Dè an gnìomh nan enzyme pròtain? Tha enzymatic-chosnadh pròtainean: eisimpleirean

Tha an obair againn a 'chuirp - glè iom-fhillte a tha a' phròiseas ann milleanan de cheallan an sàs, tha mìltean de dhiofar stuthan. Ach tha aon sgìre a tha gu tur an eisimeil gu sònraichte air na pròtainean, gun a tha an duine no beathach beatha a bhiodh gu tur do-dhèanta. Mar a tha thu 's dòcha fhios, tha sinn a-nis a' bruidhinn mu dheidhinn an enzymes.

An-diugh bidh sinn a 'beachdachadh air a' enzymatic -chosnadh pròtainean. 'S e seo prìomh sgìre biochemistry.

Bho na bhunait de na stuthan a tha sa mhòr-chuid pròtainean sin, faodaidh iad a bhith a 'beachdachadh orra. Bu chòir dhut fios a sin airson a 'chiad uair enzymes chaidh a lorg anns na 30an den 19mh linn, ach an saidheans ghabh còrr is ceud bliadhna, gus an nochd aig barrachd no nas lugha èideadh definition dhaibh. Agus dè an gnìomh a tha a 'cluich le pròtain enzymes? Air a seo, a thuilleadh air an structar aca agus iom- de na h-eisimpleirean a tha thu ag ionnsachadh bhon artaigil seo.

Feumaidh tu a thuigsinn nach eil a h-uile pròtain urrainn a bhith an enzyme, fiù 's ann an teòiridh. Globular pròtainean a-mhàin a chruthachadh comasach taisbeanadh catalytic gnìomhachd a thaobh bheairteach eile choimeasgaidhean. Mar gach nàdarra choimeasgaidhean sa chlas seo, tha enzymes a dhèanamh de amino acid buaidh. Thoir fa-near gu bheil a 'enzymatic-chosnadh pròtainean (eisimpleirean a bhios anns an aiste) Faodar cluich a-mhàin le aon aig an robh molar tomad nas lugha na 5000.

Dè tha an enzyme, an latha an-diugh definition

Enzymes - a -saoraidh de bith-eòlasach bho thùs. Tha iad an comas gus piseach a thoirt air barail, mar thoradh air an dlùth-cheangal eadar an reactants (mònach). Faodaidh sinn a radh gu bheil enzymatic-chosnadh pròtainean - pròiseas catalysis cuid de biochemical ath-bhualaidhean a tha gun choimeas ri beòshlaint fàs-bheairt. Chan eil ach beag phàirt dhiubh Faodar ath-riochdachadh ann an obair-lann.

Bu chòir a thoirt fa-near gur ann an sgìre seo air a bhith air cuid de fuasgladh o chionn beagan bhliadhnaichean. Scientists air mean air mhean a 'tighinn faisg air a bhith a' cruthachadh fuadain enzymes a dh'fhaodar a chleachdadh chan ann dìreach airson adhbharan eaconamach, ach cuideachd air an eòlas-leighis. Thathar a 'leasachadh enzymes gun urrainn èifeachdach sgrios fiù' s ceàrnaidhean beaga de incipient aillse.

Dè na pàirtean de na enzyme dìreach an sàs ann an ath-bhualadh?

Thoir fa-near gu bheil, ann an conaltradh ris na fo-fhilleadh Chan eil a 'gabhail a-steach chorp iomlan de na enzyme, ach beag earrann a tha gnìomhach ris an canar an làraich. 'S e seo am prìomh seilbh chòrdadh. Tha seo a 'bhun-bheachd a' ciallachadh gum enzyme air leth freagarrach do na fo-fhilleadh ann an cruth agus an feartan corporra agus ceimigeach. Faodaidh sinn a ràdh gu bheil a 'ghnìomh a enzymes sa chùis seo mar a leanas:

• Uisge aca a 'tighinn sìos bho na sligean air an uachdar.
• Tha cuid de deformation (polarization, mar eisimpleir).
• An dèidh sin tha iad a 'cur air dòigh ann an dòigh shònraichte ann an àite, fhad' sa bha a 'gluasad nas fhaisge air a chèile.

Tha na nithean sin a stiùireadh gus a 'luathachadh an reaction. A-nis, leig dhuinn dèanamh coimeas eadar an enzymes agus inorganic mheadhan.

coimeas a dhèanamh eadar dèanadas	enzymes	inorganic bhrosnaich
Luathachadh an adhart agus cùl-bhualadh	an aon	an aon
Specificity (chòrdadh)	Freagarrach a-mhàin gu sònraichte an seòrsa stuth, àrd specificity	Faodaidh e bhith choitcheann, luathachadh grunn coltach iom-
freagairt astar	Meudachadh ann an dèinead an reaction beagan millean turas	Tha luathachadh anns na ceudan agus na mìltean de amannan
Beachdan an teas	Tha reaction a 'dol gu "chan eil" air sgàth an t-iomlan no ann am pàirt de denaturation pròtainean an sàs ann	Nuair a theasachadh, as catalytic bhualaidhean tric grad-

Mar a chì sibh, an enzymatic-chosnadh pròtainean Feumaidh specificity. Leis fhèin a bhios cuideachd gu bheil mòran de na pròtainean cuideachd gnèithean sònraichte. Dìreach air a chur, daonna enzymes gann freagarrach airson Guinea muc.

Fiosrachadh cudromach mu structar enzymes

Tha an structar seo fhillte a tha iomallach sa bhad trì ìrean. Tha bun-structar a dh'aithnichear air an amino acid buaidh a tha na phàirt de enzymes. Bho na enzymatic-chosnadh pròtainean, eisimpleirean de a tha sinn air ainmeachadh tric ann an artaigil seo, a chaidh a dhèanamh a-mhàin le cuid de roinnean de fhillte, a chomharrachadh iad dìreach air an stèidh seo gu math fìor.

Mar gu ìre àrd-sgoile, a 'accessory leithid sin de chùis a dhearbhadh le dhòigh a bharrachd sheòrsaichean dàimhean a dh'fhaodadh tachairt eadar na amino acid buaidh. Tha seo a 'conaltradh haidridean, electrostatic, hydrophobic, agus Van der Waals eadar-obrachadh. Mar thoradh air an aimhreit a adhbharachadh ceanglaichean seo ann an diofar phàirtean den enzyme dhèanamh α-Helix, an lùb agus β-iallan.

Tha an structar treas ìre mar thoradh air gu bheil an ìre mhath mòr na pàirtean den polypeptide slabhraidh dìreach a 'bhuaile. Tha an dualan a tha an t-ainm raointean. Mu dheireadh, a 'chuairt dheireannach cruthachadh structar seo a' gabhail àite a-mhàin às dèidh a tha seasmhach a stèidheachadh eadar-obrachadh eadar diofar raointean. Bu chòir cuimhneachadh gu bheil an cruthachadh de na raointean fhèin a 'dol ann an dòigh gu tur neo-eisimeileach bho chèile.

Nithean àrainn feartan

Mar as trice, an polypeptide sèine a tha iad a 'cruthachadh, air a dhèanamh suas de mu 150 amino acid buaidh. Nuair raointean eadar-obrachadh le chèile, a chaidh a chruthachadh globule. Bhon a chaidh an obair a thaisbeanadh le enzymatic gnìomhach làraich stèidhichte orra, bu chòir tuigsinn cho cudromach 'sa phròiseas seo.

Tha an àrainn fhèin air a chomharrachadh leis gu bheil eadar amino acid buaidh ann an structar tha grunn eadar-obrachadh. An àireamh a tha mòran nas àirde airson an fheadhainn bhualaidhean eadar iad fhèin raointean. Mar sin, na slocan eadar iad an ìre mhath "so-leònte" gus gnìomhan diofar lionn-sgaoilidh organach. Tha tomhas-lìonaidh an òrdugh 20-30 ciùbach angstrom a 'freagairt grunn uisge molecules. Diofar raointean tric a tha gu tur air leth sònraichte a trì-thaobhach structar, a tha co-cheangailte ri coileanadh nan gnìomhan gu tur eadar-dhealaichte.

gnìomhach làraich

Mar riaghailt, tha a 'gnìomhach làraichean a tha suidhichte gu teann eadar raointean. Mar sin, gach fear a 'cluich gu math cudromach ann a bhith a' chùrsa an-bhualadh. Air sgàth rèiteachadh seo de na raointean a lorg tòrr sùbailteachd, comas-gluasaid anns an sgìre an enzyme. Tha seo air leth cudromach, bho na enzymatic gnìomh a tha a 'cluich a-mhàin an fheadhainn a fhillte a ghabhas atharrachadh freagarrach a spàsail suidheachadh.

Eadar polypeptide ceangal a dh'fhaid ann an corp an enzyme, agus le mar a tha iom-fhillte gnìomhan iad a 'cluich, chan eil ceangal dìreach. Dhuilgheadas àite an dà chuid a choileanadh le bhith a 'dèanamh gnìomhach làrach a' reaction eadar an catalytic àrainn-lìn agus mar thoradh air an cruthachadh gu tur suidheachaidhean ùra.

Nithean pròtainean, enzymes (eisimpleirean - lysozyme agus glycogen) Faodaidh atharrachadh gu mòr ann am meud (129 agus 842 amino acid buaidh, fa leth), ged a tha reaction catalyzed cleavage ceimigeach dàimhean den aon seòrsa. Tha eadar-dhealachadh a tha an tuilleadh mòra agus mòr enzymes tha comasach nas fheàrr smachd a chumail air a shuidheachadh ann an rùm, a 'dèanamh cinnteach barrachd seasmhachd agus luaths reaction.

Tha a 'phrìomh seòrsachadh enzymes

An-dràsta a 'gabhail ris agus air feadh an t-saoghal a tha an ìre seòrsachadh. A rèir a h-, tha e air sia prìomh clasaichean, le subclasses iomchaidh. Tha sinn a 'beachdachadh a-mhàin bunaiteach. Seo iad:

1. Oxidoreductases. Tha an dreuchd a thaobh a enzymes sa chùis seo - brosnachadh redox bhualaidhean.

2. Transferases. Mhà a 'coileanadh a' gluasad eadar fillidhean na buidhnean a leanas:

• Carbon aon-aonadan.
• Tobhta aldehydes agus ketones.
• Acyl agus glycosyl phàirtean.
• Alkyl (mar eisgeachd nach urrainn giùlan CH3) buaidh.
• Nitrogenous buinn.
• Buidhnean anns phosphorus.

3. Hydrolases. Anns a 'chùis seo, a' enzymatic obair gu Cleave na pròtainean de na leanas sheòrsaichean fhillte:

• Esters.
• Glycosides.
• Esters, agus thioesters.
• Peptide seòrsa dàimhean.
• Dàimh seòrsa CN (ach a-mhàin an aon peptide).

4. Lyases. Tha comasach air disengaging buidhnean às dèidh sin le cruthachadh dùbailte bond. A bharrachd, dh'fhaodadh a 'coileanadh an mhiùtach phròiseas:' tighinn a thaghadh do bhuidhnean a dùblaich dàimhean.

5. Isomerases. Anns a 'chùis seo, a' enzymatic-chosnadh pròtainean a tha iom-fhillte isomeric catalysis bhualaidhean. Tha am buidheann seo gabhail a-steach na leanas enzymes:

• Racemase, epimerase.
• Tsistransizomerazy.
• Intramolecular oxidoreductases.
• Intramolecular transferases.
• Intramolecular lyase.

6. Ligases (ris an canar synthetase). Tha iad air an cleachdadh airson a 'sgoltadh na ATP fhad' sa bha cuid a 'dèanamh cheanglaichean.

Tha e furasta a 'mothachadh gu bheil a' enzymatic-chosnadh pròtainean air leth cudromach, mar a tha iad gu ìre smachd cha mhòr a h-uile ath-bhualaidhean a 'gabhail àite gach dàrna ann do bhodhaig.

Dè fhathast na enzyme an dèidh an eadar-obrachadh leis na fo-fhilleadh?

Gu tric, tha enzyme pròtain globular tùs, an gnìomhaiche ionad a tha air a riochdachadh le aon a amino acid buaidh. Ann an suidheachaidhean eile, ann an ionad-pàirt gu làidir co-cheangailte ris prosthetic buidheann no coenzyme (ATP, mar eisimpleir), an dàimh a tha fada nas laige. A-saoraidh ris an canar holoenzyme, agus a chopan, an dèidh toirt air falbh a 'chruth ATP apoenzyme.

Mar sin, a rèir feart seo a enzymes seòrsachadh do na buidhnean a leanas:

• Simple hydrolase, lyase, agus isomerase, a tha san fharsaingeachd nach eil anns coenzyme bonn.
• Enzyme pròtainean (eisimpleirean - cuid transaminase) buidheann gabhail a-steach prosthetic (lipoic acid, mar eisimpleir). Tha am buidheann seo gabhail a-steach mòran de peroxidase.
• Enizmy airson a tha a dhìth coenzyme ath-nuadhachadh. Nam measg kinases, a thuilleadh air a 'chuid as motha de na oxidoreductases.
• Eile a bhrosnaich obair, a dhèanamh nach eil gu tur fhathast thuigsinn.

All stuthan a tha nam pàirt den chiad bhuidheann, a tha ga cleachdadh ann an gnìomhachas a 'bhidhe. All eile bhrosnaich feum fìor suidheachaidhean sònraichte airson a cur thuige, agus mar sin a-mhàin ag obair sa bhodhaig, no ann an cuid obair-lann deuchainnean. Mar sin, enzymatic dreuchd - a tha an seo glè shònraichte-bhualadh, anns a bheil a 'brosnachadh ann (catalysis) bhualaidhean ann an seòrsachan àraid de deagh mhìneachadh h-daonna no beathach a chorp.

Dè thachras gnìomhach ann an làrach, no carson a enzymes ag obair mar sin gu h-èifeachdach?

Tha sinn air a ràdh gu tric gur e an key to tuigse enzymatic catalysis tha a 'cruthachadh an gnìomhach ionad. 'S e sin gu bheil an sònraichte ceangaltach an grunnd, a h-ann a leithid a tha mòran nas gnìomhaiche a' gabhail. Ann an òrdugh sibh a 'tuigsinn iom-fhillteachd na ath-bhualaidhean ga dhèanamh an sin, thoir sìmplidh mar eisimpleir a thachairt glùcois fermentation, tha e riatanach uaireigin 12 enzymes! Eadar-obrachadh a cheart cho doirbh 'fàs comasach a-mhàin air sgàth gu bheil pròtain a' cluich an enzymatic ghnìomh a tha an ceum as àirde de specificity.

Types of enzymes specificity

Tha e iomlan. Anns a 'chùis seo, a' specificity a shealltainn a-mhàin aon, teann air a mhìneachadh seòrsa enzyme. Mar sin, urease eadar-obrachadh a-mhàin le urea. Le lactose bainne oir tha e a 'sruthadh dhan reaction fo cumhaichean sam bith. Se sin a tha obair a 'cluich le pròtainean, enzymes anns a' chorp.

A thuilleadh air sin, chan eil am buidheann neo-chumanta iomlan specificity. Mar a thèid tuigse fhaighinn bho na ainm, sa chùis seo, tha "receptivity" teann gu clas organach choimeasgaidhean (esters, nam measg iom-fhillte no alcohols aldehydes). Mar eisimpleir, pepsin, a tha air aon de na prìomh enzymes an stamag, ach 'sealltainn specificity airson hydrolysis de peptide dàimhean. Deoch-làidir dehydrogenase eadar-obrachadh ann a-mhàin le alcohols laktikodegidraza agus nach sgoilt rud sam bith eile seach alpha-hydroxy ri tachartasan shearbhagan.

Tha e cuideachd a 'tachairt gu bheil an enzymatic gnìomh feart sònraichte buidheann de fhillte, ach cumhachan sònraichte, an enzymes dh'fhaodas a bhith gu math eadar-dhealaichte bho am prìomh "adhbhair" de stuthan. Anns a 'chùis seo, a phiobrachadh "buailteach" de chlas sònraichte de stuthan, ach cumhachan sònraichte faodaidh e Cleave agus choimeasgaidhean eile (nach fheum a leithid). Ach, sa chùis seo, a 'reaction thèid mòran nas slaodaiche.

Ainmeil fad is farsaing airson comas trypsin a bhith air peptide dàimhean, ach beagan dhaoine fios gu bheil seo pròtain a 'cluich an gnìomh nan enzyme ann am mionaich chlàir, agus dh'fhaodadh a' gabhail ri diofar ester choimeasgaidhean.

Mu dheireadh, tha an specificity an Optical. Tha iad sin a enzymes urrainn eadar-obrachadh le raon farsaing de stuthan liosta gu tur, ach a-mhàin fo chùmhnant gun iad a 'mìneachadh math Optical lotaichean. Mar sin, enzymatic-chosnadh pròtainean sa chùis seo a tha glè choltach ris an prionnsapal an gnìomh Chan eil enzymes, agus bhrosnaich inorganic tùs.

Dè na nithean co-dhùnadh an èifeachdas catalysis?

An-diugh, thathar a 'creidsinn gun robh na nithean a tha a' dearbhadh an anabarrach àrd ìre de èifeachdas enzymes tha:

• an aire gu buaidh.
• spàsail comhair buaidh.
• Tha versatility an gnìomhach reaction ionad.

Anns an fharsaingeachd, a 'bhuaidh a stuthan dùmhlachd Chan eil eadar-dhealaichte bho sin ann an inorganic catalysis bhualaidhean. Anns a 'chùis seo, dùmhlachd de leithid fo-fhilleadh, a tha grunn tursan nas motha na luach Cluicheadairean airson a h-uile rudan eile an tomhas de fuasgladh gnìomhach ann an ionad. Ann an reaction ionad roghnach moileciuil sa chruinne-seòrsa stuthan a dh'fheumas a 'gabhail ri chèile. Chan eil e doirbh ri tomhas a 'bhuaidh seo a' leantainn gu meudachadh ann an ceimigeach reaction ìre grunn òrdugh meudachd.

Nuair coitcheann ceimigeach pròiseas a 'tachairt, tha e uabhasach cudromach, a tha na phàirt de na eadar-obrachadh molecules Bidh bualadh ri chèile. Dìreach air a chur, nadur an moileciuil sa chruinne aig àm na tubaist feumar teann amas càirdeach ri chèile. Seach gu bheil a coileanadh fo cho-èigneachadh, agus an uair sin an sàs a h-uile co-phàirtean air an rèiteachadh ann an cuid de loidhne, catalysis reaction Tha grad le mu thrì òrdughan leithid de turn ann an gnìomhach làrach a 'enzyme.

Fo ioma-dhreuchdachd sa chùis seo tha e a 'toirt iomradh air seilbh na h-uile co-phàirtean an làrach gnìomhach aig an aon àm (no teann co-òrdanaichte) achd air an moileciuil sa chruinne-"dèiligeadh" stuthan. Anns an aon (moileciuil sa chruinne-) a-mhàin Chan eil freagarrach a shuidheachadh ann an rùm (fhaicinn. Os cionn), ach cuideachd gu mòr ag atharrachadh feartan aca. Seo uile còmhla a 'dol gu bheil an enzyme a' fàs nas fhasa a bhith air fo-fhilleadh mar a dhìth.