiyaryo (globule) o quaternary (ilang interconnected globules) protina istraktura. Una, sila ay na-synthesize sa isang linear fashion. At pagkatapos ay tiklop sa ang nais na istraktura. Upang matiyak ang gawain ng biocatalyst ay nangangailangan ng isang tiyak na istraktura.

Enzymes pati na rin ang iba pang mga protina ay nawasak sa pamamagitan ng heating, matinding halaga ng pH, agresibo chemical compounds.

Karagdagang mga pag-aari ng mga enzymes

Kabilang sa mga tampok na ito ay ang mga sumusunod na mga bahagi:

1. Stereospecificity - ang pagbuo ng mga lamang ng isang produkto.
2. Regioselectivity - basagin ang chemical bond o grupo pagbabago sa lamang ng isang posisyon.
3. Chemoselectivity - katalisis lamang ng isang reaksyon.

trabaho lalo

Ang antas ng enzyme pagtitiyak ay nag-iiba. Gayunpaman, ang anumang enzyme laging aktibo sa isang partikular na substrate o grupo ng mga compounds sa istruktura. Non-proteinaceous catalysts ay hindi nagpapakita ng ari-arian na ito. Pagtitiyak sinusukat umiiral na pare-pareho (mol / l), na kung saan ay maaaring maging hanggang sa 10 ^-10 Mol / l. Magtrabaho aktibong enzyme matulin. Ang isa Molekyul catalyzes ang libu-libong-milyon-milyong mga tagubilin sa bawat segundo. Ang antas ng acceleration ng biochemical reaksyon nang malaki-laki (1000-100,000 beses) mas mataas kaysa sa maginoo catalysts.

Ang aksyon ng mga enzymes ay binuo sa ilang mga mekanismo. Ang pinakasimpleng pakikipag-ugnayan ay nangyayari sa isa Molekyul ng substrate, na sinusundan ng pagbuo ng produkto. Karamihan sa mga enzymes ay maaaring panagutin ng 2-3 iba't ibang mga molecules tumauli. Halimbawa, ang paglipat ng isang atom o grupo mula sa isang compound sa isa pa, o isang double paghalili sa isang "ping-pong". Sa mga reaksyon ay karaniwang nag-uugnay sa isang substrate, at ang pangalawang functional group na ito ay naka-link sa pamamagitan ng enzyme.

Ang pag-aaral ng mga enzyme na mekanismo ng pagkilos ay tumatagal ng lugar sa isang paraan:

1. Pagtukoy intermediate at huling produkto.
2. Pag-aaral ng istraktura at geometry ng functional group binds sa substrate at nagbibigay ng isang mataas na rate ng reaksyon.
3. Mutations sa gene ng enzyme at pagpapasiya ng mga pagbabago sa kanyang synthesis at aktibidad.

Aktibo at nagbubuklod site

Substrate Molekyul magkano ang mas maliit kaysa sa protina ay isang enzyme. Samakatuwid, ang umiiral ay dahil sa isang maliit na bilang ng mga grupo ng pagganap ng biocatalyst. Sila ay bumuo ng mga aktibong site, na binubuo ng isang partikular na hanay ng mga amino acids. Sa kumplikadong mga protina sa istruktura ng prosthetic grupong kasalukuyan nonprotein likas na katangian, na kung saan ay maaari ring maging bahagi ng aktibong center.

Dapat itong magtalaga ng isang hiwalay na grupo ng mga enzymes. Ang mga ito ay sa Molekyul ay kinabibilangan ng mga coenzyme permanenteng nagbubuklod Molekyul at ay exempt mula dito. Ganap na binuo protina enzyme na tinatawag na holoenzyme, at kapag ang pagtanggal ng isang cofactor - apoenzyme. Bilang coenzymes madalas na kumilos bitamina, metal, derivatives ng nitrohenus base (NAD - nicotinamide adenine dinucleotide, FAD - Flavin adenine dinucleotide, FMN - flavin mononucleotide).

May-bisang site ay nagbibigay ng isang tiyak na affinity sa substrate. Dahil sa ito nabuo ang isang matatag na substrate-enzyme complex. Mabilog na bagay istraktura constructed upang maging sa ibabaw ng niche (slit o recess) ng isang tiyak na sukat na kung saan ay nagbibigay ng mga may-bisang ng substrate. zone na ito ay karaniwang matatagpuan malapit sa mga aktibong site. Para sa ilang mga enzymes, may mga lugar upang kumonekta sa cofactors o metal ions.

konklusyon

Protein-enzyme ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa katawan. Ang ganitong mga sangkap catalyze reaksyon kemikal ay responsable para sa metabolismo - metabolismo. Sa anumang buhay na cell patuloy na nangyayari sa daan-daang biochemical proseso na kinasasangkutan ng pagbabawas reaksyon, cleavage at ang synthesis ng mga compounds. Ang pagpatuloy ang oksihenasyon ng sangkap na may isang malaking release ng enerhiya. Siya, sa pagliko, ay ginugol sa pagbuo ng carbohydrates, protina, taba, at ang kanilang mga complexes. Ang cleavage mga produkto ay estruktural mga sangkap na kinakailangan para sa synthesis ng organic compounds.