Byochmistri anzim. Estrikti, pwopriyete ak fonksyon

selil la nan chak òganis k ap viv, dè milyon de reyaksyon chimik pran plas li. Chak nan yo se yon bagay enpòtan, se konsa li enpòtan yo kenbe vitès la nan pwosesis byolojik nan yon nivo segondè. Prèske se chak reyaksyon deklanche pa anzim li yo. Ki sa ki anzim? Ki sa ki se wòl yo nan yon kaj?

Anzim. definisyon

Se yon tèm "anzim nan" sòti nan Latin depanaj - ledven. Yo ka tou dwe rele anzim soti nan Grèk la en Zyme - "nan franchi ak limit."

Anzim - sibstans ki sou biyolojik aktif, se konsa nenpòt reyaksyon ki fèt nan selil la, pa ka fè san yo pa yo. Konpoze sa yo aji kòm Katalis. An konsekans, nenpòt anzim gen de pwopriyete prensipal:

1) anzim akselere reyaksyon an byochimik, men li se pa sa boule.

2) Valè a nan konstan nan ekilib pa chanje, men se sèlman akselere siksè la nan sa a valè.

Anzim pi vit reyaksyon byochimik nan dè milye yo, ak nan kèk ka, yon milyon fwa. Sa vle di ke nan absans la nan sistèm nan anzim tout pwosesis intracellulaire te pratikman sispann, ak selil la tèt li mouri. Se poutèt sa, wòl nan anzim kòm engredyan aktif se segondè.

Yon varyete de anzim fè li posib yo divèsifye kontwole metabolis selilè. Nan nenpòt kaskad nan reyaksyon pran pati anpil klas diferan nan anzim. Katalis Byolojik gen yon selectif segondè nan yon konformasyon espesifik nan molekil la. T. Pou. Nan pifò ka anzim yo pwoteyin nan lanati, yo nan estrikti Supérieure oswa kwatèrnèr. Rezon ki fè la se ankò espesifik la nan molekil la.

Fonksyon an nan anzim nan selil la

Travay nan prensipal nan anzim lan - akselerasyon korespondan reyaksyon. Nenpòt pwosesis cascade, depi dekonpozisyon nan oksijene idwojèn epi k ap fini glycolysis, mande pou prezans nan yon katalis byolojik.

Bon operasyon nan anzim reyalize segondè espesifik nan yon substra espesifik. Sa vle di ke katalis a kapab sèlman akselere sèten reyaksyon ak pa plis, menm trè menm jan an. Pa degre nan espesifik nan anzim lan, sa ki annapre yo gwoup:

1) anzim ak espesifik absoli lè deklanche pa sèlman yon sèl reyaksyon. Pou egzanp, collagenase dijere kolagen an an, ak maltase cleaves maltoz.

2) anzim ak espesifik manm fanmi. Sa a gen ladan sibstans ki sou ki ka stimuler yon klas sèten nan reyaksyon, pou egzanp, klivaj idrolitik.

travay biocatalyst kòmanse ak koneksyon an nan sit aktif li a substra la. An menm tan an pale sou entèraksyon an konplemantè menm jan ak yon kle e kle. Sa refere a yon match plen ak substra a fòme sant la aktif, ki fè li posib yo akselere reyaksyon an.

Pwochen etap la konsiste nan kou a nan reyaksyon an. ogmante vitès li yo pa aksyon an nan konplèks la anzim. Nan fen a, nou jwenn anzim lan, ki se asosye ak pwodwi yo reyaksyon.

Final etap - yo retire pwodwi yo reyaksyon soti nan anzim lan, apre yo fin ki sit la aktif yon lòt fwa ankò vin tounen gratis pou yon lòt operasyon.

Schematics, ka travay la nan anzim lan nan chak etap dwe ekri tankou:

1) S + E -> SE

2) SE -> SP

3) SP -> S + P, kote S - se substra, E - anzim lan, ak P - pwodwi.

klasifikasyon nan anzim

Nan kò imen an, ou ka jwenn yon gwo kantite anzim. Tout konesans sou fonksyon yo ak travay yo te sistematize, e kòm yon rezilta te gen yon klasifikasyon ki komen yo, nan ki ou ka fasilman detèmine kisa ki se yon katalis patikilye. Isit la yo se sis klas debaz yo nan anzim, osi byen ke kèk egzanp sou ti gwoup.

1. Oxidoreductase.

Anzim nan klas sa a stimuler reyaksyon oksido. Total refè 17 sub-gwoup. Oxidoreductases yo anjeneral ki pa pwoteyin pòsyon bay vitamin oswa èm.

Pami oxidoreductases yo souvan yo te jwenn ti gwoup sa yo:

a) deidrojenaz. Byochmistri-deidrojenaz anzim se cleaving atòm idwojèn ak transfere li nan yon lòt substra. sougwoup Sa a se pi komen nan reyaksyon yo nan respirasyon, fotosentèz. Kòm yon pati nan deidrojenaz a se nesesèman prezan nan fòm lan nan coenzyme NAD / NADH oswa flavoproteins FAD / FMN. Souvan gen iyon metal. Egzanp yo gen ladan anzim tankou tsitohromreduktazy, piruvat deidrojenaz, isocitrate deidrojenaz, epi tou li anpil anzim fwa (Laktat deidrojenaz, glutamate deidrojenaz, ak D. sou sa.).

b) oksidaz. Yon nimewo de anzim stimuler adisyon a nan oksijèn nan idwojèn, annakò ak sa pwodwi yo reyaksyon ta ka dlo oswa oksijene idwojèn (H ₂ 0, H ₂ 0 _2). Men kèk egzanp sou anzim yo Sitokwòm oksidaz, tirozinaz.

c) peroksidaz ak katalaz - anzim ki stimuler dekonpozisyon H a ₂ O ₂ nan dlo ak oksijèn.

g) oksijenaz. byokatalizeur sa akselere atachman oksijèn nan substra la. Dofamingidroksilaza - youn nan egzanp yo nan anzim sa yo.

2. transferaz.

anzim Sib nan gwoup sa a se transfè nan radikal soti nan sibstans la nan sibstans la donatè moun k ap resevwa a.

a) metiltransferaz. metiltransferaz ADN - anzim kle ki kontwole pwosesis la nan replikasyon ADN. nucleotides méthylation jwe yon gwo wòl nan règleman an nan nikleyik travay asid.

b) asiltransferaz. Anzim sa a sougwoup yo transpòte soti nan yon molekil nan yon lòt gwoup acyl. Men kèk egzanp acyltransferases: lesitin-kolestewòl asiltransferaz (pote fonksyonèl gwoup ki gen yon asid gra sou kolestewòl), lizofosfatidilholinatsiltransferaza (Se gwoup acyl transfere nan lysophosphatidylcholine).

c) aminotransferaz - anzim ki te enplike nan konvèsyon nan asid amine. Men kèk egzanp sou anzim aminotransferaz nan alanine ki kataliz sentèz la nan alanine soti nan piruvat ak glutamate pa transfere yon gwoup amine.

g) fosfotransferaz. Anzim stimuler de sa a nan sa a sub-gwoup nan gwoup la fosfat. Yon lòt kinaz Non fosfotransferaz, se pi plis komen. Egzanp yo gen ladan anzim tankou ègzokinaz ak aspatat, ki fè yo tache ak résidus yo ègzoz fosfat (sitou glikoz), ak asid aspartic , respektivman.

3. idrolaz - yon klas nan anzim ki stimuler klivaj la nan obligasyon nan molekil la, ki te swiv pa adisyon nan dlo. Sibstans ki apatni a gwoup sa a - prensipal anzim dijestif yo.

a) èsteraz - kraze lyezon yo Estè. Egzanp - lipaz ki dekonpoze grès.

b) glycosidases. anzim byochmistri nan seri sa a manti nan destriksyon nan lyezon chimik ki glikozid nan Polymers (oligosakarid ak polisakarid). Egzanp: amilaz, sukraz, maltase.

c) pèptidaz - anzim ki stimuler dekonpozisyon nan pwoteyin asid amine. Ki gen rapò ak pèptidaz anzim tankou pepsin, tripsin, chimotripsin, karboiksipeptidaza.

g) Amidases - lyezon lage amid. Men kèk egzanp: .. Arginase, ureaz, glutaminase elatriye Anpil amidase anzim yo jwenn nan ornitin sik.

4. lyaz - anzim pou fonksyon menm jan ak idrolaz, sepandan nan klivaj la nan obligasyon nan molekil pa boule dlo. Anzim nan klas sa a toujou gen yon pati nan pòsyon ki pa pwoteyin, pou egzanp, nan fòm lan nan vitamin B1 ak B6.

a) dekarboksilaz. anzim sa yo aji sou bond la C-C. Men kèk egzanp yo glutamique dekarboksilaz asid oswa piruvat dekarboksilaz.

b) idrataz ak deidrataz - anzim ki stimuler klivaj nan C-O obligasyon.

c) amidine-lyaz yo - detwi kosyon C-N. Egzanp: argininsuktsinatliaza.

g) R-O lyaz. anzim sa yo anjeneral tonbe damou yon gwoup fosfat ki sòti nan yon materyèl substra. EGZANP: adenylyl siklaz.

Byochmistri nan anzim ki baze sou estrikti yo

se kapasite a nan chak anzim detèmine pa moun nan, sèlman estrikti nannan l 'yo. Nenpòt anzim - se sitou pwoteyin, ak estrikti li yo ak degre nan plisman jwe yon wòl enpòtan nan pou detèmine si fonksyon li.

Chak biocatalyst karakterize pa nan prezans nan sant la aktif, ki, nan vire, se divize an plizyè zòn distenk fonksyonèl:

1) katalitik Center - yon rejyon espesyal nan pwoteyin la, nan ki aderans nan anzim substra a. Tou depan de konformasyon la nan pwoteyin molekil sant la katalitik ka pran yon varyete de fòm, ki ta dwe koresponn ak substra a menm jan tou yon kle e kle. Tankou yon estrikti konplèks eksplike rezon ki fè pwoteyin ki anzim se nan eta a ki Supérieure oswa kwatèrnèr.

2) Adsorption Center - sèvi kòm yon "detantè". Isit la, premye nan tout kominikasyon pran plas ant molekil la anzim ak molekil la substra. Sepandan, koneksyon a ki fòme sant la adsorption, trè fèb, epi konsa reyaksyon an katalitik se revèsib nan etap sa a.

3) sant alosterik ka sitiye nan sant la aktif, ak atravè sifas la tout antye nan anzim lan. fonksyon yo - règleman nan anzim lan. Règleman pran plas atravè molekil inhibiteurs ak aktivateur molekil.

pwoteyin yo activator obligatwa nan molekil la anzim, akselere operasyon li yo. Inhibiteurs, sou kontrè a, anpéché aktivite katalitik, ak sa a ka rive nan de fason: swa molekil la mare nan rejyon an allosteric sant nan sant la aktif nan anzim lan (konpetitif anpèchman) oswa li se tache nan yon lòt rejyon nan pwoteyin lan (noncompetitive anpèchman). se konpetitif anpèchman konsidere kòm pi efikas. Apre espas konsa fèmen pou substra obligatwa nan anzim lan, ak pwosesis sa a se sèlman posib nan ka a nan konyensidans pratikman konplè sou molekil la inibitè ak fòm yon sant aktif.

Anzim anpil fwa yo pa konpoze de asid amine, men tou, nan lòt sibstans òganik ak inòganik. An konsekans, izole apoenzyme - proteik pòsyon coenzyme - mwaeti òganik ak kofakteur - inòganik pati. pouvwa coenzyme dwe reprezante ulgevodami, grès, asid nikleyik, vitamin. Nan vire, ko-faktè a - se souvan yon sipòte iyon metal. se aktivite anzim detèmine pa estrikti li yo: sibstans ki sou Lòt enkli nan konpozisyon sa a, chanje pwopriyete katalitik. Divès kalite anzim - se rezilta a nan yon konbinezon de tout faktè sa yo fòme yon konplèks.

Règleman nan travay la nan anzim

Anzim kòm sibstans nan biyolojik aktif se pa toujou nesesè pou kò a. Byochmistri nan anzim se yo ke yo ka nan ka a nan selil k ap viv twòp catalyse mal. Pou anpeche efè danjre sou kò a anzim nesesè yo yon jan kanmenm kontwole travay yo.

T. Pou. Anzim yo pwoteyin nan lanati, yo fasilman detwi nan tanperati ki wo. pwosesis denaturation se revèsib, men li ka gen konsekans enpòtan pou sibstans la.

pH tou jwe yon wòl enpòtan nan règleman an. se aktivite Maksimòm anzim jeneralman obsève nan pH net (7,0-7,2). Tou te gen anzim ki travay sèlman anba kondisyon asid oswa sèlman nan asid. Kidonk, nan lysosomes yo selilè kenbe ba pH, nan ki aktivite a maksimòm nan anzim idrolitik. Nan evènman an nan kontak aksidan ak sitoplas la, kote anviwònman an se pi pre net, aktivite yo ap diminye. Se tankou pwoteksyon ki soti nan "samopoedaniya" ki baze sou karakteristik yo ki nan idrolaz a.

Li se vo mansyone sou enpòtans ki genyen nan coenzyme ak kofakteur nan konpozisyon sa a nan anzim. Prezans nan vitamin oswa iyon metal gen konsekans enpòtan pou fonksyone a nan kèk anzim espesifik.

Nomanklatur nan anzim

Tout anzim nan kò a yo rele dapre sa ki yo nan nenpòt nan klas yo, menm jan tou substra la ak kote yo reyaji. Pafwa nomanklatur an sistematik itilize pa gen yon sèl men de nan substra la nan tit la.

Men kèk egzanp sou non nan kèk anzim:

1. Fwa anzim: Laktat degidrogen aza-glutamate-aza-degidrogen.
2. Tout non sistematik nan anzim lan: Laktat + NAD-aza -oksidoredukt.

Konsève ak trivial non, ki pa konfòme yo ak règleman yo nan nomanklatur. Men kèk egzanp yo anzim dijestif: tripsin, chimotripsin, pepsin.

Pwosesis la nan sentèz la nan anzim

fonksyon yo nan anzim yo detèmine menm nan nivo jenetik la. Depi molekil la se pa ak gwo - Pwoteyin, ak sentèz li yo se egzakteman menm jan pwosesis yo nan transcription ak tradiksyon..

anzim sentèz fèt jan sa a. Okòmansman, ADN li enfòmasyon sou anzim a vle yo fòme mRNA. Messenger RNA kodan tout asid amine ki fè pati anzim lan. Règleman nan anzim ka rive tou nan nivo a ADN, si pwodwi a nan reyaksyon an deklanche ase arè jèn transcription ak sou kontrè a, si gen yon bezwen nan pwodwi a, li aktive pwosesis la transcription.

Yon fwa mRNA a te lage nan sitoplas la, etap kap vini an - difize. Sou ribosomes andoplasmik reticulum sentèz prensipal chèn ki fòme ak asid amine ki asosye nan lyezon peptides. Sepandan, molekil la pwoteyin nan estrikti a prensipal pa kapab ankò fè fonksyon anzimatik li yo.

Aktivite a anzim se depann sou estrikti pwoteyin. Menm EPS pwoteyin ki fèt trese, kidonk fòme premye estrikti segondè yo ak Lè sa a, Supérieure. se sentèz la nan kèk anzim sispann nan etap sa a, men yo amelyore aktivite katalis se souvan nesesè atachman ak kofakteur coenzyme.

Nan kèk zòn nan reticulum la andoplasmik vini tache eleman òganik nan anzim lan: sik, asid nikleyik, grès ak vitamin. Gen kèk anzim pa ka travay san yo pa nan prezans nan coenzyme la.

Kofakteur jwe yon wòl enpòtan nan fòmasyon an nan estrikti a kwatèrnèr nan pwoteyin lan. Gen kèk nan fonksyon yo nan anzim yo disponib sèlman lè òganizasyon nan domèn pwoteyin. Se poutèt sa li trè enpòtan pou estrikti prezans kwatèrnèr yo nan ki yon lyen konekte ant globules pwoteyin miltip se yon ion metal.

fòm miltip nan anzim

Gen sitiyasyon lè sa nesesè nan prezans nan plizyè anzim ki stimuler reyaksyon an menm, men diferan de youn ak lòt nan kèk respè. Pou egzanp, anzim a ka travay nan 20 degre, men nan 0 degre, li pa yo pral kapab fè fonksyon li yo. Ki sa ki fè nan yon sitiyasyon konsa, kò a k ap viv nan tanperati ki ba?

se pwoblèm sa a fasil rezoud pa nan prezans nan plizyè anzim ki stimuler reyaksyon an menm, men nan kondisyon travay diferan. Gen de kalite nan fòm miltip nan anzim:

1. Izoanzim. pwoteyin sa yo kode pa jèn diferan yo, yo yo ki konpoze de diferan asid amine, men stimuler reyaksyon a menm.
2. Vrè fòm miltip. pwoteyin sa yo transkri soti nan jèn nan menm, men rive sou peptides ribosomes modifikasyon. Nan pwodiksyon an pwodwi fòm plizyè nan anzim lan menm.

Kòm yon rezilta, plizyè fòm nan kalite nan premye ki te fòme nan nivo jenetik la, lè dezyèm lan - sou post-translasyonèl la.

Sa vle di anzim

Itilize nan anzim nan medikaman vini desann nan pwoblèm nan nan nouvo medikaman, kòm yon pati nan yo ki sibstans ki sou yo yo deja nan kantite yo ki dwat. Syantis pa gen ankò te jwenn yon fason estimile sentèz la nan manke anzim nan kò a, men se kounye a lajman distribiye dwòg ki ka fè moute pou dire a nan dezavantaj yo.

anzim divès kalite nan yon selil nan stimuler gwo kantite reyaksyon ki gen rapò ak antretyen nan nan lavi yo. Youn nan reprezantan sa yo yo enizmov nukleaz gwoup: andonukliz ak exonuclease. Travay yo se yo kenbe yon nivo konstan nan asid nikleyik nan yon selil, yo retire yon elèv ADN domaje ak RNA.

pa bliye sou fenomèn nan kayo san. Kòm yon mezi efikas pou pwoteksyon, se pwosesis la kontwole pa yon kantite anzim. Chèf nan mitan yo, se tronbin, ki konvèti inaktif fibrinojèn pwoteyin nan fibrin aktif. fil li kreye yon kalite rezo ki occludes sit la aksidan veso, kidonk anpeche pèt san twòp.

Anzim yo te itilize nan Viticultură, BREWING, pwodiksyon nan pwodwi letye anpil. Pou ka alkòl soti nan ledven glikoz dwe itilize, sepandan, pou ensidan siksè nan pwosesis sa a ak ekstrè ase nan yo.

Reyalite enteresan sou kote ou pa t 'konnen

- Tout moun nan anzim kò a gen yon gwo mas - 5,000 a 1,000,000 Da. Sa a se akòz prezans nan pwoteyin nan molekil la. Pou konparezon, pwa a molekilè nan glikoz - 180 Wi, ak gaz kabonik - yon total de 44 Wi.

- Pou dat, louvri plis pase 2000 anzim ki yo jwenn nan selil ki nan òganis divès kalite. Sepandan, pi fò nan sibstans sa yo yo toujou pa konprann li konplètman.

- se aktivite anzim itilize pou jwenn poud lave efikas. Isit la, anzim ranpli wòl la menm jan ak nan kò a: yo kraze matyè òganik, ak pwopriyete sa a ede nan tach konba. Li rekòmande yo sèvi ak tankou yon savon nan yon tanperati ki pa pi wo pase 50 degre, otreman li ka ale nan pwosesis la denaturation.

- Selon demografik, 20% nan moun atravè lemond soufri soti nan mank nan nenpòt ki nan anzim yo.

- Konsènan pwopriyete yo nan anzim li te ye pou yon tan long, men se sèlman nan 1897, moun reyalize ke pa ledven an, e yo ka yon ekstrè soti nan selil yo gen pou itilize pou fèmantasyon nan ki gen sik ladan an alkòl.