La funció dels enzims. El paper dels enzims en el cos

Enzims - unes proteïnes globulars, que ajuden a passar tots els processos cel·lulars. Com tots els catalitzadors, que no poden tornar enrere la resposta, i s'utilitzen per accelerar-lo.

La localització d'enzims en la cèl·lula

Dins de la cèl·lula, els enzims individuals estan normalment contingudes i operar en un orgànuls estrictament definits. La localització d'enzims està directament relacionat amb la funció que normalment realitza el lloc cel·lular.

Gairebé tots els enzims de la glucòlisi estan ubicats al citoplasma. cicle d'enzims de Krebs - en la matriu mitocondrial. Les substàncies actives que conté la hidròlisi lisosomes.

Certs teixits i òrgans d'animals i plantes no són només en un conjunt d'enzims, sinó també per la seva activitat. Aquest teles de funció utilitzat clínicament en el diagnòstic de certes malalties.

També hi ha característiques específiques de l'edat en l'activitat i un conjunt d'enzims en els teixits. Ells són més clarament visibles en el període de desenvolupament embrionari, quan la diferenciació de teixits.

Nomenclatura dels enzims

Hi ha diversos sistemes de títols, cada un dels quals té en compte les propietats de l'enzim en diversos graus.

• Trivial. Els noms de les substàncies es donen als caràcters aleatoris. Per exemple, la pepsina (Pepsis -. "Digestió", GR) i tripsina (tripsis - "dilueix" el grec).
• Racional. El nom de l'enzim es compon del substrat i el final de "-asa". Per exemple, l'amilasa accelera la hidròlisi del midó (amil -. "Midó", grec).
• Moscou. Va ser adoptat en 1961 per la Comissió Internacional sobre la nomenclatura dels enzims en el Congrés Internacional de Bioquímica V. substància del títol es compon d'un substrat i la reacció que és catalitzada (accelerat) per l'enzim. Si la funció dels enzims és la transferència d'un grup d'àtoms d'una molècula (substrat) a un altre (l'acceptor), catalitzador inclou el nom i el nom químic de l'acceptor. Per exemple, en la reacció de transferència del grup amino de l'alanina a l'àcid 2-oksiglutarovuyu participa enzim alanina: 2-oksoglutarataminotransferaza. El nom reflecteix:
• substrat - alanina;
• acceptor - àcid 2-oxoglutárico;
• amino tolerat en la reacció.

Comissió Internacional ha recopilat una llista de tots els enzims conegudes, que s'actualitza constantment. Això es deu al descobriment de noves substàncies.

classificació d'enzims

Accions enzims en grups de dues maneres. La primera ofereix dos classes de substàncies:

• senzill - compost solament de la proteïna;
• complexa - que conté part de proteïna (apoenzima) i no proteïna anomenada coenzim.

Les vitamines poden ser incloses en la part no proteïna del complex d'enzim. La interacció amb altres substàncies es produeix a través del lloc actiu. molècula d'enzim total no participa en el procés.

Propietats dels enzims, així com altres proteïnes, estan determinades per la seva estructura. En funció dels catalitzadors que només s'acceleri la seva reacció.

El segon mètode de classificació divideix qüestió de fet, el que la funció es porta a terme per enzims. El resultat és de sis classes:

• oxidoreductasa;
• transferasa;
• hidrolasa;
• isomerasa;
• liasa;
• ligasa.

Aquest grup convencional, es diferencien no només en els tipus de reaccions que regulen enzims compresos en ells. En substàncies dels diferents grups de l'estructura és diferent. I la funció dels enzims en la cèl·lula, per tant, pot no ser el mateix.

Oxidorreductasas - redox

La funció principal del primer grup d'enzims - l'acceleració de les reaccions d'oxidació-reducció. Un tret característic: la capacitat de formar una cadena d'enzims oxidatives, en què la transferència d'electrons o àtoms d'hidrogen des del primer substrat a l'acceptor final. Aquests compostos es separen d'acord amb el principi de funcionament oa la feina en la reacció.

1. Aeròbic deshidrogenasa (oxidasa) accelerar la transferència d'electrons o protons directament amb els àtoms d'oxigen. Anaeròbic també duen a terme la mateixa acció, però en les reaccions que es produeixen sense transferència d'electrons o àtoms d'hidrogen en àtoms d'oxigen.
2. deshidrogenasa Primària procediment catalitzat àtoms d'hidrogen abstinència de substàncies oxidables (el substrat primari). Secundària - accelerar l'eliminació dels àtoms d'hidrogen d'un substrat secundari es van preparar mitjançant l'ús de deshidrogenasa primària.

Una altra característica: ser un catalitzador de dos components amb un conjunt molt limitat de coenzim (grup actiu), que pot accelerar el conjunt d'una varietat de reaccions d'oxidació-reducció. Això s'aconsegueix per un gran nombre de variants: la mateixa coenzim pot adherir-se a diferent apofermentami. En cada cas, una particularment oxidoreductasa amb les seves pròpies propietats.

Hi ha una altra característica d'aquest grup d'enzims, que no pot deixar d'esmentar - acceleren els processos químics associats amb l'alliberament d'energia. Tals reaccions es diuen exotèrmica.

Transferasa - portadors

Aquests enzims funcionen com a reaccions de transferència d'acceleració residus moleculars i grups funcionals. Per exemple, la fosfofructoquinasa.

Assignar vuit grups de catalitzadors, basats en el grup tolerable. Penseu només algunes d'elles.

1. Fosfotransferasa - ajuden a transferir residus d'àcid fosfòric. Es divideixen en subclasses d'acord amb la destinació (alcohol, àcid carboxílic, etc.).
2. Aminotransferasa - accelerar la reacció dels aminoàcids de transaminació.
3. Glycosyl - transfereix residus de glicosil de les molècules a les molècules d'èsters fosfòrics de mono- i polisacàrids. Proporcionar un reaccions de descomposició i síntesi de oligo- o polisacàrids en plantes i organismes animals. Per exemple, participen en la reacció de col·lapse sacarosa.
4. Aciltransferasa transfereix residus d'àcids carboxílics a amines, alcohols i aminoàcids. Acil-coenzim-A és una font versàtil de grups acil. Es pot considerar com un grup actiu de aciltransferasas. El més sovint tolerada àcid acètic acil.

Hidrolasa - digerit amb la participació d'aigua

En aquest grup d'enzims funcionen com a catalitzadors per a la reaccions d'escissió (síntesi menys) de compostos orgànics en els quals està implicat l'aigua. Les substàncies d'aquest grup es mantenen en gàbies i en el suc digestiu. catalitzadors de molècula en el tracte gastrointestinal es compon d'un sol component.

Lloc de localització d'aquests enzims són lisosomes. Realitzen les funcions de protecció dels enzims en la cèl·lula: substàncies estranyes s'escindeixen que han passat a través de la membrana. També consumeixen les substàncies que ja no són necessaris cel·lular, de manera que els lisosomes van ser doblades sanejament.

Una altra de les seves "sobrenom" - el suïcidi cel·lular, ja que són la principal eina per a la autòlisi cel·lular. Si hi havia una infecció, procés inflamatori ha començat, la membrana es fa permeable hidrolasa lisosomal i cap a fora en el citoplasma, destruint tot al seu pas i la destrucció de la cèl·lula.

Compartit per diversos tipus de catalitzadors d'aquest grup:

• esterasa - responsable de la hidròlisi d'èsters d'alcohols;
• Glicosidasa - accelerar la hidròlisi dels glucòsids, depenent de quina isòmer que operen, emeten α- o β-glucosidasa;
• pèptid hidrolasa - responsable de la hidròlisi dels enllaços peptídics en les proteïnes, i sota certes condicions i per a la seva síntesi, però aquest mètode no s'utilitza en la síntesi de proteïnes en les cèl·lules vives;
• amidasa - responsable de la hidròlisi de amides, per exemple, ureasa catalitza la descomposició de la urea en amoníac i aigua.

Isomerasa - conversió molècula

Aquestes substàncies acceleren els canvis dins d'una molècula. Ells poden ser estructurals o geomètrica. Això pot ocórrer de diferents maneres:

• transferència d'àtoms d'hidrogen;
• moure un grup fosfat;
• canvi d'ubicació de les agrupacions atòmiques en l'espai;
• el moviment del doble enllaç.

La isomerització pot estar exposat als àcids orgànics, hidrats de carboni o aminoàcids. Isomerasa pot convertir aldehids i cetones, per contra, la forma cis reconstruïda en una forma trans i l'esquena. Per entendre millor el que la funció es porta a terme pels enzims d'aquest grup, el que necessita saber les diferències isòmers.

connexió llàgrima liasa

Aquests enzims acceleren la descomposició no hidrolítica de les relacions de compostos orgànics:

• enllaços carboni-carboni;
• fòsfor-oxigen;
• carboni-sofre;
• carboni-nitrogen;
• carboni-oxigen.

En aquest cas inclou productes com simples, com ara diòxid de carboni, aigua, amoníac, i enllaços dobles tancades. Pocs d'aquestes reaccions pot anar en la direcció oposada, el que correspon als enzims en condicions adequades per a aquest procés no només catalitzar la ruptura, però la síntesi.

Classificació liasa produeix tipus de connexió, que es trenquen. Són enzims complexes.

ligasa reticulat

La funció principal dels enzims d'aquest grup - l'acceleració de les reaccions de síntesi. La seva peculiaritat - la creació de conjugació amb la desintegració de substàncies que són capaços de donar energia per al procés de biosíntesi. Hi ha sis divisions formades per tipus de connexió. Cinc d'ells són subgrups idèntics liasas, i el sisè és responsable d'establir la comunicació "de nitrogen de metall".

Alguns ligases estan involucrats en una particularment importants processos cel·lulars. Per exemple, una ADN ligasa implicada en la replicació de l'àcid desoxiribonucleic. Cus oscat, la creació de nous enllaços fosfodiéster. Va ser ella la que s'uneix fragments d'Okazaki.

Aquesta mateixa enzim és àmpliament utilitzat en l'enginyeria genètica. Es permet als científics per reticular la molècula d'ADN de les peces necessàries d'ells, creant una cadena única d'àcid desoxiribonucleic. Poden posar qualsevol informació, creant així una fàbrica per a la producció de proteïnes essencials. Per exemple, és possible cosir una peça d'ADN d'un bacteri responsable de la síntesi d'insulina. I quan la cèl·lula es transmetrà les seves pròpies proteïnes, que al mateix temps farem i minerals necessaris per a fins mèdics. Només queda per aclarir, i que l'ajudarà a molts malalts.

El gran paper dels enzims en el cos

Poden augmentar la velocitat de reacció més de deu vegades. És essencial per a l'activitat normal de les cèl·lules. A enzims participen en cada reacció. Per tant, la funció d'enzims en el cos diversos com tots els processos que ocorren. Una interrupció d'aquests catalitzadors condueix a conseqüències greus.

Els enzims s'utilitzen àmpliament en els aliments, la indústria lleugera, la medicina: s'utilitza per a la fabricació de formatges, salsitxes, aliments enllaunats, estan inclosos en les pols detergents. També s'utilitzen en la fabricació de materials fotogràfics.