Funktionen av enzymer.

Enzymer - en globulära proteiner som bidrar till att flöda alla cellulära processer.Liksom alla katalysatorer, kan de inte vända tillbaka svaret och tjänar till att accelerera den.

lokalisering av enzymet i cellen

enskilda enzymer inuti celler, som normalt finns och verkar i en strikt definierade organeller.Lokalisering av enzymer direkt relaterad till den funktion som vanligtvis utför denna del av cellen.

Nästan alla enzymerna i glykolysen är belägna i cytoplasman.Enzymer Krebs cykel - i mitokondriens matrix.De aktiva substanser som ingår i lysosomal hydrolys.

Valda vävnader och organ hos djur och växter urskiljs inte bara genom en uppsättning av enzymer, utan även genom deras aktivitet.Denna funktion tyger används kliniskt vid diagnos av vissa sjukdomar.

Det finns också åldersspecifika funktioner i aktiviteten av enzymer och ställ i vävnaderna.De är mest tydligt i den period embryonal utveckling när vävnadsdifferentiering.

enzymnomenklaturen

Det finns flera system för namn, vilka var och en tar hänsyn till egenskaperna hos enzymet i varierande grad.

• trivial.Namnen på de ämnen som är slumpmässigt presenteras.Till exempel, pepsin (när människan är frisk -. "Matsmältning", Gk) och trypsin (tripsis - "späder" det grekiska.)
• rationellt.Namnet på enzymet består av substratet och i slutet av "-aza."Till exempel, accelererar amylas stärkelsehydrolys (Amylo -. "Stärkelse", Gk).
• Moskva.Den antogs 1961 av Internationella kommissionen om nomenklaturen av enzymer vid V International Biochemical kongressen.Titelsubstansen består av ett substrat och reaktionen katalyseras (accelererad) av enzymet.Om enzymet är att bära en grupp av atomer från en molekyl (substrat) till ett annat (acceptom), inkluderar namnet på katalysatom det kemiska namnet acceptorn.Till exempel i överföringsreaktionen av aminogruppen från alanin till 2-oksiglutarovuyu syra deltar enzym alanin: 2-oksoglutarataminotransferaza.Namnet speglar:
• substrat - alanin;
• acceptor - 2-oxoglutaric syra;
• aminogrupp överföringsreaktion.

Internationella kommissionen har sammanställt en lista över alla kända enzymer, som ständigt uppdateras.Detta är på grund av upptäckten av nya material.

Klassificering av enzymer

Dela enzymer i grupper på två sätt.Den första har två klasser av substanser:

• enkla - består endast av protein;
• komplex - innehåller protein del (apoenzym) och icke-protein som kallas coenzym.

Den icke-proteindelen av ett komplext enzym kan inkludera vitaminer.Interaktion med andra ämnen sker genom det aktiva stället.Total enzymmolekyl är inte inblandad i processen.

egenskaper av enzymet, såväl som andra proteiner bestäms av deras struktur.I beroende därav endast katalysatorer påskynda deras reaktion.

andra sättet klassificering uppdelar ämnet i vilken funktion utförs av enzymer.Resultatet är sex klasser:

• oxidoreduktas;
• transferas;
• hydrolas;
• isomeras;
• lyas;
• ligas.

Denna konventionella grupp, de skiljer sig inte bara av typer av reaktioner som reglerar dem bestående enzymer.I ämnen i olika grupper med olika struktur.Och funktionen av enzymer i cellen, därför, kan inte vara samma.

Oxidoreduktaser - redox

Den huvudsakliga funktionen av enzymerna i den första gruppen - accelerationen av redoxreaktioner.Ett kännetecknande drag: förmågan att bilda en kedja av oxidativa enzymer, i vilken överföringen av elektroner eller väteatomer från det första substratet till en slutlig acceptor.Dessa ämnen separeras på principen om driften eller på jobbet i reaktionen.

1. Aerobic dehydrogenas (oxidas) påskynda överföringen av elektroner eller protoner direkt till syreatomer.Anaerob utför också samma steg, men i de reaktioner som sker utan överföring av elektroner eller väteatomer till syreatomer.
2. primära dehydrogenaser katalyserar processen för tillbakadragandet av väteatomerna i den substans som skall oxideras (den primära substrat).Sekundär - påskynda avlägsnandet av väteatomer från det sekundära substratet, erhölls medelst den primära dehydrogenas.

Andra funktioner: som en tvåkomponents katalysator med en mycket begränsad uppsättning av coenzym (aktiva grupper), kan de påskynda uppsättning av olika redoxreaktioner.Detta uppnås genom ett stort antal varianter: samma koenzym kan vidhäfta till olika apofermentami.I varje fall, en speciell oxidoreduktas med dess egenskaper.

Det finns ett annat särdrag hos denna grupp av enzymer, som inte kan nämna - de accelererar de kemiska processer som är förknippade med frisättning av energi.Sådana reaktioner kallas exoterma.

Transferaser - bärare

Dessa enzymer utföra funktionen att accelerera överföringen av molekylära reaktioner rester och funktionella grupper.Till exempel, fosfofruktokinas.

Det finns åtta grupper av katalysatorer, som grundar sig på gruppen tolereras.Betrakta bara några av dem.

1. -fosfotransferas - bidra till att överföra resterna av fosforsyra.De är uppdelade i underklasser beroende på destination (alkohol, karboxylsyra, etc).
2. leveraminotransferaser - accelerera reaktionen av transamineringen av aminosyror.
3. glykosyltransferas - överförs glykosylrester från molekyler till molekyler av fosforsyraestrar av mono- och polysackarider.Ge nedbrytningsreaktioner och syntes av oligosackarider eller polysackarider i växt- och djurorganismer.Till exempel är de deltar i nedbrytningsreaktioner av sackaros.
4. acyltransferas bär karboxylsyragrupper till aminer, alkoholer och aminosyror.Acyl-coenzym-A är en mångsidig källa av acylgrupper.Det kan betraktas som en aktiv grupp acyltransferaser.Tolereras oftast acyl ättiksyra.

hydrolaser - spjälkade med vatten

I denna grupp av enzymer att fungera som katalysatorer för de klyvningsreaktioner (syntes mindre) av organiska föreningar, i vilka vatten är involverad.Substanser av denna grupp ingående i cellerna och i tarmsaft.Molekylerna i mag-tarmkanalen katalysatorer består av en enda komponent.

plats för lokalisering av dessa enzymer är lysosomer.De tjänar skyddsfunktion enzymer i cellen: klyver främmande substanser passerar genom membranet.De konsumerar också de ämnen som inte längre behövs cell lysosomer där sjuksköterskor döpt.Andra

deras "smeknamn" - cell självmord, eftersom de är det viktigaste verktyget för cell autolys.Om det fanns en infektion, har inflammatoriska processer påbörjats, blir membranet genomsläppliga och lysosomala hydrolaser finns i cytoplasman, förstör allt i sin väg och förstör cellen.

Separera flera typer av katalysatorer från denna grupp:

• esteras - är ansvariga för hydrolys av estrar, alkoholer;
• glykosidas - påskynda hydrolys av glykosider, beroende på vilken isomer de är verksamma, avger α- eller β-glukosidas;
• peptidhydrolas - ansvarar för hydrolys av peptidbindningar i proteiner och, under vissa förutsättningar, och deras syntes, men denna metod används inte i proteinsyntesen i levande celler;
• amidas - ansvarig för hydrolysen av amider, till exempel, katalyserar ureas nedbrytningen av urea till ammoniak och vatten.

isomeraser - omvandla molekyler

Dessa ämnen påskynda förändringar inom en enda molekyl.De kan vara strukturella eller geometrisk.Detta kan ske på olika sätt:

• överföring av väteatomer;
• rörelse av en fosfatgrupp;
• ändra placeringen av atomgrupper i rymden;
• förskjutning av dubbelbindningen.

isomerisering kan exponeras för organiska syror, kolhydrater och aminosyror.Isomeras kan omvandla aldehyder och ketoner, i motsats, cis-formen omvandlas till trans-form och vice versa.För att bättre förstå vilken funktion utförs av enzymerna i denna grupp, måste du veta skillnaderna isomerer.

lyaserna tår på grund

Dessa icke-hydrolytiska enzymer påskynda nedbrytningen av organiska föreningar Relations:

• kol-kol;
• fosfor-syre;
• kol-svavel;
• kol-kväve;
• kol-syre.

Detta innefattar sådana enkla produkter, såsom koldioxid, vatten, ammoniak, och stängt dubbelbindningarna.Få av dessa reaktioner kan gå i motsatt riktning, vilket motsvarar enzymerna under lämpliga betingelser för denna process inte bara katalyserar nedbrytning och syntes.

lyaser klassificeringen sker enligt typen av kommunikation, som de går sönder.De är komplexa enzymer.

Ligaser tvärbunden

huvuduppgift enzymerna i denna grupp - accelerationen av fusionsreaktioner.Deras funktion - Pair skapelse med kollapsen av ämnen som kan ge energi för biosyntetiska processer.Det finns sex underklasser typ anslutning bildas.Fem av dem är identiska undergrupper lyas, och den sjätte är ansvarig för att skapa kommunikation "kväve metal".

Vissa ligaser är inblandade i särskilt viktiga processer i cellen.Till exempel kan en DNA-ligas involverat i replikationen av deoxiribonukleinsyra.Hon syr trasiga skapa nya fosfodiesterbindningar.Det var hon som förenar Okazaki fragment.

Denna samma enzym används ofta i genteknik.Den tillåter forskare att tvärbinda DNA-molekylen av bitarna som de behöver, vilket skapar en unik kedja av deoxiribonukleinsyra.De kan lägga någon information, vilket skapar en fabrik för produktion av viktiga proteiner.Till exempel är det möjligt att sy en bit av bakteriell DNA som är ansvarigt för den insulinsyntes.Och när en cell egna proteiner kommer att sända den på samma gång låt oss göra och mineraler som behövs för medicinska ändamål.Det återstår bara att rensa, och det kommer att hjälpa många sjuka människor.

stor roll av enzymer i kroppen

De kan öka reaktionshastigheten mer än tio gånger.Det är väsentligt för normal cellaktivitet.En enzymer deltar i varje reaktion.Därför är funktionen av enzymer i kroppen varieras, liksom alla förekommande processer.Ett avbrott av dessa katalysatorer leder till allvarliga konsekvenser.

enzymer används allmänt i livsmedelsberedning, lätt industri, medicin: används för att göra ost, korv, konserver, är en del av tvättmedel.De används också vid tillverkning av fotografiska material.