Protein-enzym: role vlastnosti, funkce proteinových enzymů v těle

V každé živé buňce existuje řada chemických reakcí. Enzym (enzymy), - proteiny se specifickými a velmi důležitých funkcí. Nazývají se biokatalyzátory. Hlavní funkcí enzymů v těle je k urychlení biochemické reakce. Výchozí materiály, které je katalyzované interakcí těchto molekul se nazývají substráty, a konečná sloučenina - produkty.

V přírodě enzymy jsou proteiny, fungují pouze v živých systémech. Ale v moderní biotechnologie, klinické diagnostice, farmacii a lékařství používány čištěné enzymy nebo jejich komplexy, jakož i další součásti nezbytné pro provoz systému a vizualizace dat pro výzkumného pracovníka.

Biologický význam a vlastnosti enzymů

Bez těchto molekul živý organismus nemůže fungovat. Všechny životní pochody pracují harmonicky díky enzymům. Hlavní funkcí proteinových enzymů v těle - regulace metabolismu. Bez nich nemůže být normální metabolismus. Regulace aktivity molekul probíhá pod vlivem aktivátorů (induktory) nebo inhibitory. Ovládání funguje na různých úrovních syntézy proteinů. Také „funguje“, pokud jde o hotové molekuly.

Základní vlastnosti proteinových enzymů - specificitu pro konkrétní substrát. A tedy schopnost katalyzovat pouze jeden nebo méně sérií reakcí. Obvykle jsou tyto procesy jsou reverzibilní. Pro výkon obou funkcí odpovědných jeden enzym. Ale to není všechno.

Úloha enzymů je zásadní. Bez nich by žádné biochemické reakce probíhají. Působením enzymů, činidel je možno překonat aktivační bariéru bez značných nákladů energie. V těle, neexistuje žádná možnost, aby teplo teploty nad 100 ° C, nebo použití chemicky agresivních látek, jako laboratoře. Protein-enzym se váže na podklad. V je vázán stát modifikované, následované uvolněním druhé. To je proto, že všechny katalyzátory se používají v chemické syntéze.

Co hladiny organizaci molekuly enzymu protein?

Obvykle jsou tyto molekuly mají terciární (globule) nebo proteinovou strukturu kvartérní (několik vzájemně propojených globule). Za prvé, jsou syntetizovány v lineárně. A pak se složit do požadované struktury. Pro zajištění aktivity biokatalyzátoru vyžaduje určitou strukturu.

Enzymy, stejně jako další proteiny jsou zničeny vytápění, extrémní hodnoty pH, agresivních chemických sloučenin.

Mezi další vlastnosti enzymů

Mezi tyto funkce patří následující součásti:

1. Stereospecifičnost - tvorba pouze jeden produkt.
2. Regioselektivita - rozbít chemickou vazbu nebo modifikaci skupiny pouze na jednom místě.
3. Chemoselektivita - katalýza jediná reakce.

pracují především

Úroveň enzymu specifičnosti liší. Nicméně, jakýkoliv enzym aktivní vždy na konkrétní substrát nebo skupiny sloučenin s podobnou strukturou. Neproteinové katalyzátory nevykazují tuto vlastnost. Specifičnost měří vazebná konstanta (mol / l), který může být až do 10 ^{~ 10} mol / l. Práce aktivního enzymu Swift. Jedna molekula katalyzuje tisících-miliony instrukcí za sekundu. Stupeň urychlení biochemických reakcí významně (1000-100,000 krát) vyšší než konvenční katalyzátory.

Působení enzymů je postavena na několika mechanismy. Nejjednodušší interakci dochází s jednou molekulou substrátu s následnou tvorbou produktu. Většina enzymů se může vázat 2-3 různé molekuly reagovat. Například převod atomem nebo skupinou, z jedné sloučeniny na jinou, nebo dvojité substituce na „ping-pong“. V těchto reakcích obvykle spojuje jeden substrát, a druhá funkční skupina je navázána enzymem.

Studie enzymů mechanismu účinku se provádí způsobem, který je:

1. Určení meziprodukty a konečné produkty.
2. Studie struktury a geometrie funkčních skupin se váže na podklad a poskytuje vysokou reakční rychlost.
3. Mutace v genech enzymu a stanovení změn v jeho syntézy a aktivity.

Aktivní a vazebné místo

substrátové molekuly mnohem menší, než je protein je enzym. Proto je vazba je v důsledku malého počtu funkčních skupin biokatalyzátoru. Tvoří aktivního místa, která se skládá z konkrétní soubor aminokyselin. V komplexních proteinů ve struktuře protetické skupiny přítomné neproteinové povahy, které mohou být také součástí aktivního centra.

Je třeba vyčlenit samostatnou skupinu enzymů. Mají v molekule obsahuje koenzym trvale vázající molekuly a jsou osvobozeny od něj. Plně tvořen proteinem enzym holoenzymu, a při odstraňování kofaktor - apoenzym. Jako koenzymy působí často vitamíny, kovy, deriváty dusíkatých bází (NAD - nikotinamid adenin dinukleotid, FAD - flavin adenin dinukleotid, FMN - flavinmononukleotid).

Vazebné místo poskytuje specifickou afinitu k substrátu. V důsledku to tvořily stabilní substrát-enzym komplex. Globule struktura konstruována tak, aby se na povrchu výklenku (štěrbiny nebo vybrání) o určité velikosti, která poskytuje vazbu substrátu. Tato zóna je obvykle umístěna v blízkosti aktivního místa. U některých enzymů, jsou oblasti pro připojení s kofaktory nebo kovové ionty.

závěr

Protein-enzym hraje důležitou roli v těle. Takové látky katalyzují chemické reakce jsou zodpovědné za metabolismus - metabolismus. V každém živé buňky neustále dochází stovky biochemických procesů, které zahrnují redukční reakce, štěpení a syntézu sloučenin. Pokračování oxidaci látek s velkým uvolnění energie. Ona, podle pořadí, se vynakládá na vytvoření sacharidů, bílkovin, tuků a jejich komplexů. Produkty štěpení jsou strukturní prvky požadované pro syntézu organických sloučenin.