Hvað er fall af ensíminu prótein? Ensímvatntsmfift virka próteina: dæmi

Starf líkama okkar - mjög flókið ferli þar sem milljónir frumna sem taka þátt, þúsundir af mismunandi efnum. En það er eitt svæði sem er algjörlega háð sérstökum próteinum, án þess að líf manna eða dýra væri alveg ómögulegt. Eins og þú giska sennilega erum við að tala nú um ensím.

Í dag munum við fjalla um ensím virkni próteina. Þetta er stórt svæði í lífefnafræði.

Þar sem grundvelli þessara efna verða að miklu leyti prótein, þá geta þeir talist af þeim. Þú ættir að vita að fyrir fyrstu ensím sinn fundust í 30s 19. öld, aðeins vísindamenn tóku meira en öld, í því skyni að koma á meira eða minna samræmda skilgreiningu á þeim. Svo hvað aðgerð er gerð af prótein ensímum? Á þessu, og um uppbyggingu þeirra og viðbrögðum dæmunum sem þú munt læra af þessari grein.

Þú verður að skilja að ekki allir prótín getur verið ensím, jafnvel í orði. Globular prótein mynda aðeins fær um að sýna ensímvirkni með tilliti til annarra lífrænna efnasambanda. Eins og við á öllum náttúrulegum efnasambönd í þessum flokki, eru ensím sem samanstendur af amínósýruleifar. Athugaðu að ensím hlutverk próteina (dæmi sem verður í greininni) er hægt að framkvæma með einum sem mólmassi er minni en 5000.

Hvað er ensím, nútíma skilgreiningu

Ensím - a hvata af líffræðilegum uppruna. Þeir hafa getu til að flýta fyrir viðbrögð, vegna þess að nánu sambandi milli hvarfefnum (hvarfefni). Við getum sagt að ensím virkni próteina - ferli sumar efnahvarfa af lífefnafræðilegum viðbrögð sem eru einstök lífveru. Aðeins lítill hluti þeirra er hægt að afrita á rannsóknarstofu.

Það skal tekið fram að á þessu svæði hefur verið nokkur bylting á undanförnum árum. Vísindamenn hafa smám saman komið nálægt því að búa til gervi ensím sem nota má ekki bara fyrir efnahagslegum tilgangi, heldur einnig lyf. Það er þróað ensím sem geta í raun eyðilagt jafnvel lítið svæði byrjunarstigi krabbameins.

Hvaða hlutar ensímsins taka beinan þátt í hvarfinu?

Athugið að í sambandi við undirlag ekki fela í sér allan líkamann ensímsins, en aðeins lítill hluti sem er kallað virka staður. Þetta er helsta eign þeirra fyllingar. Þetta hugtak felur í sér að ensím er fullkomlega til þess fallin að undirlag í formi og eðlis- og efnafræðilega eiginleika þeirra. Við getum sagt að hlutverk ensíma í þessu tilfelli er sem hér segir:

• vatn þeirra kemur niður af skel yfirborðinu.
• Það er ákveðin aflögun (skautun, til dæmis).
• Eftir að þeir eru raðað á sérstakan hátt í rýminu, á meðan að færa nær hvert öðru.

Þessir þættir leiða til þess að hraða viðbrögðum. Nú skulum gera samanburð milli ensíma og ólífræn hvatar.

bera saman árangur	ensím	ólífræn hvatar
Hröðun við fremri og öfuga hvarfinu	sama	sama
Sértæki (sértækni)	Fallin aðeins til ákveðna tegund af efni, hár sérhæfni	Getur verið alhliða, hraða nokkur svipuð viðbrögð
viðbrögð hraða	Að auka álag á hvarfinu á nokkrum milljón sinnum	The hröðun í hundruðum og þúsundum sinnum
Viðbrögð við hita	Hvarfið fer á "ekki" vegna að fullu eða hluta S-eðlissviptingu prótína sem koma í henni	Þegar hituð, flestir hvarfaskynjarar viðbrögð hvað eftir annað hraðað

Eins og þú geta sjá, ensím virkni próteina krefst sérhæfni. Af sjálfu sér mun einnig bæta við að mörg þessara próteina hafa einnig tegundir sérstakar. Einfaldlega setja, mönnum ensím varla hentugur fyrir naggrís.

Mikilvægar upplýsingar um uppbyggingu ensíma

Uppbygging þessara efnasambanda með er einangrað strax þremur stigum. Grunnbygging er skilgreindur með aminósýruleifuniim, sem eru hlutar ensímunum. Síðan ensím virkni próteina, dæmi sem við höfum ítrekað vitnað í þessari grein, má aðeins fara fram eftir ákveðnum flokkum efnasambanda, að bera kennsl á þá einmitt á þessum grundvelli er alveg alvöru.

Eins og til efri stigi, accessory við það, séu ákvarðaður út í frá fleiri tegundir af skuldabréfa sem getur verið á milli þessara amínósýruleifum. Þessi samskipti vetni, rafstöðueiginleikar, vatnsfælin, og Van der Waals milliverkanir. Sem afleiðing af spennu sem valda þessar tengingar á mismunandi stöðum og ensímið framleitt a-gorm, lykkja og beta-þræðir.

-Þriðjastigs myndbyggingu virðist sem afleiðing af þeirri staðreynd að tiltölulega að mikið magn pólýpeptíð keðjunni einfaldlega brjóta. Sem leiðir þræðir eru kallaðir lén. Loks endanlega myndun þessa uppbyggingu á sér stað aðeins eftir stöðugri víxlverkun komið á milli mismunandi lén. Það ætti að hafa í huga að myndun ríki sig að fara í algjörlega sjálfstæðan hátt frá hvert öðru.

Sum ríki einkenni

Venjulega er fjölpeptíð keðja sem þau eru mynduð, samanstendur af um það bil 150 amínósýruleifar. Þegar lén samskipti við hvert annað, mynduð globule. Þar sem aðgerð er gerð af ensím virka vefsvæði byggir á þeim, ættu að skilja mikilvægi þessa ferlis.

Lénið sjálft er einkennist af því að á milli amínósýruleifa í uppbyggingu þess sem það eru fjölmargir milliverkanir. Fjöldi þeirra er miklu hærri fyrir þá viðbrögðum milli sín lén. Þannig, hola á milli þeirra tiltölulega "viðkvæm" framkvæmda á vegum ýmissa lífrænum leysum. Rúmmál af stærðargráðunni 20-30 tenings angström sem passar nokkrar vatnssameindum. Mismunandi ríki hafa oft alveg einstakt þrívítt uppbyggingu, sem tengist frammistöðu algjörlega mismunandi aðgerðum.

virkir síður

Sem reglu, eru virku síður staðsett stranglega milli léna. Samkvæmt því, sem hver um sig gegnir mjög mikilvægu hlutverki í tengslum við hvarfið. Vegna þessa tilhögun ríki finnast töluvert sveigjanleika, hreyfanleika á sviði ensímsins. Þetta er afar mikilvægt, þar sem ensím aðgerð er framkvæmd aðeins þær efni sem geta hentugt breyta staðbundna stöðu sína.

Milli lengd fjölpeptíð með skuldabréf í meginmál ensímsins, og eftir því hversu flóknum aðgerðum sem þeir gerðar, það er bein tengsl. Fylgikvilli hlutverk bæði náð með því að mynda virka svæði hvarf milli hvata ríki og vegna myndunar alveg nýja lén.

Sum prótein, ensím efni (dæmi - lýsósými og glýkógen) geta verið mjög breytileg að stærð (129 og 842 amínósýruleifar, í sömu röð), þrátt fyrir að hvarfið er hvatað klofnun efnatengja af sömu gerð. Munurinn er sá að massamiklar og stór ensím eru fær um að hafa betri stjórn á stöðu sína í rúmi, sem tryggir meiri stöðugleika og hraða viðbrögðum.

Helstu flokkun ensíma

Eins samþykkt og útbreidd í heiminum er staðall flokkun. Samkvæmt henni, það stendur sex algerlega flokka, með viðeigandi undirflokka. Við teljum aðeins undirstöðu. Hér þeir eru:

1. Oxidoreductases. Hlutverk ensíma í þessu tilviki - örvun redoxhvörfum.

2. transferasa. Kann framkvæma flutning undirlag milli eftirfarandi hópa:

• Einn kolefni einingar.
• Leifar af aldehýðum og ketóna.
• Acyi og glýkósýl hluti.
• Alkýl (sem undantekning getur ekki borið CH3) leifar.
• Köfnunarefnisbasarnir.
• Meðal hópa sem innihalda fosfór.

3. vatnsrofskljúfar. Í þessu tilviki, sem ensímasýlunin virka er að kljúfa prótín til að eftirfarandi tegundum efnasambönd:

• Esterar.
• Glýkósíð.
• Esterar og þíóestera.
• Peptíð tegund skuldabréf.
• Tengsl tegund CN (að undanskildum sömu peptíð).

4. Lyases. Eru fær um disengaging hópa með síðari myndun tvítengi. Enn fremur, það kann að framkvæma á andhverfan ferli: Tengja völdum hópum til að tvítengi.

5. Isomerases. Í þessu tilviki er ensím virkni próteina er flókið myndbrigði viðbrögð Catalysis. Þessi hópur inniheldur eftirfarandi ensím:

• Rasemasa, epimerase.
• Tsistransizomerazy.
• Innansameinda oxidoreductases.
• Innansameinda transferasa.
• Innansameinda lýasa.

6. Ligases (annars þekkt sem lígasa). Þau eru notuð til að skera upp ATP á meðan mynda sumir tengsl.

Það er auðvelt að taka eftir því að ensím hlutverk próteina er ótrúlega mikilvægt, eins og þeir eru að einhverju leyti stjórn nánast allar sem fara fram hverri sekúndu í líkamanum.

Hvað er ensímsins eftir samskiptum við undirlagið?

Oft, sem ensímið er prótein globular uppruna, virka miðju sem er táknað með sömu leifar amínósýruinnihald. Í öllum öðrum tilvikum, í miðju hluta fasttengdur við það tengihópurinn eða kóensím (ATP, til dæmis), sambandið er mun veikari. Hvata á kallað holoenzyme, og leifar þess, eftir að fjarlægja sem myndast ATP apoenzyme.

Svona, í samræmi við þennan eiginleika ensíma sem flokkast í eftirfarandi hópa:

• Simple hýdrólasa, lýasa og ísómerasa, sem almennt innihalda ekki kóensím stöð.
• Ensím prótín (til dæmis - sem er nokkur transamínasa) sem samanstendur af gervilimi hóp (lípó-sýru, til dæmis). Þessi hópur inniheldur mörg af peroxidase.
• Enizmy þar sem krafist er kóensím endurnýjun. Þessir eru kínasa, sem og flest oxidoreductases.
• Aðrir hvatar, þar sem samsetning þess er ekki enn að fullu skilið.

Öll efni sem eru hluti af fyrsta hópnum, eru mikið notaðar í matvælaiðnaði. Öll önnur hvatar þurfa mjög sérstakar skilyrðin fyrir virkjun þess, og því aðeins að vinna í líkamanum, eða í sumum rannsóknarstofum tilraunum. Þannig, sem ensímasýlunin virka - þetta er mjög sérstakur viðbrögð, sem felst í því að örva (hvötun viðbrögðum) í ákveðnum gerðum af vel skilgreindar aðstæður sem blóði manns eða dýrs.

Hvað gerist í virku síðuna, eða hvers vegna ensím vinna þannig í raun?

Við höfum ítrekað sagt að lykillinn að skilningi á ensímvirkni Catalysis er sköpun virka miðju. Það er þar sem sértæk binding undirlag, sem við slíkar aðstæður eru mun virkari bregðast við. Í röð fyrir þú til að skilja hversu flókið viðbrögðum sem fara fram, gefa einfalt dæmi til að gerast glúkósa gerjun, það er nauðsynlegt þegar 12 ensímum! Jafn erfitt samspil verður aðeins hægt vegna þess að prótein sem sinnir ensímvirkni aðgerðina hefur hæsta stig sértæki.

Tegundir af ensímum sérhæfni

Það er alger. Í þessu tilviki, sértæki er aðeins sýndur til eitt, stranglega skilgreindar tegund ensím. Svona, úreasa víxlverkar aðeins með þvagefni. Með laktósa mjólk og það fer inn á hvarfið við aðstæður. Það er það sem aðgerð er gerð af próteinum, ensím í líkamanum.

Auk þess sem hópurinn er ekki óalgengt alger sérhæfni. Eins og hægt er að skilja frá nafni, í þessu tilfelli er "receptivity" strangt til a tegund af, lífrænna efnasambanda (esterar, þar á meðal flóknum alkóhól eða aldehýð). Til dæmis, pepsín, sem er eitt af helstu ensíma í maga, bara sýnir sérvirkni fyrir vatnsrofi peptíðtengi. Alkóhóldehýdrógenasa víxlverkar eingöngu með alkóhólum og laktikodegidraza ekki skipt neitt annað en alfa-hýdroxý sýrum.

Það gerist líka að ensím virka einkenni tiltekins hóps efnasambanda, en við vissar aðstæður, ensím getur verið á mjög mismunandi frá helstu þeirra "tilgang" efnis. Í þessu tilviki, þar sem hvatinn "tilhneigingu" til ákveðinni tegund af efna, en við vissar aðstæður það er hægt að halda sér fast og önnur efnasambönd (ekki endilega samsvarandi). Hins vegar í þessu tilfelli, viðbrögðin mun fara miklu hægar.

Víða þekktur fyrir getu trypsín sér að breyta samkvæmt peptiðtengjum, en fáir vita að þetta prótein sem framkvæma aðgerðina að ensímsins í meltingarvegi, gæti vel hvarfast við mismunandi efnasambönd ester.

Að lokum, það er sérhæfni sjón. Þessi ensím geta samskipti við margs konar efnum listann alveg, en aðeins undir því skilyrði að þeir hafa vel skilgreind sjón eiginleika. Þannig er ensím virkni próteina í þessu tilfelli er mjög svipuð þeirri grundvallarreglu aðgerð er ekki ensím, hvatar og ólífræn uppruna.

Hvaða þættir ákvarða skilvirkni hvötun?

Í dag er talið að þættir sem ákvarða afar mikla skilvirkni ensíma eru:

• einbeita áhrif.
• staðbundna stefnumörkun áhrif.
• The fjölhæfni af virku viðbrögð miðju.

Almennt má segja að hvaða áhrif styrkur efnisins ekki frábrugðin að í ólífrænum viðbrögðum hvðtunaraðstœður. Í þessu tilfelli, styrkur slíkra undirlag, sem er nokkrum sinnum stærri en sambærileg gildi fyrir alla aðra hluti rúmmál lausnar í virku miðjunni. Er í hvarfinu miðju vali skiptir sameind eíhi sem verða að hvarfast við hvert annað. Það er ekki erfitt að giska á að þessi áhrif leiði til aukningar í efnahvörf hlutfall nokkrum stærðargráðum.

Þegar staðall efna ferli á sér stað, er það ákaflega mikilvægt, sem er hluti af samverkandi sameinda munu rekast á við hvert annað. Einfaldlega setja, efni sameindarinnar á þeim tíma árekstri verður stranglega stilla miðað við hvert annað. Vegna þess að er framkvæmd af nauðung, þá allir þátt þættir eru raðað í ákveðinni línu, efnahvarfa hvarfið er hraðað með um það bil þrjár pantanir á slíkri í virka hluta ensímsins.

Undir multifunctionality í þessu tilfelli er átt við eign allra hluta virka staðnum á sama tíma (eða strangt samræmdri) laga um sameind "meðferð" efni. Þar sem einn (sameind) er ekki aðeins hæfilega föst í rúmi (sjá. Hér að framan), en einnig stórlega breytist einkenni. Allt þetta leiðir saman til þess að ensímið er að verða miklu auðveldara að starfa á undirlag sem þörf er á.