Protein-enzim: peranan sifat-sifat, fungsi enzim protein dalam badan

Dalam setiap sel terdapat satu set tindak balas kimia. Enzim (enzim) - protein dengan fungsi-fungsi tertentu dan sangat penting. Mereka dipanggil pemangkin biologi. Utama fungsi enzim dalam badan adalah untuk mempercepatkan tindak balas biokimia. Bahan-bahan yang bermula, yang dimangkinkan oleh interaksi molekul ini dipanggil substrat, dan kompaun akhir - produk.

Secara semula jadi, enzim adalah protein bekerja hanya dalam sistem hidup. Tetapi dalam bioteknologi moden, diagnostik klinikal, pharmaceutics dan ubat yang digunakan enzim disucikan atau kompleks mereka, serta komponen tambahan yang perlu untuk operasi visualisasi sistem dan data untuk penyelidik.

Kepentingan biologi dan sifat-sifat enzim

Tanpa molekul ini organisma tidak dapat berfungsi hidup. Semua proses kehidupan bekerja secara harmoni terima kasih kepada enzim. Fungsi utama enzim protein dalam badan - peraturan metabolisme. Tanpa mereka, ia tidak boleh menjadi metabolisme normal. Peraturan aktiviti molekul berlaku di bawah pengaruh activators (inducers) atau perencat. Kawalan beroperasi pada tahap yang berbeza sintesis protein. Beliau juga "kerja-kerja" berkenaan dengan molekul selesai.

Sifat-sifat utama enzim protein - kekhususan kepada substrat tertentu. Dan, dengan itu, keupayaan untuk menjadi pemangkin kepada hanya satu atau kurang satu siri tindak balas. Biasanya, proses ini boleh balik. Bagi pelaksanaan kedua-dua fungsi bertanggungjawab satu enzim. Tetapi itu bukan semua.

Peranan enzim adalah penting. Tanpa mereka, tidak ada tindak balas biokimia yang berlaku. Oleh tindakan enzim, reagen ia adalah mungkin untuk mengatasi halangan pengaktifan tanpa perbelanjaan besar tenaga. Dalam badan, tidak ada kemungkinan untuk memanaskan suhu lebih daripada 100 ° C, atau penggunaan sebatian agresif kimia seperti makmal. Protein-enzim mengikat kepada substrat. Dalam keadaan yang terikat diubah suai, diikuti oleh pelepasan kedua. Ini kerana semua satu pemangkin yang digunakan dalam sintesis kimia.

Apa peringkat organisasi protein molekul-enzim?

Biasanya, molekul ini mempunyai tertiari (percikan) atau struktur protein terdiri dr empat (beberapa globules saling). Pertama, ia disintesis dalam fesyen linear. Dan kemudian lipat ke dalam struktur yang dikehendaki. Untuk memastikan aktiviti biomangkin yang memerlukan struktur tertentu.

Enzim serta lain-lain protein dimusnahkan melalui pemanasan, nilai melampau pH, bahan kimia yang agresif.

ciri-ciri tambahan enzim

Antara ciri-ciri ini adalah komponen-komponen berikut:

1. Stereospecificity - pembentukan hanya satu produk.
2. Regioselectivity - memecahkan ikatan kimia atau pengubahsuaian kumpulan hanya satu kedudukan.
3. Chemo - pemangkinan hanya satu tindak balas.

bekerja terutamanya

Tahap kekhususan enzim berbeza. Walau bagaimanapun, mana-mana enzim sentiasa aktif pada substrat atau kumpulan sebatian sama dalam struktur tertentu. pemangkin bukan protin secara tidak mempamerkan hartanah ini. Kekhususan diukur berterusan mengikat (mol / l), yang boleh sehingga 10 ^-10 mol / l. Bekerja pantas enzim aktif. Satu molekul memangkinkan beribu-ribu-berjuta-juta arahan per saat. Tahap pecutan tindak balas biokimia ketara (1000-100,000 kali) lebih tinggi daripada pemangkin konvensional.

Tindakan enzim dibina di atas beberapa mekanisme. Interaksi mudah berlaku dengan satu molekul substrat, diikuti dengan pembentukan produk. Kebanyakan enzim boleh mengikat 2-3 molekul yang berbeza bertindak balas. Sebagai contoh, pemindahan atom atau kumpulan dari satu kawasan yang lain, atau penggantian double pada "ping-pong". Dalam tindak balas ini biasanya menghubungkan satu substrat, dan kumpulan berfungsi kedua dikaitkan oleh enzim.

Kajian mekanisme enzim tindakan berlaku secara:

1. Menentukan produk perantaraan dan akhir.
2. Kajian struktur dan geometri kumpulan berfungsi mengikat kepada substrat dan menyediakan yang tinggi kadar tindak balas.
3. Mutasi di dalam gen enzim dan penentuan perubahan dalam sintesis dan aktivitinya.

Aktif dan tapak mengikat

Substrat molekul lebih kecil daripada protein adalah enzim. Oleh itu, mengikat adalah disebabkan oleh sebilangan kecil kumpulan berfungsi biomangkin yang. Mereka membentuk tapak aktif, yang terdiri daripada tertentu asid amino yang ditetapkan. Dalam protein kompleks dalam struktur kumpulan prostetik sifat hadir nonprotein, yang juga boleh menjadi sebahagian daripada pusat aktif.

Ia perlu memperuntukkan kumpulan yang berasingan enzim. Mereka mempunyai dalam molekul termasuk koenzim secara kekal mengikat molekul dan dikecualikan daripadanya. enzim protein terbentuk sepenuhnya dipanggil holoenzyme, dan ketika mengeluarkan kofaktor yang - apoenzyme. Sebagai enzim sering bertindak vitamin, logam, derivatif asas nitrogenous (NAD - dinucleotide adenina nicotinamide, FAD - cat kuning adenina dinucleotide, FMN - cat kuning mononucleotide).

laman mengikat menyediakan pertalian khusus untuk substrat. Oleh kerana ia membentuk kompleks substrat-enzim yang stabil. struktur globul dibina supaya boleh di permukaan khusus (celah atau rehat) daripada saiz yang menyediakan mengikat substrat. Zon ini biasanya terletak berhampiran tapak aktif. Bagi sesetengah enzim, terdapat kawasan untuk berhubung dengan kofaktor atau ion logam.

kesimpulan

Protein-enzim memainkan peranan yang penting dalam badan. bahan-bahan itu menjadi pemangkin tindak balas kimia bertanggungjawab untuk metabolisme - metabolisme. Dalam mana-mana sel hidup sentiasa berlaku beratus-ratus proses biokimia yang melibatkan tindak balas pengurangan, belahan dan sintesis sebatian. Meneruskan pengoksidaan bahan-bahan dengan siaran besar tenaga. Dia pula, dibelanjakan untuk pembentukan karbohidrat, protein, lemak, dan kompleks mereka. Produk belahan adalah unsur-unsur struktur yang diperlukan untuk sintesis sebatian organik.