VormingSekondêre onderwys en skole

Wat is die funksie van die ensiem proteïen? Die ensimatiese funksie van proteïene: voorbeelde

Die werk van ons liggaam - 'n baie komplekse proses waarin miljoene selle betrokke is, duisende verskillende stowwe. Maar daar is een gebied wat is heeltemal afhanklik van die spesifieke proteïene, waarsonder die mens of dier lewe heeltemal onmoontlik sou wees. Soos jy seker al, ons is nou praat oor die ensieme.

Vandag sal ons die ensiematiese oorweeg funksie van proteïene. Dit is 'n groot gebied van biochemie.

Sedert die basis van hierdie stowwe is hoofsaaklik proteïene, dan kan hulle in aanmerking kom deur hulle. Jy moet weet dat vir die eerste keer ensieme is ontdek in die 30s van die 19de eeu, net die wetenskaplikes het meer as 'n eeu, ten einde te kom by 'n min of meer eenvormige definisie vir hulle. So, wat funksie uitgevoer word deur proteïen ensieme? Op hierdie, sowel as hul struktuur en reaksies van die voorbeelde wat jy sal leer uit hierdie artikel.

Jy moet verstaan dat nie elke proteïen kan 'n ensiem wees, selfs in teorie. Globulêre proteïene net vorm in staat uitstal katalitiese aktiwiteit met betrekking tot ander organiese verbindings. Soos met al die natuurlike verbindings in hierdie klas, is ensieme bestaan uit aminosuurresidue. Let daarop dat die ensiematiese funksie van proteïene (voorbeelde van wat sal wees in die artikel) kan slegs uitgevoer word deur een wie se molêre massa is kleiner as 5000.

Wat is 'n ensiem, die moderne definisie

Ensieme - 'n katalisator van biologiese oorsprong. Hulle het die vermoë om die reaksie versnel, as gevolg van die noue kontak tussen die reagense (substrate). Ons kan sê dat die ensiematiese funksie van proteïene - 'n proses 'n paar katalise van biochemiese reaksies wat eie is aan 'n lewende organisme is. Slegs 'n klein deel van hulle weergegee kan word in die laboratorium.

Daar moet kennis geneem word dat in hierdie gebied is daar 'n paar deurbraak in die afgelope jaar. Wetenskaplikes het geleidelik kom naby aan die skep van kunsmatige ensieme wat gebruik kan word nie net vir ekonomiese doeleindes, maar ook medisyne. Dit is ontwikkel ensieme wat effektief selfs klein gebiede van incipient kanker kan vernietig.

Watter dele van die ensiem wat direk betrokke is in die reaksie?

Let daarop dat, in aanraking kom met die substraat nie die hele liggaam van die ensiem, maar slegs 'n klein gedeelte van wat genoem word die aktiewe setel nie in te sluit. Dit is die belangrikste eienskap van komplementariteit. Hierdie konsep impliseer dat die ensiem ideaal geskik is vir die substraat in die vorm en hul fisiese en chemiese eienskappe. Ons kan sê dat die funksie van ensieme in hierdie geval is soos volg:

  • Hulle water kom uit die dop oppervlak.
  • Daar is 'n sekere vervorming (polarisasie, byvoorbeeld).
  • Daarna het hulle gereël in 'n spesiale manier in die ruimte, terwyl beweeg nader aan mekaar.

Hierdie faktore lei tot die versnelling van die reaksie. Nou, laat ons 'n vergelyking tussen die ensieme en anorganiese katalisators.

vergelyk die prestasie van

ensieme

anorganiese katalisators

Versnelling van die voorwaartse en terugwaartse reaksie

dieselfde

dieselfde

Spesifisiteit (komplementariteit)

net geskik vir 'n spesifieke tipe van materiaal, hoë spesifisiteit

Kan universele wees, 'n paar soortgelyke reaksies versnel

reaksie spoed

Verhoog die intensiteit van die reaksie van 'n paar miljoen keer

Die versnelling in die honderde en duisende van tye

Reaksie op hitte

Die reaksie gaan na "nee" as gevolg van die algehele of gedeeltelike denaturering van proteïene wat betrokke is in dit

Wanneer verhit, die meeste katalitiese reaksies herhaaldelik versnelde

Soos jy kan sien, die ensiematiese funksie van proteïene vereis spesifisiteit. Op sigself sal ook byvoeg dat baie van hierdie proteïene het ook spesies spesifiek. Eenvoudig gestel, die mens ensieme skaars geskik vir 'n marmot.

Belangrike inligting oor die struktuur van ensieme

Die struktuur van hierdie verbindings is geïsoleer onmiddellik drie vlakke. Die primêre struktuur kan uitgeken word aan die aminosuurresidue wat deel van die ensieme is. Sedert die ensiematiese funksie van proteïene, voorbeelde van wat ons herhaaldelik aangehaal in hierdie artikel, kan uit slegs deur sekere kategorieë van verbindings gedra het, aan hulle presies te identifiseer op grond hiervan is baie werklik.

Met betrekking tot die sekondêre vlak, is die daarbykomende bepaal deur middel van bykomende tipes verbande wat mag voorkom tussen hierdie aminosuurresidue. Hierdie kommunikasie waterstof, elektrostatiese, hidrofobiese, en Van der Waals interaksies. As gevolg van die spanning wat hierdie verbindings in verskillende dele van die ensiem veroorsaak geproduseer α-heliks, die lus en β-stringe.

Die tersiêre struktuur is 'n gevolg van die feit dat relatief groot gedeeltes van die polipeptiedketting eenvoudig vou. Die gevolglike stringe is genoem domeine. Ten slotte, die finale vorming van hierdie struktuur plaasvind slegs na 'n stabiele interaksie tussen verskillende domeine. Daar moet onthou word dat die vorming van die domeine hulself gaan in 'n heeltemal onafhanklike wyse van mekaar.

Sommige domein eienskappe

Tipies, die polipeptiedketting waaruit dit gevorm, bestaan uit ongeveer 150 aminosuurresidue. Wanneer domeine met mekaar, gevorm bolletjie. Sedert die funksie uitgevoer word deur die ensimatiese aktiewe webwerwe wat gebaseer is op hulle, moet die belangrikheid van hierdie proses verstaan.

Die domein self word gekenmerk deur die feit dat tussen aminosuurresidue in sy struktuur is daar talle interaksies. Hulle getal is veel hoër vir diegene reaksies tussen hulself domeine. So, die holte tussen hulle relatief "kwesbaar" om optrede van verskeie organiese oplosmiddels. Die volume van die orde van 20-30 kubieke Angstrom dat verskeie watermolekules pas. Verskillende gebiede het dikwels 'n heeltemal unieke drie-dimensionele struktuur, wat verband hou met die prestasie van heeltemal verskillende funksies.

aktiewe webwerwe

As 'n reël, is die aktiewe terreine geleë streng tussen domeine. Gevolglik, wat elkeen speel 'n baie belangrike rol in die loop van die reaksie. As gevolg van hierdie reëling van die domeine gevind aansienlike buigsaamheid, mobiliteit in die gebied van die ensiem. Dit is uiters belangrik, aangesien die ensiematiese funksie verrig slegs diegene verbindings wat paslik sy ruimtelike posisie kan verander.

Tussen polipeptied band lengte in die liggaam van die ensiem, en deur hoe komplekse funksies wat hulle verrig, daar is 'n direkte skakel. Komplikasie rol beide behaal deur die vorming van die aktiewe setel van die reaksie tussen die katalitiese domein en as gevolg van die vorming van heeltemal nuwe gebiede.

Sommige proteïene, ensieme (voorbeelde - lisosiem en glikogeen) kan baie wissel in grootte (129 en 842 aminosuurresidue, onderskeidelik), hoewel die reaksie word gekataliseer cleavage van chemiese bindings van dieselfde tipe. Die verskil is dat die meer massiewe en groot ensieme in staat is om sy posisie in die ruimte, wat groter stabiliteit en verseker beter beheer spoed van reaksie.

Die belangrikste klassifikasie van ensieme

Tans aanvaar en wydverspreid in die wêreld is die standaard formaat. Volgens haar is dit nou ses kern klasse, met die betrokke subklasse. Ons is van mening net die basiese. Hier is hulle:

1. Oxidoreductases. Die funksie van ensieme in hierdie geval - stimulasie redoksreaksies.

2. transferases. Kan die oordrag substrate tussen die volgende groepe uit te voer:

  • Een-koolstof-eenhede.
  • Bly van aldehiede en ketone.
  • Asiel en glycosyl komponente.
  • Alkiel reste (as 'n uitsondering kan nie CH3 dra).
  • Stikstofbasisse.
  • Groepe met fosfor.

3. hydrolasen. In hierdie geval, die ensiematiese funksie is om die proteïene van die volgende tipes verbindings aanhang:

  • Esters.
  • Glikosiede.
  • Esters en thioesters.
  • tipe peptiedbindings.
  • Verhouding tipe CN (behalwe van dieselfde peptied).

4. Lyases. In staat is om disengaging groepe met daaropvolgende vorming van 'n dubbelbinding. Verder is daar dalk die omgekeerde proses uit te voer: by geselekteerde groepe om verbande te verdubbel.

5. Isomerases. In hierdie geval, is die ensiematiese funksie van proteïene ingewikkeld isomeriese katalise reaksies. Hierdie groep sluit in die volgende ensieme:

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

6. Ligases (andersins bekend as sintetase). Hulle word gebruik vir 'n verdeling van ATP terwyl die vorming van 'n paar verbindings.

Dit is maklik om te sien dat die ensiematiese funksie van proteïene is baie belangrik, want dit is in 'n mate beheer feitlik al die reaksies wat plaasvind elke tweede in jou liggaam.

Wat bly van die ensiem na die interaksie met die substraat?

Dikwels is die ensiem is 'n proteïen globulêre oorsprong, die aktiewe sentrum van wat verteenwoordig word deur sy dieselfde aminosuurresidue. In alle ander gevalle, in die middel deel stewig verband hou met dit prostetiese groep of koënsiem (ATP, byvoorbeeld), die verhouding is baie swakker. 'N Katalisator bekend as 'n holoenzyme, en sy oorskot, na die verwydering van die gevorm ATP apoensiem.

So, volgens hierdie funksie ensieme geklassifiseer word in die volgende groepe:

  • Eenvoudige hidrolase, lyase, en isomerase, wat oor die algemeen nie koënsiem basis bevat nie.
  • Ensiem proteïene (voorbeelde - sommige transaminase) wat bestaan uit 'n prostetiese groep (liponzuur, byvoorbeeld). Hierdie groep sluit in baie van peroksidase.
  • Enizmy waarvoor die vereiste koënsiem herlewing. Dit sluit in kinases, sowel as die meeste van die oxidoreductases.
  • Ander katalisators, die samestelling van wat nog nie ten volle verstaan.

Alle stowwe wat deel is van die eerste groep, is wyd gebruik word in die voedselbedryf. Alle ander katalisators vereis baie spesifieke voorwaardes vir sy aktivering, en dus net werk in die liggaam, of in sommige laboratorium eksperimente. So, die ensiematiese funksie - dit is 'n baie spesifieke reaksie, wat bestaan in die stimulering van (katalise) reaksies in sekere tipes goed gedefinieerde voorwaardes van menslike of dierlike liggaam.

Wat gebeur in die aktiewe setel, of hoekom ensieme so effektief werk?

Ons het herhaaldelik gesê dat die sleutel tot begrip van ensiematiese katalise is die skepping van die aktiewe sentrum. Dit is daar dat die spesifieke binding van die substraat, wat in sulke omstandighede is baie meer aktief te reageer. Ten einde vir jou om te verstaan die kompleksiteit van die reaksies wat daar buite gedra, gee 'n eenvoudige voorbeeld om te gebeur glukose fermentasie, is dit nodig keer 12 ensieme! Ewe moeilik interaksie word slegs moontlik as gevolg van die feit dat 'n proteïen wat die ensiematiese funksie verrig het die hoogste graad van spesifisiteit.

Tipes ensieme spesifisiteit

Dit is 'n absolute. In hierdie geval, is die spesifisiteit getoon net een, streng gedefinieer tipe ensiem. So, urease wisselwerking net met ureum. Met laktose melk as dit gaan die reaksie onder enige omstandighede. Dit is wat funksie uitgevoer word deur proteïene, ensieme in die liggaam.

Daarbenewens het die groep is nie ongewoon absolute spesifisiteit. Soos verstaan kan word uit die naam, in hierdie geval is daar "ontvanklikheid" streng aan 'n klas van organiese verbindings (esters, insluitend komplekse alkohole of aldehiede). Byvoorbeeld, pepsien, wat is een van die belangrikste ensieme van die maag, toon net spesifisiteit vir hidrolise van peptiedbindings. Alkohol dehidrogenase wisselwerking uitsluitlik met alkohole en laktikodegidraza niks anders as alfa-hidroksi sure verdeel.

Dit gebeur ook dat die ensiematiese funksie kenmerk van 'n bepaalde groep verbindings, maar onder sekere omstandighede, die ensieme kan optree op heel anders as hul hoof "doel" van 'n stof. In hierdie geval, die katalisator "geneig" om 'n sekere klas van stowwe, maar onder sekere omstandighede kan dit aanhang en ander verbindings (nie noodwendig ekwivalent). Maar in hierdie geval, die reaksie sal baie meer stadig gaan.

Wyd bekend vir die vermoë van tripsien om op te tree op peptiedbindings, maar min mense weet dat hierdie proteïen wat die funksie van die ensiem in die spysverteringskanaal voer, kan goed reageer met verskillende ester verbindings.

Ten slotte is daar die spesifisiteit van die optiese. Hierdie ensieme kan kommunikeer met 'n wye verskeidenheid van stowwe lys heeltemal nie, maar slegs onder die voorwaarde dat hulle 'n goed-gedefinieerde optiese eienskappe. So, die ensiematiese funksie van proteïene in hierdie geval is baie soortgelyk aan die beginsel van aksie is nie ensieme, kataliste en anorganiese oorsprong.

Watter faktore die doeltreffendheid van katalise bepaal?

Vandag, is dit geglo dat faktore wat 'n baie hoë graad van doeltreffendheid van ensieme bepaal is:

  • konsentreer ingang.
  • ruimtelike oriëntasie effek.
  • Die veelsydigheid van die aktiewe reaksie sentrum.

In die algemeen, het die uitwerking van stof konsentrasie nie verskil van dié in die anorganiese katalise reaksies. In hierdie geval, 'n konsentrasie van so 'n substraat, wat is 'n paar keer groter as 'n soortgelyke waarde vir al die ander dinge wat die volume van die oplossing in die aktiewe sentrum. In die reaksie sentrum sorteer selektief molekule stowwe wat moet met mekaar reageer. Dit is nie moeilik om te raai dat hierdie effek lei tot 'n toename in die chemiese reaksietempo verskeie ordes.

Wanneer 'n standaard chemiese proses plaasvind, is dit uiters belangrik, wat deel is van die interaksie molekules sal bots met mekaar. Eenvoudig gestel, moet die stof van die molekule in die tyd van die botsing streng georiënteerde relatief tot mekaar. As gevolg van die feit dat verrig onder dwang, dan almal wat betrokke komponente gerangskik in 'n sekere lyn, is die katalise reaksie versnel deur sowat drie bestellings van so 'n beurt in die aktiewe setel van die ensiem.

Onder multifunctionaliteit in hierdie geval verwys dit na 'n eiendom van al die komponente van die aktiewe setel op dieselfde tyd (of streng gekoördineerde) Wet op die molekuul "behandel" stof. Waarin die een (molekule) is nie net toepaslik in die ruimte vas (sien. Bo), maar ook baie verander sy eienskappe. Dit alles saam lei tot die feit dat die ensiem steeds baie makliker om op te tree op die substraat as dit nodig is.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 af.birmiss.com. Theme powered by WordPress.