Ang function ng mga enzymes. Ang papel na ginagampanan ng enzymes sa katawan

Enzymes - isang globular protina, na kung saan ay tumutulong upang pumasa ang lahat ng mga cellular proseso. Tulad ng lahat ng catalysts, hindi nila maaaring i-pabalik ang tugon, at ay ginagamit upang mapabilis ito.

Localization ng mga enzymes sa cell

Sa loob ng cell, ang mga indibidwal na enzymes ay normal na nakapaloob at nagpapatakbo sa isang mahigpit na tinukoy organelles. Localization ng mga enzymes ay direktang may kaugnayan sa ang pag-andar na karaniwang gumaganap ng cell site.

Halos lahat ng mga enzymes ng glycolysis ay matatagpuan sa saytoplasm. Enzymes Krebs cycle - sa mitochondrial matrix. Ang mga aktibong sangkap na nakapaloob sa lysosomes haydrolisis.

Ang ilang mga tisyu at organo ng mga hayop at halaman ay hindi lamang sa isang hanay ng mga enzymes, ngunit din para sa kanilang mga aktibidad. Ang tampok na ito tela na ginagamit clinically sa diagnosis ng ilang mga karamdaman.

May mga edad-tiyak na mga tampok sa aktibidad at i-set ng mga enzymes sa tisiyu din. Ang mga ito ay pinaka-malinaw na nakikita sa panahon ng embryonic unlad kapag tissue pagkita ng kaibhan.

Mga katawagan ng mga enzymes

Mayroong ilang mga sistema ng mga pamagat, ang bawat isa ay tumatagal sa account ang mga katangian ng enzyme sa iba't ibang grado.

• Walang kuwenta. Ang mga pangalan ng mga sangkap ay ibinigay sa random na mga character. Halimbawa, pepsin (Pepsis -. "Pantunaw", Gr) At trypsin (tripsis - "dilutes" ang Griyego.)
• May talino. Ang pangalan ng enzyme ay binubuo ng substrate at katapusan ng "-ase". Halimbawa, amylase accelerates ang haydrolisis ng almirol (amylo -. "Almirol", Greek).
• Moscow. Ito ay pinagtibay noong 1961 sa pamamagitan ng International Commission sa nomenclature ng mga enzymes sa V International Biochemical Congress. Title sangkap ay binubuo ng isang substrate at ang reaksyon na kung saan ay catalyzed (pinabilis) sa pamamagitan ng enzyme. Kung ang pag-andar ng mga enzymes ay upang ilipat ang isang grupo ng mga atoms mula sa isa Molekyul (substrate) sa ibang (ang acceptor), katalista ay kinabibilangan ng mga pangalan at ang mga kemikal na pangalan ng tanggap. Halimbawa, sa ang paglipat reaction amino group mula alanine sa 2-oksiglutarovuyu acid nakikilahok enzyme alanine: 2-oksoglutarataminotransferaza. Ang pangalan ay sumasalamin:
• substrate - alanine;
• acceptor - 2-oxoglutaric acid;
• amino disimulado sa reaksyon.

International Commission ay pinagsama-sama sa isang listahan ng lahat ng mga kilalang enzymes, na kung saan ay patuloy na-update. Ito ay dahil sa ang pagkatuklas ng mga bagong sangkap.

pag-uuri ng mga enzymes

Ibahagi enzymes sa mga grupo sa dalawang paraan. Ang unang nag-aalok ng dalawang klase ng mga sangkap:

• simple - binubuo lamang ng protina;
• complex - na naglalaman ng protina na bahagi (apoenzyme) at di-protina na tinatawag na coenzyme.

Bitamina ay maaaring maisama sa mga non-protina bahagi ng enzyme complex. Pakikipag-ugnayan sa iba pang mga sangkap ay nangyayari sa pamamagitan ng mga aktibong site. Kabuuang enzyme Molekyul ay hindi lumahok sa proseso.

Mga Katangian ng mga enzymes, pati na rin ang iba pang mga protina, ay natutukoy sa pamamagitan ng kanilang mga istraktura. Depende sa mga catalysts ng ito ay mapabilis lamang ang kanilang reaksyon.

Ang ikalawang paraan ng pag-uuri divides kung sa bagay, kung ano ang function ay ginanap sa pamamagitan ng enzymes. Ang resulta ay anim na mga klase:

• oxidoreductase;
• transferase;
• hydrolase;
• isomerase;
• lyase;
• ligase.

Ito maginoo grupo, naiiba sila ay hindi lamang sa mga uri ng mga reaksyon na umayos enzymes binubuo sa kanila. Sa sangkap ng iba't-ibang grupo ng istraktura ay naiiba. At ang pag-andar ng mga enzymes sa cell, samakatuwid, ay hindi magiging pareho.

Oxidoreductases - redox

Ang pangunahing pag-andar ng unang pangkat ng mga enzymes - acceleration ng oksihenasyon-pagbabawas reaksyon. Isang katangian tampok: ang kakayahan upang bumuo ng isang kadena ng mga oxidative enzymes, na kung saan ang paglipat ng mga electron o hydrogen atoms mula sa unang substrate sa huling-tanggap. Ang mga compounds ay pinaghiwalay ayon sa mga prinsipyo ng operasyon o sa trabaho sa reaksyon.

1. Aerobic dehydrogenase (oxidase) mapabilis paglipat ng mga electron o protons nang direkta sa mga atoms oxygen. Anaerobic ring magsagawa ng parehong pagkilos, ngunit sa mga reaksyon na nagaganap nang walang paglipat ng mga electron o hydrogen atoms sa atoms oxygen.
2. Pangunahing dehydrogenase catalyzed proseso withdrawal hydrogen atoms mula oxidizable sangkap (ang pangunahing substrate). Secondary - mapabilis ang pag-alis ng hydrogen atom mula sa isang pangalawang substrate ay inihanda sa pamamagitan ng paggamit primary dehydrogenase.

Ang isa pang tampok na ito: pagiging isang dalawang-bahagi katalista na may isang napaka-limitadong hanay ng mga coenzyme (aktibo group), maaari silang mapabilis ang hanay ng mga iba't-ibang uri ng oksihenasyon-pagbabawas reaksyon. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng isang malaking bilang ng mga variant: ang parehong coenzyme maaaring sumunod sa iba't ibang apofermentami. Sa bawat kaso, ang isang partikular na oxidoreductase may sariling mga katangian.

May isa pang tampok ng grupong ito ng mga enzymes, na kung saan ay hindi maaaring mabigo upang mailakip - pabilisin nila up proseso ng kemikal na nauugnay sa ang release ng enerhiya. Ang ganitong reaksyon ay tinatawag na eksotermiko.

Transferase - carrier

Ang mga enzymes gumana bilang acceleration transfer reaksyon molecular residues at functional na mga grupo. Halimbawa, phosphofructokinase.

Maglaan ng walong mga grupo ng mga catalysts, batay sa matitiis group. Isaalang-alang ang ilan lamang sa mga ito.

1. Phosphotransferase - makatulong upang maglipat ng mga residues ng posporiko acid. Ang mga ito ay nahahati sa subclasses ayon sa destination (alak, carboxylic acid, atbp).
2. Aminotransferase - mapabilis ang reaksyon ng mga amino acids transamination.
3. Glycosyl - ililipat glycosyl residues ng mga molecule sa mga molecule ng posporiko esters ng mono-at polysaccharides. Magbigay ng isang agnas reaksyon at pagbubuo ng mga oligo- o polysaccharides sa mga halaman at organismo hayop. Halimbawa, lumahok sila sa reaksyon ng sucrose pagbagsak.
4. Acyltransferase inilipat residues ng carboxylic acids sa mga amin, alcohols at amino acids. Acyl-coenzyme-A ay isang maraming nalalaman pinagmulan ng acyl group. Maaari itong ituring bilang isang aktibong grupo ng mga acyltransferases. Karamihan sa mga madalas na pinahihintulutan acyl ng suka acid.

Hydrolase - digested na may ang partisipasyon ng tubig

Sa grupong ito ng mga enzymes gumana bilang catalysts para sa cleavage reaksyon (synthesis mas mababa) ng mga organic compounds pagpapatulo ng tubig kasangkot. Sangkap sa grupong ito ay iningatan sa cages at sa digestive juice. catalysts Molekyul sa Gastrointestinal tract ay binubuo ng isang solong bahagi.

Lugar ng localization ng mga enzymes ay lysosomes. Nagsasagawa ang mga ito ng proteksiyon function ng mga enzymes sa cell: Ikakapit dayuhang sangkap na pumasa sa pamamagitan ng lamad. Sila rin kumonsumo ng mga sangkap na kung saan ay hindi na kinakailangan ng cell, kung saan ang lysosomes ay Naka-dub kalinisan.

Ang isa pa sa kanilang mga "nickname" - ang cellular pagpapakamatay, dahil ang mga ito ang pangunahing tool para sa cell autolysis. Kung nagkaroon na ng impeksyon, nagpapasiklab proseso ay sinimulan, ang lamad ay nagiging natatagusan at lysosomal hydrolase out sa saytoplasm, pagsira ng lahat sa kanyang landas at pagsira sa cell.

Ibinahagi ng ilang mga uri ng mga catalysts mula sa pangkat na ito:

• esterase - responsable para sa haydrolisis ng esters ng alcohols;
• Glycosidase - mapabilis haydrolisis ng glycosides, depende sa kung aling isomer gumana sila, naglalabas ng α- o β-glycosidase;
• peptide hydrolase - responsable para sa haydrolisis ng peptide Bonds sa protina, at sa ilalim ng ilang mga kundisyon at para sa kanilang synthesis, ngunit ang paraan na ito ay hindi ginagamit sa protina synthesis sa buhay na mga cell;
• amidase - responsable para sa haydrolisis ng amides, halimbawa, urease catalyzes ang agnas ng yurya sa amonya at tubig.

Isomerase - Molekyul conversion

Ang mga sangkap mapabilis pagbabago sa loob ng isang Molekyul. Maaari silang maging estruktural o geometric. Maaari itong mangyari sa iba't ibang mga paraan:

• paglipat ng mga hydrogen atoms;
• paglipat ng isang pospeyt group;
• pagbabago ng lokasyon ng atomic groupings sa espasyo;
• sa paggalaw ng mga double bond.

isomerization ay maaaring malantad sa organic acids, carbohydrates o amino acids. Isomerase maaari convert aldehydes at ketones, pasalungat, ang CIS form na reconstructed sa isang trans form at likod. Upang mas mahusay na maunawaan kung ano ang function ay ginanap sa pamamagitan ng mga enzymes ng grupong ito, kailangan mong malaman ang mga pagkakaiba isomers.

Lyase luha connection

Ang mga enzymes mapabilis non-hydrolytic agnas ng organic compounds na relasyon:

• carbon-carbon bono;
• posporus-oxygen;
• carbon-sulfur;
• carbon-nitrogen;
• carbon-oxygen.

Sa kasong ito ay kabilang ang naturang mga simpleng mga produkto tulad ng carbon dioxide, tubig, amonya, at closed double bono. Ilan sa mga reaksiyon ay maaaring pumunta sa tapat ng direksyon, naaayon sa enzymes sa ilalim ng angkop na mga kondisyon para sa prosesong ito hindi lamang catalyze ang pagkalansag, ngunit synthesis.

Pag-uuri lyase nangyayari uri ng koneksyon, sila masira. Ang mga ito ay mahirap unawain enzymes.

ligase crosslinked

Ang pangunahing function ng mga enzymes ng pangkat na ito - ang acceleration ng synthesis reaksyon. Ang kanilang kakaibang uri - paglikha banghay sa paghiwalay ng sangkap na may kakayahang pagbibigay ng enerhiya para sa biosynthetic proseso. Mayroong anim na mga dibisyon nabuo sa pamamagitan ng uri ng koneksyon. Ang lima sa kanila ay magkapareho subgroup lyases, at ang ikaanim ay responsable para sa pagtaguyod ng komunikasyon "nitrogen-metal".

Ang ilang mga ligases ay kasangkot sa isang partikular na mahalagang mga proseso ng cell. Halimbawa, ang isang DNA ligase kasangkot sa pagtitiklop ng deoxyribonucleic acid. Siya sews nicked, paglikha ng mga bagong phosphodiester bono. Ito ay siya na sumali Okazaki fragment.

Ang parehong enzyme ay malawakang ginagamit sa genetic engineering. Ito ay nagpapahintulot sa mga siyentipiko upang crosslink ang DNA Molekyul ng mga kinakailangang mga piraso sa mga ito, ang paglikha ng isang natatanging hanay ng deoxyribonucleic acid. Maaari silang maglatag ng anumang impormasyon, kaya ang paglikha ng isang pabrika para sa produksyon ng mga mahahalagang protina. Halimbawa, ito ay posible upang tahiin isang piraso ng DNA ng isang bacterium na responsable para sa insulin synthesis. At kapag ang mga cell ay i-broadcast ang kanyang sariling mga protina, siya sabay na tayo'y gumawa at mineral na kinakailangan para sa mga medikal na mga layunin. Ito ay nananatiling lamang upang i-clear, at makakatulong ito sa maraming maysakit.

Ang malaking papel na ginagampanan ng enzymes sa katawan

Maaari silang madagdagan ang reaksyon rate ng higit sa sampung beses. Ito ay napakahalaga para sa normal na cell aktibidad. A enzymes lumahok sa bawat reaksyon. Samakatuwid, ang pag-andar ng enzymes sa katawan magkakaibang bilang lahat ng nagaganap na proseso. Ang isang pagkagambala ng mga catalysts ay humantong sa malubhang kahihinatnan.

Enzymes ay malawakang ginagamit sa pagkain, liwanag industriya, gamot: ginagamit para sa paggawa ng keso, sausage, de-latang pagkain, ay kasama sa detergent powders. Sila ay ginagamit din sa paggawa ng photographic materyales.