Specificiteten af enzymet: typer og funktioner for handling

Ordet "enzym" har latinske rødder. Oversat betyder det "surdej". Den engelske anvendte udtrykket "enzym", afledt af det græske ord betyder det samme. Enzymer kaldet specialiserede proteiner. De dannes i cellerne og har evnen til at accelerere forløbet af biokemiske processer. Med andre ord, de fungerer som biologiske katalysatorer. Derudover indeholder repræsenterer en specificitet af enzymer. также будут описаны в статье. Typer af specificitet vil også blive beskrevet i artiklen.

Generelle egenskaber

Manifestationen af den katalytiske aktivitet af visse enzymer er forårsaget af tilstedeværelsen af en række forbindelser af ikke-protein-natur. De kaldes cofaktorer. De er opdelt i to grupper: metalioner, og en række uorganiske stoffer samt coenzymer (organiske forbindelser).

aktivitet mekanisme

Af deres kemiske natur, enzymer er en gruppe af proteiner. Men i modsætning til sidstnævnte, de pågældende elementer indeholder det aktive site. Det er et unikt sæt af funktionelle grupper i aminosyrerester. De er strengt orienteret i rummet på grund af den tertiære eller kvaternære struktur af enzymet. På det aktive sted af katalysatorpartiklerne og substrat-release sites. Sidste - er det, der er på grund af den særlige enzymer. Substratet er det stof, der virker på proteinet. Tidligere mente man, at deres interaktion udføres på en "lås og slå". Med andre ord skal det aktive site tæt op underlaget. I øjeblikket domineret af en anden hypotese. Det menes, at i første omgang er der ingen eksakt match, men det ser ud i løbet af samspillet af stoffer. Den anden - en katalysator - et site påvirker specifik virkning. Med andre ord, det definerer arten af den accelererede reaktion.

struktur

Alle enzymer er opdelt i en- og to-komponent. Førstnævnte har en struktur svarende til strukturen af simple proteiner. De kun indeholder aminosyrerne. Anden gruppe - proteid - omfatter protein og non-protein-del. Sidste handlinger coenzym først - apoenzym. Sidste bestemmer substratspecificiteten af enzymet. Altså at det udfører funktionen af substratet sektion i det aktive sted. Coenzym henholdsvis fungerer som en katalytisk region. Det indebærer specificitet handling. Som kan fungere som coenzymer vitaminer, metaller og andre forbindelser med lav molekylvægt.

katalyse

Forekomst af en kemisk reaktion som følge af kollision mellem molekyler, der interagerer stoffer. Deres bevægelse i systemet bestemmes ved tilstedeværelsen af potentiel fri energi. Kemiske reaktioner skal molekyler tog overgangstilstanden. Med andre ord, bør de have strøm nok til at passere en energi barriere. Den repræsenterer den minimale mængde energi til at bibringe alle molekyler reaktivitet. Alle katalysatorer, enzymer, herunder, i stand til at reducere energi barriere. Dette bidrager til den fremskyndede reaktionens forløb.

I hvad der synes specificitet af enzymer?

Denne evne er afspejlet i accelerationen af kun en specifik reaktion. Enzymer kan påvirke én og samme substrat. Dog vil hver af dem kun accelerere den specifikke reaktion. Reaktionsspecificiteten af enzymet kan ses i pyruvatdehydrogenasekomplekset. Den indeholder proteiner, der påvirker PVC. Det vigtigste er: pyruvatdehydrogenase, pyruvatdecarboxylase, acetyl. Selve reaktionen omtales som oxidativ decarboxylering af STC. Produktet fungerer som dets eddikesyre aktiv.

klassifikation

De følgende typer af specifikke enzymer:

1. Stereokemi. Det udtrykkes i et stofs evne til at påvirke en af de mulige stereoisomerer af substratet. For eksempel er den i stand til at virke på fumaratgidrotaza fumarat. Men det ikke påvirke cis-isomeren - maleinsyre.
2. Absolutte. этого типа выражается в способности вещества влиять только на конкретный субстрат. Specificiteten af enzymet af denne type udtrykkes i et stofs evne til at påvirke kun et specifikt substrat. For eksempel sucrase kun reagerer med saccharose, arginase - arginin og så videre.
3. Relativ. в этом случае выражена в способности вещества влиять на группу субстратов, имеющих связь одинакового типа. Specificiteten af enzymet i dette tilfælde kommer til udtryk i et stofs evne til at påvirke en gruppe af substrater med en binding af samme type. For eksempel alfa-amylase reagerer med glycogen og stivelse. De har en forbindelse glycosid type. Trypsin, pepsin, chymotrypsin påvirke mange proteiner peptidgruppe.

temperatur

в определенных условиях. Enzymer er specifikke i visse betingelser. For de fleste af dem som den bedste tage temperaturen på + 35 ... + 45 grader. Når du placerer stoffet i form af lavere priser, vil dens aktivitet falde. Denne tilstand betegnes som en reversibel inaktivering. Når dens temperatur stiger evne genoprettet. Det siges, at når den anbringes under betingelser, hvor t er ovennævnte værdier også forekomme inaktivering. Men i dette tilfælde vil det være irreversibel, som er genoprettet ved at sænke temperaturen. Dette skyldes, at denaturering af molekylet.

Virkning af pH

Surhedsgrad ladningen af molekylet afhænger af. Følgelig pH påvirker aktivitet og specificitet af det aktive sted af enzymet. Optimal surhed indeks for hvert stof a. Men i de fleste tilfælde er det 4-7. For eksempel for en alfa-amylase af spyt optimal surhed er 6,8. I mellemtiden er der en række undtagelser. Den optimale surhedsgrad pepsin, fx 1,5-2,0, chymotrypsin og trypsin - 8-9.

koncentration

Den mere enzym er til stede, jo højere reaktionshastigheden. En lignende konklusion kan drages med hensyn til substratkoncentrationen. Dog teoretisk bestemt for hvert stof en mætning af mål-indhold. Når det hele aktive steder er besat af den eksisterende underlag. будет максимальной, вне зависимости от последующего добавления мишеней. specificiteten af enzymet er således en maksimum, uanset den efterfølgende tilsætning af målene.

Stof-regulatorer

De kan opdeles i inhibitorer og aktivatorer. Begge disse kategorier er opdelt i uspecifik og specifik. For sidstnævnte type indbefatter avtivatoram zhelchnokislye salte (for lipase podzheluzhochnoy kirtel), chlorioner (a-amylase), saltsyre (til pepsin). Uspecifikke aktivatorer er magnesiumioner, der påvirker kinaser og phosphataser og specifikke inhibitorer - terminale peptider proenzymer. De sidstnævnte er inaktive former af stoffer. De aktiveres ved spaltning af terminale peptider. De svarer til visse typer enkelte proenzym. For eksempel i en inaktiv form af trypsin fremstillet i form af trypsinogen. Dets aktive center er lukket terminal hexapeptid, som er en specifik inhibitor. Aktiveringsprocessen er dens spaltning. Det aktive site af trypsin som et resultat af dette, bliver det åbent. Uspecifikke inhibitorer er salte af tungmetaller. For eksempel kobbersulfat. De forårsager denaturering af forbindelser.

inhibering

Det kan være konkurrencedygtige. Dette fænomen udtrykkes i forekomsten af strukturel lighed mellem inhibitoren og substratet. De deltager i en kamp for linket til det aktive site. Hvis inhibitoren er højere end substratet dannes kopleksferment inhibitor. Ved tilsætning af målsubstansen forholdsændring. Som et resultat vil inhibitoren udskiftes. For eksempel til succinatet succinatdehydrogenase virker som et substrat. Hæmmere er oxaloacetat eller malonat. Konkurrencedygtige produkter anses for at påvirke reaktionen. Ofte er de magen til substrater. For eksempel til glukose-6-fosfat produkt er glucose. Substratet vil være den samme glucose-6-phosphat. Kompetitiv inhibering er ikke beregnet til strukturel lighed mellem stofferne. Inhibitor og substrat kan samtidig binde til enzymet. Der er således dannelsen af en ny forbindelse. De er kompleksferment-substrat inhibitor. Under interaktionen af det aktive center er blokeret. Dette skyldes bindingen med det katalytiske sted inhibitor af det aktive sted. Et eksempel er cytochromoxidase. For dette enzym fungerer som et substrat oxygen. Cytochrom oxidase hæmmere er salte af blåsyre.

allosterisk regulering

I nogle tilfælde, undtagen det aktive center, som bestemmer specificiteten af enzymet, der er en anden link. Komponenten fungerer som en allosterisk det. Hvis det samme navn er forbundet med det en aktivator af enzymet øger effektiviteten. Hvis reaktion på den allosteriske inhibitor kommer ind i centrum, det aktive stof, henholdsvis aftager. F.eks adenylatcyclase og guanylatcyclase henviser til et enzym med allosterisk regulering type.