Ki sa ki se fonksyon an nan pwoteyin nan anzim? Fonksyon an anzimatik nan pwoteyin: egzanp

Travay la nan kò nou yo - yon pwosesis ki trè konplèks nan ki dè milyon de selil ki enplike, dè milye de sibstans ki sou diferan. Men, gen yon zòn ki se antyèman depann sou pwoteyin yo espesifik, san yo pa ki lavi sa a ki moun oubyen animal ta dwe konplètman enposib. Kòm pwobableman ou dvine, nou ap pale kounye a sou anzim yo.

Jodi a nou pral konsidere anzimatik fonksyon an nan pwoteyin. Sa a se yon zòn pi gwo nan byochimik.

Depi baz la nan sibstans ki sou sa yo, se majorite pwoteyin, lè sa a yo kapab konsidere kòm pa yo. Ou ta dwe konnen ke la pou premye anzim yo tan yo te dekouvri nan 30s yo nan 19yèm syèk la, se sèlman syantis yo te pran plis pase yon syèk, yo nan lòd yo rive nan yon definisyon plis oswa mwens inifòm pou yo. Se konsa, sa fonksyon se fèt pa anzim pwoteyin? Sou sa a, menm jan tou estrikti yo ak reyaksyon nan egzanp yo ou pral aprann nan atik sa a.

Ou gen ke ou konprann ke se pa tout pwoteyin kapab yon anzim, menm nan teyori. pwoteyin globuleuz sèlman fòme ki kapab montre aktivite katalitik ki gen rapò ak lòt konpoze òganik. Menm jan ak tout konpoze natirèl nan klas sa a, anzim yo ki konpoze de résidus asid amine. Remake byen ke ka fonksyon an anzimatik nan pwoteyin (egzanp nan ki pral nan atik la) dwe fèt sèlman pa yon sèl ki gen molè mas se pi piti pase 5000.

Ki sa ki se yon anzim, definisyon an modèn

Anzim - yon katalis nan byolojik orijin. Yo gen kapasite nan akselere reyaksyon an, akòz kontak a fèmen ant reaktan yo (substrats). Nou ka di ke fonksyon an anzimatik nan pwoteyin - yon pwosesis kèk catalyse nan reyaksyon byochimik ki inik nan yon òganis k ap viv. Se sèlman ka yon ti pati nan yo dwe repwodwi nan laboratwa a.

Li ta dwe te note ke nan zòn sa a te gen kèk zouti nan dènye ane yo. Syantis yo te piti piti vin fèmen nan kreye pi anzim atifisyèl ki ka itilize pa sèlman pou rezon ekonomik, men tou, medikaman. Li se devlope anzim ki ka efektivman detwi menm ti zòn nan kansè n'étant.

Ki pati nan anzim nan patisipe dirèkteman nan reyaksyon an?

Remake byen ke, an kontak ak substra a pa gen ladan tout kò a nan anzim lan, men se sèlman yon seksyon ti nan ki te rele sit la aktif. Sa a se pwopriyete prensipal yo nan konplemantarite. Konsèp sa a implique ke se anzim nan depreferans ki ale ak substra la nan fòm la ak pwopriyete fizik ak chimik yo. Nou ka di ke fonksyon an nan anzim nan ka sa a se jan sa a:

• dlo yo vini desann soti nan sifas la koki.
• Gen yon deformation sèten (polarization, pou egzanp).
• Apre sa yo yo ranje nan yon fason espesyal nan espas ki la, pandan y ap deplase pi pre youn ak lòt.

Faktè sa yo mennen nan akselerasyon an nan reyaksyon an. Koulye a, kite nou fè yon konparezon ant anzim yo ak catalyseurs inòganik.

Kòm ou ka wè, fonksyon an anzimatik nan pwoteyin mande pou espesifik. Pou kont li ap tou ajoute ke anpil nan pwoteyin sa yo yo te genyen tou espès espesifik. Senpleman mete, anzim imen diman apwopriye pou yon kochon Gine.

Enfòmasyon enpòtan sou estrikti a nan anzim

Se estrikti a nan sa yo konpoze izole imedyatman twa nivo. ka Estrikti a prensipal dwe idantifye se pa résidus yo asid amine ki se yon pati nan anzim yo. Depi fonksyon an anzimatik nan pwoteyin, egzanp nan yo ki nou gen repete te site nan atik sa a, yo ka te pote soti sèlman pa Sèten kategori moun ki konpoze, yo idantifye yo jisteman sou baz sa a se byen reyèl.

Kòm li nan yon nivo a segondè, se kite yo nan akseswar detèmine pa vle di nan kalite plis nan obligasyon ki kapab rive genyen ant sa yo résidus asid amine. Sa a idwojèn kominikasyon, Electrostatic, idrofob, ak Van der Waals entèraksyon. Kòm yon rezilta nan tansyon an ki lakòz koneksyon sa yo nan diferan pati nan anzim yo ki te pwodwi α-helix, bouk la ak β-seksyon.

Estrikti a Supérieure se yon rezilta nan lefèt ke pòsyon relativman gwo nan chèn lan polipèptid tou senpleman pliye. seksyon yo ki kapab lakòz yo rele domèn. Finalman, fòmasyon nan final la nan estrikti sa a pran plas sèlman apre yo fin yon entèraksyon ki estab etabli ant domèn diferan. Li ta dwe vin chonje ki fòmasyon nan domèn yo tèt yo pral nan yon fason konplètman endepandan de youn ak lòt.

Kèk karakteristik domèn

Tipikman, chèn nan polipèptid soti nan kote yo yo te fòme, konsiste de apeprè 150 résidus asid amine. Lè domèn kominike youn ak lòt, ki te fòme Globule. Depi se fonksyon an fèt pa anzimatik sit sa yo aktif ki baze sou yo, ta dwe konprann enpòtans ki genyen nan pwosesis sa a.

se domèn nan tèt li karakterize pa lefèt ke ant résidus asid amine nan estrikti li yo gen entèraksyon anpil. Nimewo yo se pi wo pou moun reyaksyon ant tèt yo domèn. Kidonk, kavite ki genyen ant yo relativman "vilnerab" nan aksyon nan divès kalite Solvang òganik. Volim a nan lòd la 20-30 Angstrom kib ki adapte molekil dlo plizyè. domèn diferan souvan gen yon konplètman inik estrikti ki genyen twa dimansyon, ki se asosye ak pèfòmans nan fonksyon totalman diferan.

sit aktif

Kòm yon règ, sit sa yo aktif yo sitiye estrikteman ant domèn. An konsekans, chak nan yo ki jwe yon wòl trè enpòtan nan kou a nan reyaksyon an. Akòz sa a aranjman nan domèn yo te jwenn konsiderab fleksibilite, mobilite nan zòn nan nan anzim lan. Sa a se trè enpòtan, depi se fonksyon an enzymatique fè se sèlman moun ki konpoze ki ka konvnableman chanje pozisyon espasyal li yo.

Ant longè kosyon polipèptid nan kò a nan anzim lan, ak pa fonksyon ki jan konplèks yo fè, gen yon lyen dirèk. wòl konplikasyon tou de reyalize pa fòme sit la aktif nan reyaksyon ki genyen ant domèn nan katalitik ak akòz fòmasyon nan domèn totalman nouvo.

Gen kèk pwoteyin, anzim (egzanp - lizozim ak glikojèn) ka varye anpil nan gwosè (129 ak 842 asid amine résidus, respektivman), byenke se reyaksyon an deklanche klivaj nan obligasyon pwodui chimik nan kalite la menm. Diferans lan se ke anzim yo ki pi plis masiv ak gwo yo kapab pi bon kontwole pozisyon li nan espas, ki asire pi gwo estabilite ak vitès nan reyaksyon.

klasifikasyon nan prensipal nan anzim

Kounye a aksepte ak toupatou nan mond lan se klasifikasyon nan estanda. Dapre li, li vle di sis klas debaz yo, ak klas sub-yo ki enpòtan. Nou konsidere sèlman debaz la. Isit la yo se:

1. Oxidoreductases. Fonksyon an nan anzim nan ka sa a - eksitasyon reyaksyon oksido.

2. transferaz. Ka fè substrats yo transfere ant gwoup sa yo:

• inite One-kabòn.
• Rete nan aldeid ak kèton.
• Acyl ak glycosyl konpozan.
• Alkilik (kòm yon eksepsyon pa ka sipòte CH3) résidus.
• baz azot.
• Gwoup ki gen fosfò.

3. idrolaz. Nan ka sa a, fonksyon an enzymatique se mete tèt ansanm pwoteyin yo nan kalite sa yo nan konpoze:

• Esters.
• Saponin.
• Esters, ak thioesters.
• Peptides kalite obligasyon.
• Relasyon kalite CN (eksepte nan peptides a menm).

4. lyaz. Yo kapab nan dégager gwoup ak fòmasyon ki vin apre a yon kosyon doub. Anplis de sa, gen pouvwa fè pwosesis la envès: rantre nan yon seri gwoup sosyal a doub obligasyon.

5. Isomerases. Nan ka sa a, se fonksyon an anzimatik nan pwoteyin konplike reyaksyon catalyse izomèr. Gwoup sa a gen ladan anzim sa yo:

• Racemase, epimerase.
• Tsistransizomerazy.
• oxidoreductases entramolekulèr.
• transferaz entramolekulèr.
• Entramolekulèr lyaz.

6. ligaz (otreman li te ye kòm sentetaz). Yo yo te itilize pou divize nan ATP pandan y ap fòme kèk koneksyon.

Li se fasil remake ke fonksyon an anzimatik nan pwoteyin se ekstrèmman enpòtan, menm jan yo ye nan kèk kontwòl limit nòmalman tout nan reyaksyon yo ap pran plas chak dezyèm nan kò ou.

Ki sa ki rete nan anzim lan apre entèraksyon an ak substra a?

Anpil fwa, anzim a se yon pwoteyin globuleuz orijin, sant nan aktif nan ki se reprezante pa menm résidus asid amine li yo. Nan tout lòt ka yo, nan pati nan sant byen fèm konekte ak li prostetik gwoup oswa coenzyme (ATP, pou egzanp), relasyon an se pi pi fèb. Yon katalis rele yon holoenzyme, ak rezidi li yo, apre yo retire nan fòme ATP apoenzyme la.

Se konsa, dapre sa a anzim karakteristik klase nan gwoup sa yo:

• Senp idrolaz, lyaz, ak izomeraz, ki jeneralman pa gen baz coenzyme.
• pwoteyin anzim (egzanp - kèk tranzaminaz) comprenant yon gwoup prostetik (asid lipoik, pou egzanp). Gwoup sa a gen ladan anpil nan peroksidaz.
• Enizmy pou ki egzije a coenzyme rejenerasyon. Men sa yo enkli kinases, osi byen ke pi fò nan oxidoreductases yo.
• Lòt catalyseurs, konpozisyon sa a nan yo ki se pa sa ankò konprann li konplètman.

Tout sibstans ki se yon pati nan gwoup la premye, yo lajman ki itilize nan endistri a manje. Tout lòt katalis mande pou kondisyon trè espesifik pou deklanchman li yo, ak Se poutèt sa sèlman travay nan kò a, oswa nan kèk eksperyans laboratwa. Se konsa, fonksyon an enzymatique - sa a se yon reyaksyon trè espesifik, ki gen ladann nan enteresan (catalyse) reyaksyon nan sèten kalite byen defini kondisyon nan kò moun oubyen bèt.

Kisa k ap pase nan sit la aktif, oswa poukisa anzim travay pou efektivman?

Nou gen repete te di ke kle nan konpreyansyon yo genyen sou anzimatik catalyse se kreyasyon an nan sant la aktif. Li se gen ke obligatwa nan espesifik nan substra a, ki nan kondisyon sa yo, se pi plis aktif reyaji. Yo nan lòd pou ou pou w konprann konpleksite a nan reyaksyon yo ke yo te te pote yo deyò, bay yon egzanp ki senp rive fèmantasyon glikoz, li nesesè yon fwa 12 anzim! Egal-ego entèraksyon difisil vin posib sèlman akòz lefèt ke yon pwoteyin ki fè fonksyon an enzymatique gen degre ki pi wo a espesifik.

Kalite anzim espesifik

Li se absoli. Nan ka sa a, se espesifik yo montre sèlman yon sèl, estrikteman defini kalite anzim. Kidonk, ureaz reyaji sèlman avèk ure. Ak lèt laktoz kòm li antre nan reyaksyon an nan okenn kondisyon. Se pou sa ke fonksyon se fèt pa pwoteyin, anzim nan kò a.

Anplis de sa, gwoup la se pa estraòdinè espesifik absoli. Kòm ka konprann soti nan non an, nan ka sa a gen a se "resèptivite" entèdi nan yon klas nan konpoze òganik (èste, ki gen ladan alkol konplèks oswa ki aldeid). Pou egzanp, pepsin, ki se youn nan anzim kle yo de vant la, sèlman montre espesifik pou enzymatique nan obligasyon peptides. Alkòl deidrojenaz reyaji sèlman ak alkol epi yo pa laktikodegidraza fann anyen lòt pase alfa-idroksile asid.

Li k ap pase tou ke karakteristik la fonksyon anzimatik nan yon gwoup patikilye nan konpoze, men selon sèten kondisyon, anzim yo ka aji sou afè diferan sòti de prensipal "Objektif" yo nan yon sibstans. Nan ka sa a, katalis nan "gen tandans" nan yon klas sèten nan sibstans ki sou, men nan sèten kondisyon li ka mete tèt ansanm ak lòt konpoze (pa nesesèman ekivalan). Sepandan, nan ka sa a, reyaksyon an pral ale pi plis dousman.

Lajman li te ye pou kapasite a nan tripsin yo aji sou obligasyon peptides, men kèk moun konnen ke sa a pwoteyin ki fè fonksyon an nan anzim lan nan aparèy la gastwoentestinal, ka byen reyaji avèk konpoze Estè diferan.

Finalman, gen espesifik nan optik la. anzim sa yo ka kominike avèk yon gran varyete sibstans ki sou lis antyèman, men se sèlman anba kondisyon an ke yo gen yon byen defini pwopriyete optik. Se konsa, fonksyon an anzimatik nan pwoteyin nan ka sa a se sanble anpil ak prensip la nan aksyon se pa anzim, catalyseurs ak orijin inòganik.

Ki sa ki faktè detèmine efikasite nan catalyse?

Jodi a, li se kwè ke faktè ki detèmine yon trè wo degre de efikasite nan anzim yo se:

• konsantre efè.
• espasyal Oryantasyon efè.
• adaptabilite la nan sant la reyaksyon aktif.

An jeneral, efè a nan konsantrasyon sibstans pa diferan de ke nan reyaksyon yo catalyse inòganik. Nan ka sa a, se yon konsantrasyon nan substra sa yo, ki se plizyè fwa pi plis pase yon valè ki sanble pou tout lòt bagay volim nan solisyon nan sant la aktif. Nan sant la reyaksyon oaza asòti sibstans ki sou molekil ki dwe reyaji youn ak lòt. Li se pa difisil a devine ke sa a efè mennen nan yon ogmantasyon nan pwodui chimik to reyaksyon lòd yo plizyè nan grandè.

Lè yon pwosesis chimik estanda pran plas, li trè enpòtan, ki se yon pati nan molekil sa yo kominike pral kolizyon youn ak lòt. Senpleman mete, sibstans la nan molekil la nan yon moman nan kolizyon an dwe entèdi oryante relatif nan youn ak lòt. Akòz lefèt ke se fè anba fòse, lè sa a tout eleman patisipe yo ranje nan yon liy sèten, se reyaksyon an catalyse akselere pa sou twa lòd tout moun ki tankou yon vire nan sit la aktif nan anzim lan.

Anba multifonksyonèl nan ka sa a li refere a yon pwopriyete nan tout eleman nan sit la aktif nan menm tan an (oswa entèdi kowòdone) aji sou molekil la "trete" sibstans. Sa fè yon (molekil) se pa sèlman konvnableman fiks nan espas (wè. Pi wo pase), men tou anpil chanjman karakteristik li yo. Tout bagay sa a ansanm mennen nan lefèt ke anzim a ap vin pi fasil yo aji sou substra a jan sa nesesè.