Proteín-enzým: role vlastnosti, funkcie proteínových enzýmov v tele

V každej živej bunke existuje rad chemických reakcií. Enzým (enzýmy), - proteíny so špecifickými a veľmi dôležitých funkcií. Nazývajú sa biokatalyzátory. Hlavnou funkciou enzýmov v tele je k urýchleniu biochemické reakcie. Východiskové materiály, ktoré je katalyzované interakcií týchto molekúl sa nazývajú substráty, a konečná zlúčenina - produkty.

V prírode enzýmy sú proteíny, fungujú iba v živých systémoch. Ale v modernej biotechnológie, klinické diagnostike, farmáciu a lekárstvo používané čistené enzýmy alebo ich komplexy, ako aj ďalšie zložky potrebné na prevádzku systému a vizualizácia dát pre výskumného pracovníka.

Biologický význam a vlastnosti enzýmov

Bez týchto molekúl živý organizmus nemôže fungovať. Všetky životné pochody pracujú harmonicky vďaka enzýmom. Hlavnou funkciou proteínových enzýmov v tele - regulácie metabolizmu. Bez nich nemôže byť normálny metabolizmus. Regulácia aktivity molekúl prebieha pod vplyvom aktivátorov (induktory) alebo inhibítory. Ovládanie funguje na rôznych úrovniach syntézy proteínov. Tiež "funguje", pokiaľ ide o hotové molekuly.

Základné vlastnosti proteínových enzýmov - špecificitu pre konkrétny substrát. A teda schopnosť katalyzovať iba jeden alebo menej sérií reakcií. Obvykle sú tieto procesy sú reverzibilné. Pre výkon oboch funkcií zodpovedných jeden enzým. Ale to nie je všetko.

Úloha enzýmov je zásadný. Bez nich by žiadne biochemické reakcie prebiehajú. Pôsobením enzýmov, činidiel je možné prekonať aktivačný bariéru bez značných nákladov energie. V tele, neexistuje žiadna možnosť, aby teplo teploty nad 100 ° C, alebo použitie chemicky agresívnych látok, ako laboratória. Proteín-enzým sa viaže na podklad. V je viazaný stať modifikované, nasledované uvoľnením druhej. To je preto, že všetky katalyzátory sa používajú v chemickej syntéze.

Čo hladiny organizáciu molekuly enzýmu proteín?

Obvykle sú tieto molekuly majú terciárny (globule) alebo proteínovú štruktúru kvartérne (niekoľko vzájomne prepojených globule). Po prvé, sú syntetizované v lineárne. A potom sa zložiť do požadovanej štruktúry. Pre zaistenie aktivity biokatalyzátora vyžaduje určitú štruktúru.

Enzýmy, rovnako ako ďalšie proteíny sú zničené vykurovanie, extrémne hodnoty pH, agresívnych chemických zlúčenín.

Medzi ďalšie vlastnosti enzýmov

Medzi tieto funkcie patria nasledujúce súčasti:

1. Stereospecifičnost - tvorba iba jeden produkt.
2. Regioselektivita - rozbiť chemickú väzbu alebo modifikáciu skupiny iba na jednom mieste.
3. Chemoselektivita - katalýza jediná reakcia.

pracujú predovšetkým

Úroveň enzýmu špecifickosti líšia. Avšak, akýkoľvek enzým aktívny vždy na konkrétny substrát alebo skupiny zlúčenín s podobnou štruktúrou. Neproteínová katalyzátory nevykazujú túto vlastnosť. Špecifickosť meria väzbové konštanta (mol / l), ktorý môže byť až do 10 ^{~ 10} mol / l. Práca aktívneho enzýmu Swift. Jedna molekula katalyzuje tisícoch-milióny inštrukcií za sekundu. Stupeň urýchlenie biochemických reakcií významne (1000-100,000 krát) vyššia než konvenčné katalyzátory.

Pôsobenie enzýmov je postavená na niekoľkých mechanizmami. Najjednoduchšie interakciu dochádza s jednou molekulou substrátu s následnou tvorbou produktu. Väčšina enzýmov sa môže viazať 2-3 rôzne molekuly reagovať. Napríklad prevod atómom alebo skupinou, z jednej zlúčeniny na inú, alebo dvojité substitúcie na "ping-pong". V týchto reakciách zvyčajne spája jeden substrát, a druhá funkčná skupina je naviazaná enzýmom.

Štúdia enzýmov mechanizmu účinku sa vykonáva spôsobom, ktorý je:

1. Určenie medziprodukty a konečné produkty.
2. Štúdie štruktúry a geometrie funkčných skupín sa viaže na podklad a poskytuje vysokú reakčnú rýchlosť.
3. Mutácie v génoch enzýmu a stanovenie zmien v jeho syntézy a aktivity.

Aktívne a väzobné miesto

substrátovej molekuly oveľa menšie, než je proteín je enzým. Preto je väzba je v dôsledku malého počtu funkčných skupín biokatalyzátora. Tvorí aktívneho miesta, ktorá sa skladá z konkrétny súbor aminokyselín. V komplexných proteínov v štruktúre protetické skupiny prítomné neproteínová povahy, ktoré môžu byť tiež súčasťou aktívneho centra.

Je potrebné vyčleniť samostatnú skupinu enzýmov. Majú v molekule obsahuje koenzým trvalo viažuci molekuly a sú oslobodené od neho. Plne tvorený proteínom enzým holoenzymu, a pri odstraňovaní kofaktor - apoenzym. Ako koenzýmy pôsobia často vitamíny, kovy, deriváty dusíkatých báz (NAD - nikotínamid adenín dinukleotid, FAD - Flavin adenín dinukleotid, FMN - flavínmononukleotidu).

Väzobné miesto poskytuje špecifickú afinitu k substrátu. V dôsledku to tvorili stabilný substrát-enzým komplex. Globule štruktúra konštruovaná tak, aby sa na povrchu výklenku (štrbiny alebo vybranie) o určitej veľkosti, ktorá poskytuje väzbu substrátu. Táto zóna je zvyčajne umiestnená v blízkosti aktívneho miesta. U niektorých enzýmov, sú oblasti pre pripojenie s kofaktory alebo kovové ióny.

záver

Proteín-enzým hrá dôležitú úlohu v tele. Takéto látky katalyzujú chemické reakcie sú zodpovedné za metabolizmus - metabolizmus. V každom živej bunky neustále dochádza stovky biochemických procesov, ktoré zahŕňajú redukčné reakcie, štiepenie a syntézu zlúčenín. Pokračovanie oxidáciu látok s veľkým uvoľnenie energie. Ona, podľa poradia, sa vynakladá na vytvorenie sacharidov, bielkovín, tukov a ich komplexov. Produkty štiepenia sú štruktúrne prvky požadované pre syntézu organických zlúčenín.