Unsa ang function sa enzyme nga protina? Ang enzymatic function sa protina: mga panig-ingnan

Ang buhat sa atong lawas - ang usa ka kaayo nga complex nga proseso diin minilyon sa mga selula nga nalambigit, sa liboan ka mga lain-laing mga butang. Apan adunay usa ka dapit nga mao ang bug-os nga nagsalig sa piho nga mga protina, nga walay nga ang tawo o hayop nga hingpit nga dili mahimo. Samtang kamo tingali makatag-an, kita sa paghisgot karon mahitungod sa mga enzyme.

Karon atong hisgotan ang enzymatic function sa protina. Kini mao ang usa ka mayor nga dapit sa biokemistriya.

Sukad sa basehan sa niini nga mga butang mao ang kasagaran protina, nan sila mahimong giisip sa kanila. kamo kinahanglan nga masayud nga sa unang higayon enzyme nadiskobrehan diha sa mga 30s sa ika-19 nga siglo, lamang ang mga siyentipiko mikuha labaw pa kay sa usa ka siglo, aron sa pag-abot sa usa ka mas o dili kaayo uniporme kahulugan alang kanila. Busa unsa ang function ang gihimo sa protina enzymes? Sa niini, ingon man sa ilang gambalay ug mga reaksiyon sa mga panig-ingnan nga kamo makakat-on gikan niini nga artikulo.

Ikaw nga makasabut nga dili ang tanan nga protina mahimong usa ka enzyme, bisan sa teoriya. Lingin nga protina lamang maporma makahimo sa magpasundayag catalytic nga kalihokan uban sa pagtahod ngadto sa ubang mga organic compounds. Sama sa tanan nga mga natural nga compounds sa niini nga klase, mga enzyme nga gilangkuban sa amino acid residues. Timan-i nga ang enzymatic function sa mga protina (mga panig-ingnan sa nga sa sa artikulo) mapahigayon lamang pinaagi sa usa ka tawo kansang bag-ang masa mao ang mas gamay pa kay sa 5000.

Unsa ang usa ka enzyme, ang mga modernong kahulugan

Enzyme - sa usa ka paagi sa biological nga gigikanan. Sila adunay mga abilidad aron sa buylohan sa reaksiyon, tungod sa suod nga kontak sa taliwala sa mga reactants (substrates). Kita moingon nga ang enzymatic function sa mga protina - sa usa ka proseso sa pipila ka mga catalysis sa biochemical reaksyon nga mga talagsaon sa usa ka buhi nga organismo. Lamang sa usa ka gamay nga bahin kanila mahimong pakopya sa laboratoryo.

Kini kinahanglan nga nakita nga sa niini nga dapit adunay pipila ka mga breakthrough sa bag-ohay nga mga tuig. Siyentipiko hinay-hinay nga miabut duol sa pagmugna artipisyal nga mga enzyme nga mahimong gamiton dili lamang alang sa ekonomiya nga mga katuyoan, apan usab sa medisina. Kini mao ang naugmad enzymes nga epektibo nga paglaglag sa bisan gamay nga dapit sa incipient kanser.

Nga mga bahin sa enzyme direkta nga nalambigit sa reaksiyon?

Timan-i nga, sa kontak uban sa sa substrate wala maglakip sa tibuok lawas sa enzyme, apan lamang sa usa ka gamay nga bahin sa nga mao ang gitawag nga aktibo nga site. Kini mao ang ilang nag-unang kabtangan sa complementarity. konsepto Kini nagpasabot nga ang enzyme mao ang sa minithi haum sa substrate sa porma ug sa ilang pisikal ug kemikal nga mga kabtangan. makaingon kita nga ang function sa mga enzymes sa niini nga kaso mao ang sama sa mosunod:

• Ang ilang tubig gikan sa kabhang nawong.
• Adunay usa ka distorsyon (polarization, alang sa panig-ingnan).
• Human nga sila gihan-ay sa usa ka espesyal nga paagi sa luna, samtang pagbalhin mas duol sa usag usa.

Kini nga mga mga hinungdan modala ngadto sa sa pagpatulin sa mga reaksyon. Karon, atong paghimo sa usa ka pagtandi tali sa mga enzymes ug dili organiko catalysts.

Samtang kamo mahimo tan-awa, ang mga enzymatic function sa mga protina nagkinahanglan kapihoan. Pinaagi sa iyang kaugalingon usab makadugang nga daghan niini nga mga protina usab sa henero nga piho nga. Sa yanong pagkasulti, sa tawhanong mga enzyme halos angay alang sa usa ka guinea baboy.

Importante nga impormasyon mahitungod sa gambalay sa enzymes

Ang istruktura sa niini nga mga compounds nga nahimulag dayon sa tulo ka ang-ang. Ang nag-unang gambalay mahimong giila sa amino acid residues nga mga bahin sa mga enzymes. Sukad sa enzymatic function sa protina, mga panig-ingnan nga balik-balik nga kita nga gihisgotan niining artikuloha, mahimong gidala sa gawas lamang sa pipila ka kategoriya sa mga compounds, sa pag-ila kanila sa tukma niini nga basehan mao na tinuod.

Mahitungod sa secondary level, ang accessory niini determinado pinaagi sa dugang nga mga matang sa mga talikala nga mahitabo taliwala sa mga amino acid residues. Kini nga komunikasyon idroheno, electrostatic, hydrophobic, ug Van der Waals pakig. Ingon sa usa ka resulta sa tensyon nga hinungdan kini nga mga koneksyon sa lain-laing mga bahin sa enzyme nga gipatungha α-helix, ang laang ug β-lanot.

Ang tertiary nga gambalay mao ang usa ka resulta sa sa kamatuoran nga ang medyo dako nga bahin sa polypeptide kadena lamang pilo. Ang resulta mga lanot mga gitawag kabilin. Sa katapusan, ang katapusan nga pagporma sa gambalay niini nga mahitabo lamang human sa usa ka lig-on nga interaction-on sa taliwala sa lain-laing mga kabilin. Kini kinahanglan nga pagahinumduman nga ang pagtukod sa mga kabilin sa ilang mga kaugalingon nga moadto sa usa ka bug-os nga independente nga paagi gikan sa matag usa.

Ang ubang mga kinaiya domain

Kasagaran, ang polypeptide kadena nga gikan diin sila nag-umol, naglangkob sa gibana-bana nga 150 ka amino acid residues. Sa diha nga kabilin makig-uban sa usag usa, nga nag-umol globule. Tungod kay ang function ang gihimo sa enzymatic aktibo nga mga dapit base sa kanila, kinahanglan nga makasabut sa importansya sa niini nga proseso.

Ang domain sa iyang kaugalingon nga gihulagway pinaagi sa kamatuoran nga sa taliwala sa amino acid residues sa iyang gambalay adunay daghang pakig. Ang ilang gidaghanon mao ang mas taas alang sa mga mga reaksiyon sa taliwala sa ilang mga kaugalingon kabilin. Busa, ang lungag sa taliwala kanila nga medyo "huyang" sa mga buhat sa mga nagkalain-laing mga organic nga solvents. Ang gidaghanon sa mga han-ay sa 20-30 cubic angstrom nga mohaum sa pipila molekula sa tubig. Iba-iba nga kabilin sa kasagaran adunay usa ka bug-os nga talagsaon tulo-ka-dimensional nga gambalay, nga nakig-uban sa mga performance sa bug-os nga lain-laing mga gimbuhaton.

aktibo nga mga dapit

Ingon sa usa ka pagmando sa, ang aktibo nga mga dapit nahimutang hugot sa taliwala sa kabilin. Busa, ang matag usa sa nga pasundayag sa usa ka importante kaayo nga papel sa dagan sa reaksyon. Tungod niini nga kahikayan sa mga kabilin nga makita dakong pagka-flexible, paglihok sa maong dapit sa enzyme. Kini mao ang hilabihan importante, sukad sa enzymatic function ang gihimo lamang sa mga compounds nga haom usab sa iyang mga spatial nga posisyon.

Sa tunga-tunga ang gitas-on polypeptide bugkos sa lawas sa enzyme, ug pinaagi sa unsa nga paagi komplikado gimbuhaton ilang gihimo, adunay usa ka direkta nga sumpay. Komplikasyon papel duha makab-ot pinaagi sa pagtukod sa mga aktibo nga dapit sa mga reaksyon sa taliwala sa mga catalytic domain ug tungod sa pagtukod sa bag-o kabilin.

Ang ubang mga protina, enzymes (mga panig-ingnan - lysozyme ug glycogen) mahimong vary sa hilabihan gayud diha sa gidak-on (129 ug 842 amino acid residues, sa tinagsa), bisan pa ang mga reaksiyon ang catalyzed kanalkanal sa kemikal nga mga bugkos sa sa mao gihapon nga matang. Ang kalainan mao nga ang labaw nga kaylap ug dako nga mga enzyme mao ang makahimo sa mas maayo nga pagpugong sa iyang posisyon sa luna, nga nagsiguro mas dako nga kalig-on ug sa tibook nga pagsingkamot sa reaksyon.

Ang nag-unang klasipikasyon sa mga enzymes

Sa pagkakaron gidawat ug kaylap sa kalibotan mao ang bandila classification. Sumala sa iyang mga, kini nagatindog sa unom ka core klase, uban sa mga may kalabutan nga subclasses. atong hisgotan lamang sa mga nag-unang mga. Ania sila:

1. Oxidoreductases. Ang function sa mga enzymes sa niini nga kaso - stimulation redox mga reaksiyon.

2. Transferases. Hinaot nga sa paghimo sa pagbalhin substrates sa taliwala sa mga mosunod nga mga grupo:

• Usa ka-carbon nga mga yunit.
• Nagpabilin nga sa mga aldehydes ug ketones.
• Acyl ug glycosyl components.
• Alkyl (ingon nga usa ka gawas dili makabunga CH3) residues.
• Nitrogenous mga base.
• Groups nga naglangkob sa phosphorus.

3. Hydrolases. Sa kini nga kaso, ang mga enzymatic function mao ang pagpakighiusa sa mga protina sa mosunod nga mga matang sa mga compounds:

• Ester.
• Glycosides.
• Ester, ug thioesters.
• Peptide matang talikala.
• Relasyon matang CN (gawas sa sa mao gihapon nga peptide).

4. Lyases. Makahimo sa disengaging mga grupo uban sa sunod-sunod nga pagtukod sa usa ka double nga bugkos. Dugang pa, may sa pagbuhat sa mga balion proseso: apil pinili nga mga grupo nga doblehon talikala.

5. Isomerases. Sa kini nga kaso, ang mga enzymatic function sa mga protina komplikado isomeric catalysis mga reaksiyon. Kini nga grupo naglakip sa mosunod nga mga enzyme:

• Racemase, epimerase.
• Tsistransizomerazy.
• Intramolecular oxidoreductases.
• Intramolecular transferases.
• Intramolecular lyase.

6. Ligases (kon nailhan nga synthetase). Sila gigamit alang sa pagbahin sa ATP samtang pagtukod sa pipila ka mga koneksyon.

Kini mao ang sayon sa makamatikod nga ang enzymatic function sa mga protina mao ang kaayo importante, ingon nga sila sa pipila ka mga gidak-on sa pagkontrolar sa halos sa tanan nga mga nga mga reaksyon sa pagkuha nga dapit sa tagsatagsa ka ikaduha sa imong lawas.

Ang mahabilin sa enzyme human sa pakig-uban sa mga substrate?

Kasagaran, ang enzyme mao ang usa ka protina lingin nga gigikanan, ang aktibo nga sentro nga girepresentahan sa iyang sama nga amino acid residues. Sa tanan nga uban nga mga kaso, sa sentro nga bahin lig-on nga konektado uban niini artipisyal nga grupo o coenzyme (ATP, alang sa panig-ingnan), ang relasyon mao ang daghan nga mas huyang. Usa ka paagi nga gitawag sa usa ka holoenzyme, ug ang salin, human sa pagtangtang sa mga nag-umol ATP apoenzyme.

Mao kini ang, sumala sa niini nga bahin enzymes giklasipikar ngadto sa mosunod nga mga grupo:

• Yano nga hydrolase, lyase, ug isomerase, nga sa kinatibuk-dili naglakip coenzyme base.
• Enzyme protina (mga panig-ingnan - sa pipila ka mga transaminase) nga naglangkob sa usa ka artipisyal nga grupo (lipoic acid, alang sa panig-ingnan). Kini nga grupo naglakip sa daghan sa peroxidase.
• Enizmy nga sa gikinahanglan nga coenzyme o. Kini naglakip sa kinases, ingon man ang kadaghanan sa mga oxidoreductases.
• Ang ubang mga catalysts, sa komposisyon sa nga wala pa bug-os masabtan.

Ang tanan nga mga butang nga mga bahin sa unang grupo, nga kaylap nga gigamit sa industriya sa pagkaon. Ang tanan nga uban nga mga catalysts nagkinahanglan kaayo sa piho nga mga kondisyon alang sa pagpaaktibo, ug busa lamang pagtrabaho sa lawas, o sa pipila ka mga eksperimento sa laboratoryo. Busa, ang enzymatic function - kini mao ang usa ka kaayo nga piho nga reaksyon, nga naglangkob sa makapadasig (catalysis) reaksiyon sa sa pipila ka matang sa pag-ayo-gihubit kahimtang sa sa tawo o hayop nga lawas.

Unsay mahitabo sa mga aktibo nga site, o nganong enzyme pagtrabaho sa ingon sa epektibong paagi?

balik-balik nga kita miingon nga ang yawe sa pagsabot sa enzymatic catalysis mao ang paglalang sa aktibo nga sentro. Kini mao ang didto nga ang piho nga bili sa substrate, nga sa maong mga kahimtang mao ang labi pa nga aktibo reaksiyon. Aron alang kaninyo sa pagsabut sa mga komplikado sa mga reaksyon nga gidala gikan didto, sa paghatag sa usa ka yano nga panig-ingnan sa mahitabo glucose fermentation, kini mao ang gikinahanglan sa makausa 12 enzymes! Parehas lisud nga interaction mahimong posible lamang tungod sa kamatuoran nga ang usa ka protina nga nagabuhat sa enzymatic function ang labing taas nga matang sa kapihoan.

Matang sa enzymes kapihoan

Kini mao ang bug-os nga. Sa kini nga kaso, ang kapihoan gipakita sa usa ka lamang, hugot nga gihubit matang enzyme. Busa, urease interact lamang uban sa urea. Uban sa lactose nga gatas ingon nga kini mosulod sa reaksiyon sa ilalum sa bisan unsa nga mga kahimtang. Mao kana ang function ang gihimo sa mga protina, mga enzyme sa lawas.

Dugang pa, ang grupo mao ang dili Sagad bug-os nga kapihoan. Sama sa masabtan gikan sa ngalan, sa niini nga kaso adunay "pagdawat" hugot ngadto sa usa ka klase sa mga organic compounds (ester, lakip na ang complex alkohol o aldehydes). Pananglitan, pepsin, nga mao ang usa sa mga yawe nga mga enzyme sa tiyan, nagpakita lamang sa kapihoan alang sa hydrolysis sa peptide talikala. Alkohol dehydrogenase interact lamang uban sa alkohol ug dili laktikodegidraza tipak sa bisan unsa sa uban nga kay sa alpha-hydroxy asido.

Kini mahitabo usab nga ang enzymatic function kinaiya sa usa ka partikular nga grupo sa mga compounds, apan ubos sa pipila ka kahimtang, ang mga enzyme mahimong molihok sa na sa lain-laing gikan sa ilang mga nag-unang "katuyoan" sa usa ka bahandi. Sa kini nga kaso, ang hinungdan "kahilig" sa usa ka klase sa mga butang, apan ubos sa pipila ka mga kahimtang kini mounong ug uban pang mga compounds (dili kinahanglan nga katumbas). Apan, sa niini nga kaso, ang reaksiyon moadto sa daghan nga mas hinay-hinay.

Kaylap nga nailhan alang sa abilidad sa trypsin sa paglihok sa peptide talikala, apan pipila ka mga tawo nga masayud nga kini nga protina nga nagabuhat sa function sa mga enzyme sa sa tiyan tract, mahimong reaksiyon sa lain-laing mga Ester compounds.

Sa kataposan, anaa ang kapihoan sa Optical. Kini nga mga enzyme mahimong makig-uban sa usa ka halapad nga matang sa mga butang ilista bug-os, apan lamang sa ilalum sa kondisyon nga sila adunay usa ka pag-ayo-gihubit optical kabtangan. Busa, ang enzymatic function sa mga protina sa niini nga kaso mao ang kaayo susama sa baruganan sa aksyon dili enzymes, catalysts ug organikong gigikanan.

Unsa nga mga butang ang pagtino sa efficiency sa catalysis?

Karon, gituohan nga mga butang nga sa pagtino sa usa ka hilabihan nga hatag-as nga matang sa efficiency sa mga enzymes mao ang:

• concentrate epekto.
• spatial orientation epekto.
• Ang versatility sa aktibo nga sentro reaksyon.

Sa kinatibuk-an, ang epekto sa bahandi konsentrasyon wala lahi sa nga sa organikong catalysis reaksyon. Sa kini nga kaso, ang usa ka konsentrasyon sa maong substrate, nga mao ang pipila ka mga higayon mas dako kay sa usa ka susama nga bili alang sa tanan nga uban nga mga butang ang gidaghanon sa solusyon sa mga aktibo nga sentro. Sa sentro sa reaksiyon selectively matang molekula nga mga butang nga kinahanglan reaksiyon sa usag usa. Kini mao ang dili lisud nga sa pagtag-nga epekto kini modala ngadto sa usa ka usbaw sa mga kemikal nga reaksyon rate sa pipila ka sugo ni magnitude.

Sa diha nga ang usa ka sumbanan nga proseso sa kemikal nga mahitabo, kini mao ang hilabihan importante, nga mao ang bahin sa makig-molekula nga mabangga sa usag usa. Sa yanong pagkasulti, ang bahandi sa mga molekula sa panahon sa sa banggaay kinahanglan nga hugot nga oriented paryente sa usag usa. Tungod sa sa kamatuoran nga ang gihimo nga pinugos, unya ang tanan nga nalambigit nga mga sangkap sa mga gihan-ay sa usa ka linya, ang catalysis reaksyon nga Accelerated sa mga tulo ka sugo sa maong turn sa aktibo nga dapit sa enzyme.

Ubos multifunctionality sa niini nga kaso kini nagtumong sa usa ka kabtangan sa tanan nga mga sangkap sa mga aktibo nga dapit sa mao nga panahon (o hugot nga koordinadong) nga buhat sa molekula "pagtratar" bahandi. Diin ang usa (molekula) dili lamang angay natudlong sa luna (tan-awa sa. Labaw sa), apan usab sa pag-ayo-usab sa iyang mga kinaiya. Ang tanan nga kini sa tingub modala ngadto sa sa kamatuoran nga ang enzyme mao nga mahimong mas sayon ​​sa paglihok sa substrate nga ingon sa gikinahanglan.