Enzymer - en kugleformede proteiner, der hjælper til at flyde alle cellulære processer.Som alle katalysatorer, kan de ikke vende tilbage svaret og tjene til at fremskynde den.
lokalisering af enzymet i cellen
enkelte enzymer i celler, som normalt findes og operere i et nøje defineret organeller.Lokalisering af enzymer direkte relateret til den funktion, som normalt udfører denne del af cellen.
Næsten alle enzymerne i glycolysen er placeret i cytoplasmaet.Enzymer Krebs cyklus - i mitochondriematricen.De aktive stoffer i det lysosomale hydrolyse.
Udvalgte væv og organer fra dyr og planter er kendetegnes ikke blot ved et sæt af enzymer, men også af deres aktivitet.Denne funktion stof anvendes klinisk diagnosticering af visse sygdomme.
Der er også aldersspecifikke funktioner i aktiviteten af enzymer og sat i vævene.De er mest synligt i den periode af fosterudviklingen, når vævsdifferentiering.
Enzyme Nomenclature
Der er flere systemer af navne, som hver især tager hensyn til de enzymets egenskaber i varierende grader.
- trivielt.Navnene på de stoffer tilfældigt featured.For eksempel pepsin (pepsis -. "Fordøjelsen", Gk) og trypsin (tripsis - "udvander" det græske.)
- rationelle.Navnet på enzymet er sammensat af substratet og slutningen af "aza."For eksempel, amylase accelererer hydrolyse af stivelse (amylo -. "Stivelse", Gk).
- Moskva.Den blev vedtaget i 1961 af Den Internationale Kommission for nomenklaturen for enzymer på V International Biokemisk kongres.Titel stof er sammensat af et substrat, og reaktionen katalyseres (accelereret) ved hjælp af enzymet.Hvis enzymet er at udføre en gruppe af atomer fra et molekyle (substrat) til en anden (acceptoren), navnet på katalysatoren omfatter det kemiske navn acceptor.For eksempel i overførselsreaktionen af aminogruppen fra alanin til 2-oksiglutarovuyu acid deltager enzym alanin: 2-oksoglutarataminotransferaza.Navnet afspejler:
- substrat - alanin;
- acceptor - 2-oxoglutaric syre;
- aminogruppe overføringsreaktionen.
Internationale Kommission har udarbejdet en liste over alle kendte enzymer, som hele tiden opdateres.Dette skyldes opdagelsen af nye materialer.
Klassificering af enzymer
Del enzymer i grupper på to måder.Den første har to klasser af stoffer:
- simple - udelukkende består af protein;
- kompleks - indeholder protein del (apoenzym) og ikke-protein kaldet coenzym.
Den ikke-protein del af et komplekst enzym kan omfatte vitaminer.Interaktion med andre stoffer sker gennem det aktive sted.Samlet enzym-molekylet er ikke involveret i processen.
egenskaber af enzymet, såvel som andre proteiner bestemmes ved deres struktur.I afhængighed deraf kun katalysatorer fremskynde deres reaktion.
anden måde klassifikationen inddeler det stof, hvilken funktion udføres af enzymer.Resultatet er seks klasser:
- oxidoreductase;
- transferase;
- hydrolase;
- isomerase;
- lyase;
- ligase.
Denne konventionelle gruppe, de adskiller sig ikke kun ved typer af reaktioner, der regulerer dem består enzymer.I stoffer af forskellige grupper af forskellig struktur.Og funktionen af enzymer i cellen kan derfor ikke være den samme.
Oxidoreduktaser - redox
Den vigtigste funktion af enzymerne i den første gruppe - fremskyndelse af redoxreaktioner.Et karakteristisk træk: evnen til at danne en kæde af oxidative enzymer, hvor overførslen af elektroner eller hydrogenatomer fra det første substrat til et endeligt acceptor.Disse stoffer separeres på princippet om drift eller på arbejde i reaktionen.
- Aerob dehydrogenase (oxidase) fremskynde overførslen af elektroner eller protoner direkte til iltatomer.Anaerob også udføre de samme trin, men i de reaktioner, der finder sted uden overførsel af elektroner eller hydrogenatomer til oxygenatomer.
- primære dehydrogenaser katalyserer processen for tilbagetrækning af de hydrogenatomer i det stof, der skal oxideres (det primære substrat).Sekundær - fremskynde fjernelsen af hydrogenatomer fra det sekundære substrat, blev opnået ved hjælp af den primære dehydrogenase.
Andre funktioner: som en to-komponent katalysator med en meget begrænset sæt coenzym (aktive grupper), kan de fremskynde sæt af forskellige redoxreaktioner.Dette opnås ved et stort antal varianter: samme coenzym kan klæbe til forskellige apofermentami.I hvert tilfælde en særlig oxidoreductase med sine egenskaber.
Der er en anden funktion i denne gruppe af enzymer, som ikke kan nævne - de fremskynder de kemiske processer, der er forbundet med udgivelsen af energi.Sådanne reaktioner kaldes exoterm.
Transferaser - luftfartsselskaber
Disse enzymer udfører den funktion at fremskynde overførslen af molekylære reaktioner rester og funktionelle grupper.For eksempel phosphofructokinase.
Der er otte grupper af katalysatorer, baseret på gruppen tolereres.Overvej blot nogle af dem.
- phosphotransferasegenet - hjælp til at overføre resterne af fosforsyre.De er inddelt i underklasser i henhold til destinationen (alkohol, carboxylsyre, etc.).
- aminotransferaser - accelerere reaktion transaminering af aminosyrer.
- glycosyltransferase - overført glycosylrester fra molekyler til molekyler af phosphorestere af mono- og polysaccharider.Giv nedbrydning reaktioner og syntese af oligosaccharider eller polysaccharider i planter og dyr organismer.For eksempel, de deltager i dekomponeringsreaktioner saccharose.
- acyltransferase bærer carboxylsyregrupper til aminer, alkoholer og aminosyrer.Acyl-coenzym-A er en alsidig kilde til acylgrupper.Det kan betragtes som en aktiv gruppe acyltransferaser.Oftest tolereres acyl eddikesyre.
Hydrolaser - spaltet med vand
I denne gruppe af enzymer fungerer som katalysatorer for spaltningsreaktionerne (syntese mindre) af organiske forbindelser, hvor vandet er involveret.Stoffer i denne gruppe er indeholdt i cellerne og i fordøjelsesvæske.Molekylerne i mavetarmkanalen katalysatorer består af en enkelt komponent.
sted lokalisering af disse enzymer er lysosomer.De tjener beskyttende funktioner af enzymer i cellen: spalter fremmede stoffer passerer gennem membranen.De forbruger også de stoffer, der ikke længere er nødvendige celle lysosomer for hvilke sygeplejersker blev døbt.Andre
deres "kælenavn" - celle selvmord, da de er det vigtigste værktøj for celle autolyse.Hvis der var en infektion, har inflammatoriske processer begyndt, bliver membranen permeabel og lysosomale hydrolaser er placeret i cytoplasmaet, ødelægger alt på sin vej og ødelægger cellen.
Adskil flere typer af katalysatorer fra denne gruppe:
- esterase - er ansvarlige for hydrolyse af estere, alkoholer;
- glycosidase - fremskynde hydrolyse af glycosider, afhængigt af hvilken isomer de opererer, udsender α- eller β-glucosidase;
- peptidhydrolase - er ansvarlige for hydrolyse af peptidbindinger i proteiner og, under visse betingelser, og deres syntese, men denne metode anvendes ikke i proteinsyntese i levende celler;
- amidase - ansvarlig for hydrolysen af amider, for eksempel urease katalyserer nedbrydningen af urinstof til ammoniak og vand.
Isomeraser - konvertering af molekyler
Disse stoffer fremskynder ændringer inden et enkelt molekyle.De kan være strukturelle eller geometrisk.Dette kan ske på forskellige måder:
- overførsel af hydrogenatomer;
- bevægelse af en phosphatgruppe;
- ændre placeringen af atomgrupper i rummet;
- forskydning af dobbeltbindingen.
isomerisering kan blive udsat for organiske syrer, kulhydrater og aminosyrer.Isomerase kan konvertere aldehyder og ketoner, i modsætning, cis-formen omdannes til trans-form og vice versa.For bedre at forstå, hvad funktion udføres af enzymerne i denne gruppe, skal du kende forskellen isomerer.
Lyaser tåre på grund
Disse ikke-hydrolytiske enzymer fremskynde nedbrydningen af organiske forbindelser Relationer:
- carbon-carbon;
- phosphor-oxygen;
- kulstof-svovl;
- carbon-nitrogen;
- carbon-ilt.
Dette omfatter sådanne simple produkter, såsom carbondioxid, vand, ammoniak og lukkede dobbeltbindingerne.Kun få af disse reaktioner kan gå i den modsatte retning, svarende til enzymerne under egnede betingelser for denne proces ikke kun katalysere nedbrydning og syntese.
lyaser klassificering sker i henhold til den type kommunikation, som de bryder.De er komplekse enzymer.
Ligaser tværbundet
Den vigtigste funktion af enzymerne i denne gruppe - fremskyndelse af fusion reaktioner.Deres funktion - Pair skabelse med sammenbruddet af de stoffer, som er i stand til at levere energi til biosyntetiske processer.Der er seks underklasser Tilslutningsspecifikationer dannet.Fem af dem er identiske undergrupper lyase, og den sjette er ansvarlig for at skabe kommunikation "kvælstof-metal".
Nogle ligaser er involveret i særligt vigtige processer i cellen.For eksempel, en DNA-ligase involveret i replikationen af deoxyribonukleinsyre.Hun syr hakker, skabe nye phosphodiesterbindinger.Det var hende, der slutter sig til Okazaki fragmenter.
Det samme enzym er meget udbredt i genteknologi.Det gør det muligt for forskerne at tværbinde DNA-molekyle af stykkerne, de har brug for, hvilket skaber en unik kæde af deoxyribonukleinsyre.De kan lægge alle oplysninger, således at der skabes en fabrik til produktion af essentielle proteiner.For eksempel er det muligt at sy et stykke af bakteriel DNA, der er ansvarlig for insulin syntese.Og når en celle egne proteiner vil sende det på samme tid lad os gøre og mineraler er nødvendige til medicinske formål.Det er fortsat kun at rydde, og det vil hjælpe mange syge mennesker.
stor rolle af enzymer i kroppen
De kan forøge reaktionshastigheden mere end ti gange.Det er vigtigt for normal celle aktivitet.A enzymer deltage i hver reaktion.Derfor er funktionen af enzymer i kroppen varieret, ligesom alle forekommende processer.En afbrydelse af disse katalysatorer fører til alvorlige konsekvenser.
enzymer er meget udbredt i forarbejdning af fødevarer, let industri, medicin: bruges til at lave ost, pølser, dåsemad, er en del af vaskemidler.De anvendes også til fremstilling af fotografiske materialer.
