Proteiini-entsyymi: rooli ominaisuuksien funktio proteiinin entsyymien kehossa

Jokaisessa elävässä solussa on joukko kemiallisia reaktioita. Entsyymit (entsyymit) - proteiineja, joilla on erityisiä ja erittäin tärkeitä toimintoja. Niitä kutsutaan biokatalyyttejä. Tärkein tehtävä entsyymien kehossa on nopeuttaa biokemiallisia reaktioita. Lähtöaineet, joka katalysoi vuorovaikutus näiden molekyylien kutsutaan substraatteja, ja lopullinen yhdiste - tuotteet.

Luonnossa entsyymit ovat proteiineja toimivat vain elävät järjestelmät. Mutta modernin bioteknologian, kliinisen diagnostiikan, farmasian ja lääke, jota käytetään puhdistettuja entsyymejä tai niiden komplekseja, sekä muita tarvittavia komponentteja järjestelmän toiminnan kannalta ja tietojen visualisointia varten tutkija.

Biologiset merkitys ja ominaisuudet entsyymien

Ilman näitä molekyylejä elävän organismin ei voisi toimia. Kaikki elintoimintoihin toimivat harmonisesti ansiosta entsyymejä. Päätehtävä proteiinientsyymien kehossa - säätelyssä aineenvaihduntaa. Ilman niitä ei voi olla normaalia aineenvaihduntaa. Aktiivisuuden säätelyn Tapahtuu molekyylien vaikutuksen alaisena aktivaattorien (indusoijien) tai inhibiittoreita. Ohjaus toimii eri tasoilla proteiinisynteesiä. Hän myös "toimii" osalta valmiin molekyylin.

Tärkeimmät ominaisuudet proteiinientsyymien - spesifisyys tietylle substraatille. Ja, näin ollen, kyky katalysoida vain yhden tai vähemmän sarja reaktioita. Tyypillisesti nämä prosessit ovat palautuvia. Suorittamista varten molempia tehtäviä vastuussa yhden entsyymin. Mutta ei siinä kaikki.

Rooli entsyymien on välttämätöntä. Ilman niitä ei biokemialliset reaktiot tapahtuvat. Mukaan entsyymien, reagenssien on mahdollista voittaa aktivointi esteen ilman merkittävää energiankulutusta. Kehossa, ei ole mahdollisuutta kuumentaa lämpötilaan 100 ° C, tai käyttämällä kemiallisia syövyttäviä yhdisteitä, kuten Lab. Proteiini-entsyymi sitoutuu alustaan. Sitoutuneessa tilassa on modifioitu, jonka jälkeen vapautuminen jälkimmäisen. Tämä johtuu siitä, että kaikki katalyyttejä käytetään kemiallisessa synteesissä.

Mitä organisaatiotasot molekyylin-entsyymiproteiinista?

Tyypillisesti nämä molekyylit on tertiaarinen (palloksi) tai kvaternaarinen (useita toisiinsa pallosten) proteiinin rakenne. Ensinnäkin ne syntetisoidaan lineaarisesti. Ja sitten taittaa haluttuun rakenteeseen. Varmistamiseksi aktiivisuuden biokatalyytin vaatii tietyn rakenteen.

Entsyymit sekä muut proteiinit tuhotaan kuumentamalla, äärimmäinen pH-arvoissa, aggressiivinen kemiallisia yhdisteitä.

Ylimääräisten ominaisuuksien entsyymien

Näistä ominaisuuksista ovat seuraavat osat:

1. Stereospesifisyys - muodostumista vain yhden tuotteen.
2. Regioselektiivisyyden - rikkoa kemiallinen sidos tai ryhmä muutos vain yhteen asentoon.
3. Kemoselektiivisyys - katalyysi vain yksi reaktio.

toimivat erityisesti

Entsyymin taso spesifisyys vaihtelee. Kuitenkin, mitä tahansa entsyymiä aina aktiivinen tietyssä substraatin tai yhdisteiden ryhmä rakenteeltaan samanlaisia. Eiproteiinimainen katalyyttien eivät osoita tätä ominaisuutta. Spesifisyys mitattu sitoutumisvakio (mol / l), joka voi olla jopa 10 ^-10 mol / l. Toimii aktiivinen entsyymi nopeasti. Yksi molekyyli katalysoi tuhansia-miljoonia käskyä sekunnissa. Aste kiihtyvyys biokemiallisia reaktioita merkittävästi (1000-100,000 kertaa) suurempi kuin perinteisiin katalyytteihin.

Entsyymien rakentuu useita mekanismeja. Yksinkertaisin vuorovaikutus tapahtuu yhden molekyylin substraatin, minkä jälkeen muodostetaan tuotteen. Useimmat entsyymit voivat sitoa 2-3 eri molekyylien reagoida. Esimerkiksi, siirto atomin tai ryhmän yksi yhdiste toiseen, tai kaksinkertainen substituutio on "ping-pong". Näissä reaktioissa tyypillisesti yhdistää yhden substraatin, ja toinen funktionaalinen ryhmä on liittynyt entsyymi.

Tutkimus entsyymin vaikutusmekanismi tapahtuu tavalla:

1. Määrittämisen väli- ja lopputuotteiden.
2. Tutkimukset rakenteen ja geometria funktionaalisten ryhmien sitoutuu alustaan ja tarjoamalla korkea reaktionopeus.
3. Mutaatioita geeneistä entsyymin ja määrittäminen muutoksia sen synteesin ja toimintaa.

Aktiivinen ja sitoutumiskohta

Substraattimolekyylin paljon pienempi kuin proteiini on entsyymi. Näin ollen, sitoutumisen johtuu pieni määrä funktionaalisia ryhmiä biokatalyytin. Ne muodostavat aktiivisen, joka koostuu tietyn joukon aminohappoja. In monimutkainen proteiinien rakenteeseen prosteettinen ryhmä esillä proteiiniaminohapoilla luonne, joka voi myös olla osa aktiivista keskusta.

Se pitäisi jakaa erillinen ryhmä entsyymejä. Heillä on molekyylin sisältää koentsyymi pysyvästi sitovan molekyylin ja ne on vapautettu siitä. Täysin muodostunut proteiini nimisen entsyymin holoentsyymin, ja kun poistetaan kofaktorin - apoentsyymi. Koentsyymeinä toimivat usein vitamiineja, metallit, johdannaiset typpiemästen (NAD - nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi, FAD - flaviiniadeniinidinukleotidi, FMN - flaviinimononukleotidi).

Sitoutumiskohta tarjoaa spesifinen affiniteetti substraattiin. Koska se on muodostettu stabiili Substraatti-entsyymi-kompleksin. Globule joka on rakennettu niin, että ne pinnalla kapealla (rako tai syvennys) tietyn koon, joka tarjoaa sitoutumisen alustaan. Tämä vyöhyke sijaitsee tavallisesti lähellä aktiivista kohtaa. Joillekin entsyymit, on alueita yhteyden kofaktoreita tai metalli-ioneilla.

johtopäätös

Proteiini-entsyymi on tärkeä rooli kehon. Tällaisia aineita katalysoivat kemiallisia reaktioita ovat vastuussa aineenvaihduntaan - aineenvaihduntaan. Missä tahansa elävään soluun jatkuvasti esiintyy satoja biokemiallisten prosessien, joihin liittyy pelkistysreaktioissa, pilkkominen ja synteesi yhdisteiden. Jatketaan hapettumisen aineita on suuri energian vapautumista. Hän puolestaan kuluu muodostumista hiilihydraatteja, proteiineja, rasvoja, ja niiden komplekseja. Pilkkoutumistuotteet ovat rakenne-elementtejä tarvitaan orgaanisten yhdisteiden synteeseissä.