Funksjonen av enzymer.

Enzymer - en globular proteiner som hjelper til å flyte alle cellulære prosesser.Som alle katalysatorer, de kan ikke vende tilbake responsen og tjene til å akselerere den.

lokalisering av enzymet i cellen

individuelle enzymer inne i celler, som normalt finnes og opererer i et strengt definerte organeller.Lokalisering av enzymer som er direkte knyttet til den funksjon som vanligvis utfører denne del av cellen.

Nesten alle enzymene for glykolyse er lokalisert i cytoplasma.Enzymer Krebs syklus - i den mitokondrielle matriks.De aktive stoffer som finnes i det lysosomale hydrolysen.

Valgte vev og organer i dyr og planter er kjennetegnes ikke bare ved et sett av enzymer, men også ved deres aktivitet.Brukt denne funksjonen stoffer klinisk i diagnostisering av visse sykdommer.

Det er også aldersspesifikke funksjoner i aktiviteten av enzymer og satt i vev.De er mest tydelig i perioden for embryoutvikling når vev differensiering.

Enzyme Nomenclature

Det finnes flere systemer av navn, som hver tar hensyn til egenskapene til enzymet i varierende grad.

• trivielt.Navnene på de stoffene er tilfeldig utvalgt.For eksempel pepsin (pepsis -. "Fordøyelse", Gk) og trypsin (tripsis - "utvanner" gresk.)
• rasjonell.Navnet på enzymet er sammensatt av substratet og slutten av "-aza".For eksempel akselererer amylase stivelse hydrolyse (amylo -. "Stivelse", Gk).
• Moskva.Det ble vedtatt i 1961 av International Commission on nomenklaturen av enzymer i V International Biokjemisk kongressen.Tittel substans består av et substrat og reaksjonen katalyseres (akselereres) ved hjelp av enzymet.Dersom enzymet er for å bære en gruppe av atomer fra ett molekyl (substrat) til en annen (akseptor), navnet på katalysatoren omfatter det kjemiske navn akseptor.For eksempel, i overføringsreaksjonen av aminogruppen fra alanin til 2-oksiglutarovuyu syre deltar enzym alanin: 2-oksoglutarataminotransferaza.Navnet gjenspeiler:
• underlaget - alanin;
• akseptor - 2-oksoglutarsyre;
• aminogruppe overføring reaksjon.

International Commission har utarbeidet en liste over alle kjente enzymer, som stadig blir oppdatert.Dette er på grunn av oppdagelsen av nye materialer.

Klassifisering av enzymer

Del enzymer i grupper på to måter.Den første har to klasser av stoffer:

• enkle - bestående bare av protein;
• kompleks - som inneholder protein del (apoenzyme) og ikke-protein kalt koenzym.

Den ikke-protein del av et kompleks enzym kan omfatte vitaminer.Interaksjon med andre stoffer skjer gjennom det aktive sete.Totalt enzym-molekylet er ikke involvert i prosessen.

egenskaper av enzymet, så vel som andre proteiner, er bestemt av deres struktur.I avhengighet av dette bare katalysatorer akselerere deres reaksjon.

andre måte klassifiseringen deler stoffet til hva funksjonen utføres av enzymer.Resultatet er seks klasser:

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

Denne konvensjonelle gruppe, de skiller seg ikke bare ved typer reaksjoner som regulerer dem består enzymer.I stoffer av ulike grupper av ulik struktur.Og funksjonen av enzymer i cellen, og derfor kan ikke være det samme.

oxidoreductases - Redox

Den viktigste funksjonen til enzymene i den første gruppen - akselerasjon av redoksreaksjoner.Et karakteristisk trekk: evnen til å danne en kjede av oksidative enzymer, karakterisert ved at overføringen av elektroner, eller hydrogenatomer fra det første substratet til en endelig akseptor.Disse stoffene skilles på prinsippet av drift eller på arbeidsplassen i reaksjonen.

1. Aerobic dehydrogenase (oxidase) akselerere overføringen av elektroner eller protoner direkte til oksygenatomer.Anaerob også utføre de samme trinnene, men i de reaksjoner som finner sted uten overføring av elektroner, eller hydrogenatomer til oksygenatomer.
2. primære dehydrogenaser katalysere prosessen med tilbaketrekning av hydrogenatomene av stoffet som skal oksyderes (det primære substrat).Sekundær - akselerere fjerning av hydrogenatomer fra den sekundære substrat, ble oppnådd ved hjelp av den primære dehydrogenase.

Andre funksjoner: som en to-komponent katalysator med et svært begrenset sett av koenzym (aktive grupper), kan de akselerere sett en rekke redoksreaksjoner.Dette oppnås ved et stort antall varianter: samme koenzym kan klebe til forskjellige apofermentami.I hvert tilfelle, et spesielt oksidoreduktase med dens egenskaper.

Det er en annen funksjon i denne gruppen av enzymer, som ikke kan nevne - de akselerere de kjemiske prosessene i forbindelse med utgivelsen av energi.Slike reaksjoner er kalt eksoterm.

transferaser - bærere

Disse enzymene utføre funksjonen til akselererende overføring av molekylære reaksjoner rester og funksjonelle grupper.For eksempel fosfofruktokinase.

Det er åtte grupper av katalysatorer, basert på konsernets tolerert.Tenk bare noen av dem.

1. fosfotransferase - hjelp til å overføre restene av fosforsyre.De er inndelt i underklasser i henhold til bestemmelsesstedet (alkohol, karboksylsyre, etc.).
2. leveraminotransferaser - akselerere reaksjonen av transaminering av aminosyrer.
3. glykosyltransferase - overføres glykosylrester fra molekyler til molekyler av fosforsyreestere av mono- og polysakkarider.Gi nedbrytings reaksjoner og syntese av oligosakkarider eller polysakkarider i plante- og dyreorganismer.For eksempel deltar de i nedbrytningsreaksjoner av sukrose.
4. acyltransferase bærer karboksylsyregrupper til aminer, alkoholer og aminosyrer.Acyl-koenzym-A er en allsidig kilde acylgrupper.Den kan betraktes som en aktiv gruppe acyltransferases.Oftest tolerert acyl eddiksyre.

Hydrolases - spaltes med vann

I denne gruppen av enzymer fungerer som katalysatorer for spaltningsreaksjoner (syntese mindre) av organiske forbindelser hvor vann er involvert.Stoffer av denne gruppen inneholdt i cellene og i fordøyelsessaft.Molekylene i mage-tarmkanalen katalysatorer som består av en enkelt komponent.

sted for lokalisering av disse enzymene er lysosomer.De tjener beskyttende funksjoner av enzymer i cellen: spalter fremmede stoffer passerer gjennom membranen.De bruker også de stoffene som ikke lenger er nødvendige celle lysosomer hvor sykepleiere ble kalt.Andre

deres "kallenavn" - celle selvmord, som de er det viktigste verktøyet for celle autolyse.Hvis det var en infeksjon, har betennelsesprosesser begynt, blir membranen permeabel og lysosomale hydrolaser er lokalisert i cytoplasma, ødelegge alt på sin vei, og å ødelegge cellen.

Skill flere typer katalysatorer fra denne gruppen:

• esterase - er ansvarlig for hydrolyse av estere, alkoholer;
• glykosidase - akselerere hydrolysen av glykosider, avhengig av hvilken isomer de opererer, avgir α- eller β-glukosidase;
• peptid hydrolasen - er ansvarlig for hydrolyse av peptidbindinger i proteiner og, under visse vilkår, og deres syntese, men denne metoden er ikke brukt i proteinsyntesen i levende celler;
• amidase - ansvarlig for hydrolyse av amider, for eksempel, katalyserer urease nedbrytning av urea til ammoniakk og vann.

Isomerases - konvertere molekyler

Disse stoffene akselerere endringer innenfor et enkelt molekyl.De kan være strukturelle eller geometrisk.Dette kan skje på forskjellige måter:

• overføring av hydrogenatomer;
• bevegelse av en fosfatgruppe;
• endre plasseringen av atomgruppene i verdensrommet;
• forskyvning av dobbeltbinding.

isomeriseringsenhet kan bli utsatt for organiske syrer, karbohydrater og aminosyrer.Isomerase kan konvertere aldehyder og ketoner, i motsetning til cis-formen omdannes til trans-form, og vice versa.For bedre å forstå hva funksjonen er utført av enzymer i denne gruppen, må du vite forskjellene isomerer.

lyaser tåre på grunn

Disse ikke-hydrolytic enzymer akselerere nedbrytningen av organiske forbindelser Relations:

• karbon-karbon;
• fosfor-oksygen;
• karbon-svovel;
• karbon-nitrogen;
• karbon-oksygen.

Dette omfatter slike enkle produkter, slik som karbondioksid, vann, ammoniakk og lukket dobbeltbindinger.Noen av disse reaksjoner kan gå i motsatt retning, svarende til enzymene under egnede betingelser for denne fremgangsmåten ikke bare katalyserer nedbrytningen og syntese.

lyaser klassifiseringen skjer i samsvar med den type kommunikasjon, som de brytes.De er komplekse enzymer.

ligaser fornettes

Den viktigste funksjonen til enzymene i denne gruppen - akselerasjon av fusjon reaksjoner.Deres funksjon - Pair kreasjon med kollapsen av stoffene som er i stand til å gi energi til biosyntetiske prosesser.Det er seks undergrupper typen tilkobling dannet.Fem av dem er identiske undergrupper lyase, og den sjette er ansvarlig for å opprette kommunikasjon "nitrogen-metall".

Noen ligaser er involvert i særlig viktige prosesser i cellen.For eksempel, en DNA-ligase som er involvert i replikasjonen av deoksyribonukleinsyre.Hun syr bretter, skape nye fosfodiesterbindinger.Det var hun som tiltrer Okazaki fragmenter.

Det samme enzymet er mye brukt i genteknologi.Det tillater forskere å tverr DNA-molekylet av stykkene de trenger, noe som skaper en unik kjede av deoksyribonukleinsyre.De kan ligge noen informasjon, og dermed skape en fabrikk for fremstilling av essensielle proteiner.For eksempel er det mulig å sy et stykke av bakterielt DNA som er ansvarlig for insulinsyntesen.Og når en celle egne proteiner vil kringkaste det på samme tid la oss gjøre og mineraler som trengs for medisinske formål.Det gjenstår bare å rydde, og det vil hjelpe mange syke mennesker.

stor rolle av enzymer i kroppen

De kan øke reaksjonshastigheten mer enn ti ganger.Det er viktig for normal celleaktivitet.En enzymer deltar i hver reaksjon.Derfor er funksjonen av enzymer i kroppen varieres, i likhet med alle forekommende prosesser.En forstyrrelse av disse katalysatorer fører til alvorlige konsekvenser.

enzymer er mye brukt i matvareindustrien, lett industri, medisin: brukes til å lage ost, pølser, hermetikk, er en del av vaskemiddel.De blir også benyttet i fremstillingen av fotografiske materialer.