Funksioni i enzima. Roli i enzimave në trup

Enzimat - një proteinat globulare, të cilat ndihmojnë për të kaluar të gjitha proceset qelizore. Ashtu si të gjithë katalizatorët, ata nuk mund të kthehen përgjigje, dhe janë përdorur për të përshpejtuar atë.

Lokalizimin e enzimave në qelizë

Brenda qelizës, enzimat individuale janë të përfshira zakonisht dhe të veprojë në një organelet përcaktuara në mënyrë rigoroze. Lokalizimi i enzimeve është e lidhur direkt me funksionin që zakonisht kryen site celular.

Pothuajse të gjitha enzimat e Glikoliza janë të vendosura në citoplazmë. Enzima Krebs cikël - në matricën mitokondriale. Substancat aktive të përmbajtura në lizozome hidrolizës.

Disa indet dhe organet e kafshëve dhe bimëve janë jo vetëm në një grup të enzimeve, por edhe për veprimtarinë e tyre. Ky tipar pëlhura përdorur klinikisht në diagnozën e sëmundjeve të caktuara.

Ka edhe karakteristika të moshës specifike në aktivitetin dhe të vendosur e enzimeve në indet. Ata janë më të qartë të dukshme në periudhën e zhvillimit të embrionit kur diferencimi indeve.

Nomenklaturë i enzimave

Ka disa sisteme të titujve, secila prej të cilave merr parasysh vetitë e enzimë në shkallë të ndryshme.

• Trivial. Emrat e substancave janë dhënë për shkronja të rastit. Për shembull, Pepsinë (Pepsis -. "Tretje", Gr) dhe trypsin (tripsis - "zvogëlon" greke.)
• Racional. Emri i enzimës përbëhet nga substrate dhe në fund të "-ase". Për shembull, amylase përshpejton hidrolizës e niseshte (amylo -. "Niseshte", greke).
• Moska. Ajo u miratua në vitin 1961 nga Komisioni Ndërkombëtar për nomenklaturën e enzimave në Kongresin Ndërkombëtar biokimik V. Titull substance është e përbërë nga një substrat dhe reagimin e cila është e katalizuar (përshpejtuar) nga enzimës. Nëse funksioni i enzimave është për të transferuar një grup të atomeve nga një molekulë (substrat) në një tjetër (pranuesi), katalizator përfshin emri dhe emri kimike të pranuesi. Për shembull, në transferimit reaksionit amino grupit nga alanine me acid 2-oksiglutarovuyu pjesë alanine enzimë: 2-oksoglutarataminotransferaza. Emri pasqyron:
• substrate - alanine;
• pranuesi - acid 2-oxoglutaric;
• amino toleruar në reaksion.

Komisioni Ndërkombëtar ka përpiluar një listë të të gjitha enzimat e njohur, e cila është përditësuar vazhdimisht. Kjo është për shkak të zbulimit të substancave të reja.

klasifikimi i enzimave

enzimat Share në grupe në dy mënyra. E para ofron dy klasa të substancave:

• thjeshtë - përbërë vetëm proteine;
• komplekse - përmbajnë pjesë protein (apoenzyme) dhe jo-protein quajtur coenzyme.

Vitamina mund te perfshihet ne pjesen jo-proteina e kompleksit enzimë. Ndërveprimi me substanca të tjera ndodh përmes faqes aktiv. molekulë Total enzimë nuk merr pjesë në këtë proces.

Prona e enzimave, si dhe proteina të tjera, përcaktohen me strukturën e tyre. Varësisht nga katalizatorët kjo është vetëm përshpejtuar reagimin e tyre.

Metoda e dytë Klasifikimi ndan çështje të vërtetë, çfarë funksioni është kryer nga enzimat. Rezultati është gjashtë klasa:

• oksidoreduktazës;
• transferase;
• hidrolazë;
• isomerase;
• liazës;
• ligase.

Ky grup konvencionale, ata ndryshojnë jo vetëm në llojet e reaksioneve që rregullojnë enzimat përbërë në to. Në substanca të grupeve të ndryshme të strukturës është e ndryshme. Dhe funksioni i enzimeve në qelizë, për këtë arsye, nuk mund të jetë e njëjtë.

Oksidoreduktaze - Redox

Funksioni kryesor i grupit të parë të enzimave - Pershpejtimit te reaksioneve oksidimi-reduktimit. A karakteristike: aftësinë që të formojnë një zinxhir prej enzimave oksidativ, në të cilën transferimi i elektroneve ose atomet e hidrogjenit nga substratit të parë në pranuesi përfundimtar. Këto komponime janë të ndara në bazë të parimit të operacionit, ose në punë në reagim.

1. dehidrogjenazë aerobik (oksidazë) përshpejtojë transferimin e elektroneve ose proton direkt me atomet e oksigjenit. Anaerobe gjithashtu kryer veprimin e njëjtë, por në reaksione që ndodhin pa transferimin e elektroneve ose atomet e hidrogjenit në atomet e oksigjenit.
2. dehidrogjenazës primar Procesi katalizuar atome tërheqja hidrogjeni nga substancat Oksiduese (substratit primar). Mesëm - përshpejtojë largimin e atomet e hidrogjenit nga një nënshtresë sekondarë janë përgatitur duke përdorur dehidrogjenazë primar.

Një tjetër tipar: duke qenë një katalizator dy-komponent me një grup shumë të kufizuar të coenzyme (grupit aktive), ata mund të përshpejtojë sërë një sërë reaksioneve oksidimi-reduktimit. Kjo është arritur nga një numër i madh i variante: i njëjti coenzyme mund të përmbahen në apofermentami ndryshme. Në çdo rast, një veçanërisht oksidoreduktazës me pronat e veta.

Nuk është një tjetër tipar i këtij grupi të enzimeve, të cilat nuk mund të lë pa përmendur - ata të përshpejtojë proceset kimike që lidhen me lirimin e energjisë. Reagimet e tilla janë quajtur ekzotermik.

Transferase - transportuesit

Këto enzime të funksionuar si reagimet transferimit përshpejtim mbetje molekulare dhe grupet funksionale. Për shembull, phosphofructokinase.

Alokimi i tetë grupe të katalizatorë, në bazë të grupit të tolerueshëm. Konsideroni vetëm disa prej tyre.

1. Phosphotransferase - ndihmë për të transferuar mbetje të acidit fosforik. Ata janë të ndarë në nënklasë sipas destinacion (alkoolit, acid karboksilik, etj).
2. Aminotransferase - përshpejtuar reaksionin e amino acideve transamination.
3. Glykosil - transferuar mbetje glykosil e molekulave te molekulave te estereve fosforik të mono- dhe polisakaridet. Siguruar një reaksione dekompozimit dhe sintezën e oligo- ose polisaharidet në bimë e organizmave kafshëve. Për shembull, ata marrin pjesë në reagimin e rënies saharoze.
4. Aciltransferazë transferuar mbetje të acideve karboksilike të amineve, alkoolet dhe amino acide. Acil-coenzyme-A është një burim të gjithanshëm e grupeve acil. Ajo mund të konsiderohet si një grup aktiv të acyltransferases. Më shpesh toleruar acid acetik acil.

Hidrolazë - tretet me pjesëmarrjen e ujit

Në këtë grup të enzimave funksionuar si katalizator për reagimeve ndarjes (sinteze pak) i komponimeve organike, në të cilën është e përfshirë ujit. Substancat në këtë grup mbahen në kafaze dhe në lëng ndihmon tretjen e ushqimit. katalizatorët molekulë në traktin gastrointestinal janë të përbëra nga një përbërësi të vetme.

Vendi i lokalizimin e këtyre enzimave janë lizosomet. Ata kryejnë funksionet mbrojtëse të enzimeve në qelizë: substancave të huaja të bashkohet që kanë kaluar nëpër membranën. Ata gjithashtu konsumojnë ato substanca të cilat janë të nevojshme më qelizë, për të cilat lizosomet janë quajtur sanitare.

Një tjetër e "pseudonim" të tyre - të vetëvrasjes celulare, pasi që ata janë mjeti kryesor për autolysis qelizave. Nëse ka pasur një infeksion, proces inflamator ka filluar, membrana bëhet depërtueshëm dhe lizosomeve atëherë hidrolazë jashtë në citoplazmë, duke shkatërruar gjithçka në rrugën e saj dhe shkatërrimin e qelizave.

Shperndare nga disa lloje të katalizatorëve nga ky grup:

• esterase - përgjegjës për hidroliza e estereve të alkooleve;
• Glycosidase - përshpejtojë hidrolizës së glycosides, në varësi të cilën isomer veprojnë, çlirojnë a- ose ß-glycosidase;
• peptide hidrolazë - përgjegjës për hidroliza e lidhjeve peptide në proteina dhe nën kushte të caktuara dhe për sintezën e tyre, por kjo metodë nuk përdoret në sintezën e proteinës në qelizat e gjalla;
• amidase - përgjegjës për hidroliza e amidet, për shembull, Ureaza katalizon shpërbërjen e ure në amoniak dhe ujë.

Isomerase - molekulë konvertimit

Këto substanca të përshpejtuar ndryshimet brenda një molekulë. Ato mund të jenë strukturore ose gjeometrike. Kjo mund të ndodhë në mënyra të ndryshme:

• transfer nga atome hidrogjeni;
• lëvizje një grup fosfat;
• ndryshimi i vendndodhjes së grupimeve atomike në hapësirë;
• lëvizja e lidhje të dyfishtë.

Isomerization mund të jetë i ekspozuar ndaj acide organike, karbohidrate ose aminoacideve. Isomerase mund të konvertohet aldehidet dhe ketone, anasjelltas, forma cis rindërtuar në një formë të trans dhe mbrapa. Për të kuptuar më mirë se çfarë funksioni është kryer nga enzimat e këtij grupi, ju duhet të dini dallimet e izomerët.

Liase lidhje lot

Këto enzima të përshpejtojë shpërbërjen jo-hidrolitik të marrëdhënieve komponimeve organike:

• lidhjet karbon;
• fosfor-oksigjen;
• karbon-sulfur;
• karbon-azot;
• karbon-oksigjen.

Në këtë rast përfshin produkte të tilla të thjeshta të tilla si dioksid karboni, ujë, amoniak, dhe obligacioneve të mbyllura dyfishtë. Pak prej këtyre reagimeve mund të shkojnë në drejtim të kundërt, që korrespondon me enzimat në kushte të përshtatshme për këtë proces, jo vetëm catalyze shpërbërjes, por sinteza.

Klasifikimi liazës ndodh llojin e lidhjes, ata thyejnë. Ata janë enzima komplekse.

ligase Crosslinked

Funksioni kryesor i enzimave të këtij grupi - shpejtimin e reaksioneve sintezen. Karakteristikë e tyre - duke krijuar zgjedhim me shpërbërjen e substancave të cilat janë të aftë për të dhënë energji për procesin biosintetike. Ka gjashtë divizione formuara sipas llojit të lidhjes. Pesë prej tyre janë nëngrupe identike lyases, dhe i gjashti është përgjegjës për vendosjen e komunikimit "azotit-Metal".

Disa ligases janë të përfshirë në një procese veçanërisht të rëndësishme celularë. Për shembull, një ligase DNA përfshirë në replikimin e acidit deoxyribonucleic. Ajo qep nicked, krijimin e lidhjeve të reja phosphodiester. Kjo ishte ajo që bashkohet fragmente Okazaki.

Kjo njëjtën enzimë është përdorur gjerësisht në inxhinieri gjenetike. Kjo i lejon shkencëtarët të crosslink molekulë ADN e copa nevojshme të tyre, duke krijuar një zinxhir unik të acidi dezoksiribonukleik. Ata mund të vë çdo informacion, duke krijuar kështu një fabrikë për prodhimin e proteinave thelbësore. Për shembull, është e mundur për të qep një copë e ADN-së së një bakter përgjegjës për sintezën e insulinës. Dhe kur qeliza do të transmetohet proteinat e veta, ajo në të njëjtën kohë, le të bëjë dhe minerale të nevojshme për qëllime mjekësore. Mbetet vetëm për të pastruar, dhe ajo do të ndihmojë shumë njerëz të sëmurë.

Roli i madh i enzimave në trup

Ata mund të rrisë normën e reagimit më shumë se dhjetë herë. Është thelbësore për aktivitetin e qelizave normale. Një enzima pjesë në secilin reaksionit. Prandaj, funksioni i enzimeve në trup të ndryshme si të gjitha proceset që ndodhin. Një përçarje e këtyre katalizatorë të çon në pasoja të rënda.

Enzimat janë përdorur gjerësisht në ushqim, industrinë e lehtë, mjekësi: përdoret për prodhimin e djathrave, salcice, ushqim të konservuar, janë të përfshira në pluhurat pastrues. Ato janë përdorur edhe në prodhimin e materialeve fotografike.