Protein-ensym: rôl yr eiddo, y swyddogaeth ensymau protein yn y corff

Ym mhob cell byw mae cyfres o adweithiau cemegol. Ensymau (ensymau) - proteinau â swyddogaethau penodol a phwysig iawn. Maent yn elwir Biocatalysts. Prif swyddogaeth ensymau yn y corff yn cyflymu adweithiau biocemegol. Yr enw ar y deunyddiau cychwyn, sy'n cael ei catalyzed gan y rhyngweithio rhwng moleciwlau hyn yn cael eu swbstradau, ac y cyfansoddyn terfynol - gynhyrchion.

Yn natur, ensymau yn broteinau gwaith yn unig mewn systemau byw. Ond mewn biotechnoleg modern, diagnosteg clinigol, pharmaceutics a meddygaeth defnyddio ensymau puro neu eu cyfadeiladau, yn ogystal â chydrannau ychwanegol sy'n angenrheidiol ar gyfer gweithrediad y system a data delweddu ar gyfer yr ymchwilydd.

Mae arwyddocâd biolegol a phriodweddau ensymau

Heb y moleciwlau hyn organeb na allai weithredu'n byw. Mae'r holl brosesau bywyd yn gweithio'n gytûn diolch i'r ensymau. Prif swyddogaeth ensymau protein yn y corff - rheoleiddio metaboledd. Hebddynt, ni all fod yn metaboledd arferol. Mae Rheoliad y gweithgaredd o foleciwlau yn digwydd o dan ddylanwad ysgogwyr (inducers) neu atalyddion. Rheoli yn gweithredu ar wahanol lefelau o synthesis protein. Mae hefyd yn "gweithio" mewn perthynas â moleciwl gorffenedig.

Y prif briodweddau ensymau protein - penodoldeb i swbstrad penodol. Ac, yn unol â hynny, mae'r gallu i catalyddu dim ond un neu lai gyfres o adweithiau. Yn nodweddiadol, mae'r prosesau hyn yn gildroadwy. Ar gyfer y perfformiad swyddogaethau cyfrifol un ensym. Ond nid dyna'r cyfan.

Rôl ensymau yn hanfodol. Hebddynt, ni adweithiau biocemegol ddigwydd. Erbyn y camau ensymau, adweithyddion ei bod yn bosibl i oresgyn y rhwystr activation heb wariant sylweddol o ynni. Yn y corff, nid oes unrhyw bosibilrwydd i wresogi'r tymheredd dros 100 ° C, neu ddefnyddio cyfansoddion cemegol ymosodol fel labordy. Protein-ensym rhwymo i'r is-haen. Yn y cyflwr rwymo ei addasu, ac yna ryddhau yr olaf. Mae hyn oherwydd bod pob un o'r catalyddion yn cael eu defnyddio mewn synthesis cemegol.

Pa lefel o drefniadaeth y protein moleciwl-ensym?

Yn nodweddiadol, moleciwlau hyn yn cael trydyddol (belen) neu strwythur protein cwaternaidd (nifer globylau cydgysylltiedig). Yn gyntaf, maent yn cael eu syntheseiddio mewn modd llinellol. Ac yna plygwch i mewn i'r strwythur a ddymunir. Er mwyn sicrhau bod y gweithgaredd y Biocatalyst yn gofyn am strwythur penodol.

Ensymau yn ogystal â proteinau eraill yn cael eu dinistrio gan wres, gwerthoedd eithafol o pH, cyfansoddion cemegol ymosodol.

eiddo ychwanegol o ensymau

Ymhlith y nodweddion hyn yn yr elfennau canlynol:

1. Stereospecificity - ffurfio dim ond un cynnyrch.
2. Regioselectivity - torri'r bond cemegol neu addasu grŵp mewn dim ond un safle.
3. Chemoselectivity - catalysis dim ond un adwaith.

gweithio'n arbennig

Mae lefel y penodoldeb ensym yn amrywio. Fodd bynnag, mae unrhyw ensym bob amser yn weithgar ar swbstrad neu grŵp o gyfansoddion tebyg yn strwythur penodol. Nid yw catalyddion Non-proteinaidd yn arddangos yr eiddo hwn. Penodoldeb cyson fesur rhwymo (mol / l), a all fod hyd at 10 ^-10 môl / l. Gweithio gyflym ensymau weithredol. Mae un moleciwl catalyzes y miloedd-miliynau o gyfarwyddiadau yr eiliad. Mae rhywfaint o cyflymu adweithiau biocemegol yn sylweddol (1000-100,000 o weithiau) yn uwch na'r catalyddion confensiynol.

Mae'r camau gweithredu ensymau wedi ei adeiladu ar nifer o fecanweithiau. Mae'r rhyngweithio symlaf yn digwydd gydag un moleciwl o swbstrad, ac yna ffurfio y cynnyrch. Gall y rhan fwyaf o ensymau rhwymo 2-3 moleciwlau gwahanol yn ymateb. Er enghraifft, trosglwyddo atom neu grŵp o un cyfansoddyn i un arall, neu amnewid ddwbl ar sail "ping-pong". Yn yr adweithiau hyn fel arfer yn cysylltu un swbstrad, ac mae'r ail grwp swyddogaethol wedi ei gysylltu gan yr ensym.

Mae astudio mecanwaith ensym gweithredu yn digwydd mewn modd:

1. Pennu cynnyrch canolradd a therfynol.
2. Mae astudiaethau o strwythur a geometreg y grwpiau gweithredol rhwymo i'r is-haen a darparu uchel cyfradd adwaith.
3. Treigladau yn y genynnau y ensymau a phenderfynu ar newidiadau yn ei synthesis a gweithgaredd.

Active a rhwymo safle

Swbstrad moleciwl llawer llai na'r protein yn ensym. Felly, mae'r rhwymiad yn ganlyniad i nifer fach o grwpiau swyddogaethol y Biocatalyst. Maent yn ffurfio y safle actif, sy'n cynnwys set benodol o asidau amino. Mewn proteinau cymhleth yn strwythur y grŵp prosthetig natur bresennol nonprotein, a allai hefyd fod yn rhan o'r ganolfan weithredol.

Dylai dyrannu grŵp ar wahân o ensymau. Mae ganddynt yn y moleciwl yn cynnwys y coenzyme barhaol rhwymo moleciwl ac wedi'u heithrio ohono. ensym protein ffurfio'n llawn o'r enw holoenzyme, a phan tynnu cofactor - apoenzyme. Wrth i coenzymes aml yn gweithredu fitaminau, metelau, deilliadau o ganolfannau nitrogenaidd (NAD - diniwcleotid adenin nicotinamid, FAD - Flavin adenin diniwcleotid, FMN - Flavin mononucleotide).

Safle Rhwymo yn darparu affinedd penodol i'r is-haen. Oherwydd ei fod yn ffurfio sefydlog cymhleth swbstrad-ensym. Strwythur belen o adeiladu i fod ar wyneb y gilfach (hollt neu toriad) o faint penodol sy'n darparu'r rhwymiad y swbstrad. Mae'r parth wedi ei leoli fel arfer ger y safle actif. Ar gyfer rhai ensymau, mae meysydd er mwyn cysylltu â cofactors neu ïonau metel.

casgliad

Protein-ensym yn chwarae rhan bwysig yn y corff. sylweddau o'r fath catalyddu adweithiau cemegol yn gyfrifol am y metaboledd - metaboledd. Mewn unrhyw gell yn byw yn gyson yn digwydd cannoedd o brosesau biocemegol sy'n cynnwys adweithiau lleihau, holltiad a synthesis y cyfansoddion. Parhau â'r ocsideiddio sylweddau gyda datganiad mawr o ynni. Hi, yn ei dro, yn cael ei wario ar ffurfio carbohydradau, proteinau, brasterau, a'u cyfadeiladau. Mae'r cynhyrchion holltiad yn elfennau strwythurol sy'n ofynnol ar gyfer y synthesis o gyfansoddion organig.