Specificiteten hos enzymet: typer och funktioner i action

Ordet "enzym" har latinska rötter. Översatt betyder "surdeg". Den engelska använde termen "enzym", som härrör från det grekiska ordet betyder samma sak. Enzymer som kallas specialiserade proteiner. De bildas i cellerna och har förmågan att accelerera under biokemiska processer. Med andra ord, de fungerar som biologiska katalysatorer. Anser vidare att representerar en specificitet av enzymer. также будут описаны в статье. Olika typer av specificitet kommer också att beskrivas i artikeln.

allmänna egenskaper

Manifestationen av den katalytiska aktiviteten hos vissa enzymer är orsakad av närvaron av ett antal föreningar av icke-proteinnatur. De kallas kofaktorer. De är uppdelade i två grupper: metalljoner, och ett antal oorganiska ämnen samt koenzymer (organiska föreningar).

aktivitetsmekanism

Genom deras kemiska egenskaper, enzymer är en grupp av proteiner. Men till skillnad från den senare elementen i fråga innehåller den aktiva platsen. Det är en unik uppsättning av funktionella grupper i aminosyrarester. De är strängt orienterade i rymden på grund av att den tertiära eller kvartära strukturen hos enzymet. I det aktiva stället av katalysator och substratfrisättningsställen. Sista - är vad som är på grund av specificiteten av enzymer. Substratet är det ämne som verkar på proteinet. Tidigare trodde man att deras interaktion utförs på en "lås och bom". Med andra ord måste det aktiva området nära matcha underlaget. För närvarande domineras av en annan hypotes. Det är tänkt att initialt finns det ingen exakt matchning, men det verkar i samband med samverkan mellan ämnen. Den andra - en katalysator - en webbplats påverkar specificitet åtgärder. Med andra ord, definierar den typ av accelererad reaktion.

struktur

Alla enzymer är indelade i en- och två-komponent. Den förra har en struktur som liknar strukturen hos enkla proteiner. De innehåller endast de aminosyror. Andra grupp - proteid - innehåller protein och icke-proteindelen. Senaste fungerar coenzym först - apoenzym. Förra bestämmer substratspecificiteten hos enzymet. Det vill säga, utför den funktion substratsektionen i den aktiva platsen. Koenzym, respektive, tjänar som en katalytisk region. Det handlar om specificitet åtgärder. Som kan fungera som coenzymer vitaminer, metaller och andra lågmolekylära föreningar.

katalys

Förekomst av någon kemisk reaktion på grund av kollisionen av molekyler som interagerar substanser. Deras rörelse i systemet bestäms av förekomsten av potentiella fri energi. Kemiska reaktioner behöver molekyler tog övergångstillståndet. Med andra ord, bör de ha tillräckligt med ström för att passera en energibarriär. Den representerar den minsta mängd energi för att ge alla molekyler reaktivitet. Alla katalysatorer, enzymer, inklusive, kunna minska energibarriären. Detta bidrar till ett påskyndat utvecklingen av reaktionen.

I vad som verkar specificitet av enzymer?

Denna förmåga återspeglas i acceleration av endast en specifik reaktion. Enzymer kan påverka ett och samma substrat. Var och en av dem bara kommer att påskynda den specifika reaktionen. Reaktionsspecificitet av enzymet kan ses i pyruvatdehydrogenaskomplexet. Den innehåller proteiner, som påverkar PVC. De viktigaste är: pyruvatdehydrogenas, pyruvatdekarboxylas, acetyl. Själva reaktionen benämnes oxidativ dekarboxylering av STC. Produkten fungerar som dess ättiksyra aktiv.

klassificering

Följande typer av specifika enzymer:

1. Stereokemi. Den uttrycks i förmågan hos en substans att påverka en av de möjliga stereoisomererna av substratet. Till exempel är det i stånd att agera på fumaratgidrotaza fumarat. Däremot påverkar det inte cis-isomeren - maleinsyra.
2. Absolut. этого типа выражается в способности вещества влиять только на конкретный субстрат. Specificiteten av enzymet av denna typ är uttryckt i förmågan hos en substans att påverka endast ett specifikt substrat. Till exempel reagerar sukras endast med sackaros, arginas - arginin och så vidare.
3. Släkting. в этом случае выражена в способности вещества влиять на группу субстратов, имеющих связь одинакового типа. Specificiteten hos enzymet i detta fall är uttryckt i förmågan hos en substans att påverka en grupp av substrat med en bindning av samma typ. Till exempel, reagerar alfa-amylas med glykogen och stärkelse. De har en anslutnings glykosid typ. Trypsin, pepsin, kymotrypsin påverkar många proteiner peptidgrupp.

temperatur

в определенных условиях. Enzymer är specifika under vissa förutsättningar. För de flesta av dem som den bästa ta temperaturen på + 35 ... + 45 grader. När du placerar ämnet i form av lägre priser, kommer dess aktivitet minskar. Detta tillstånd kallas en reversibel inaktivering. När temperaturen stiger förmåga återställas. Det sägs att när den placeras under betingelser, där t är ovanstående värden förekommer också inaktivering. Men i detta fall kommer det att vara oåterkallelig, som återställs genom att sänka temperaturen. Detta beror på denaturering av molekylen.

Effekt av pH

Surheten av laddningen av molekylen beror på. Följaktligen påverkar pH aktiviteten och specificiteten av det aktiva stället för enzymet. Optimal index surhet för varje ämne a. Men i de flesta fall är 4-7. Till exempel, för en alfa-amylas av saliv optimala aciditeten är 6,8. Samtidigt finns det ett antal undantag. Den optimala surhet pepsin, t ex 1,5-2,0, kymotrypsin och trypsin - 8-9.

koncentration

Desto mer enzym är närvarande, desto högre reaktionshastighet. En liknande slutsats kan dras med avseende på substratkoncentrationen. Men teoretiskt bestämts för varje ämne en mättande innehållet målet. När det hela aktiva platserna är upptagna av det befintliga underlaget. будет максимальной, вне зависимости от последующего добавления мишеней. Således specificiteten av enzymet är ett maximum, oberoende av den efterföljande tillsatsen av målen.

Substans regulatorer

De kan delas in i hämmare och aktivatorer. Båda dessa kategorier är indelade i ospecifik och specifik. För den senare typen innefattar avtivatoram zhelchnokislye salter (för lipas podzheluzhochnoy körteln), klorjoner (alfa-amylas), saltsyra (för pepsin). Icke-specifika aktivatorer är magnesiumjoner som påverkar kinaser och fosfataser, och specifika inhibitorer - terminala peptider proenzymer. De senare är inaktiva former av ämnen. De aktiveras genom spjälkning av terminala peptider. De motsvarar vissa typer av varje enskild proenzymet. Till exempel, i en inaktiv form av trypsin produceras i form av trypsinogen. Dess aktiva centrum är stängd terminala hexapeptiden, vilken är en specifik inhibitor. Aktiveringsprocessen är dess klyvning. Den aktiva platsen för trypsin som en följd av detta blir det öppet. Icke-specifika inhibitorer är salter av tungmetaller. Till exempel, kopparsulfat. De orsakar denaturering av föreningar.

hämning

Det kan vara konkurrenskraftiga. Detta fenomen är uttryckt i förekomsten av strukturell likhet mellan hämmaren och substratet. De engagera sig i en kamp för länken till den aktiva platsen. Om innehållet inhibitorn är högre än substratet bildas kopleksferment inhibitor. När du lägger målämne förhållande förändring. Som ett resultat kommer hämmaren bytas ut. Till exempel för att succinatet succinatdehydrogenas verkar som ett substrat. Hämmare är oxalacetat eller malonat. Konkurrenskraftiga produkter anses påverka reaktionen. Ofta är de liknar substrat. Exempelvis för glukos 6-fosfat produkten är glukos. Substratet kommer att vara samma glukos-6-fosfat. Icke-kompetitiv hämning är inte avsedd att strukturell likhet mellan substanserna. Inhibitor och substrat kan samtidigt binda till enzymet. Således finns är bildandet av en ny förening. De är kompleksferment-substrat-inhibitor. Under samverkan mellan den aktiva centrum är blockerad. Detta beror på bindningen med det katalytiska stället inhibitor av det aktiva stället. Ett exempel är cytokrom-oxidas. För detta enzym tjänar som ett substrat syre. Cytokrom oxidashämmare är salter av cyanvätesyra.

allosterisk reglering

I vissa fall, förutom den aktiva centrum, som bestämmer specificiteten för enzymet, finns det en annan länk. Komponenten fungerar som en allosterisk det. Om samma namn är associerat med det en aktivator av enzymet ökar effektiviteten. Om som svar på den allosteriska inhibitom kommer in i centrum, den aktiva substansen, respektive, minskar. Till exempel, adenylatcyklas och guanylatcyklas avser ett enzym med allosterisk reglering typ.