Protein-encim: vloga lastnosti, funkcija proteinskih encimov v telesu

V vsaki živi celici je skupek kemičnih reakcij. Encimi (encimi) - beljakovine s specifičnimi in zelo pomembne funkcije. So imenovani biokatalizatorji. Glavna funkcija encimov v telesu je pospešiti biokemične reakcije. Izhodne materiale, ki jo katalizira interakcijo teh molekul imenujemo substrati in končna spojina - izdelke.

V naravi, encimi so beljakovine, deluje le v živih sistemih. Toda v nove biotehnologije, klinične diagnostike, farmacije in zdravilo očiščenih encimov ali njihovih kompleksov, kot tudi dodatne sestavine, potrebne za delovanje sistema ter vizualizacijo podatkov za raziskovalca.

Biološka pomen in lastnosti encimov

Brez teh molekul, ki živijo organizem ne bi mogel delovati. Vse življenjske procese se harmonično delajo zaradi encimov. Glavna funkcija proteinov encimov v telesu - regulaciji metabolizma. Brez njih, to ne more biti normalno presnovo. Regulacija aktivnosti molekul poteka pod vplivom aktivatorjev (induktorjev) ali inhibitorjev. Nadzor deluje na različnih stopnjah sinteze proteinov. Prav tako "dela" v zvezi s končal molekule.

Glavne lastnosti proteinskih encimov - specifičnost posameznega substrata. In s tem možnost, da katalizira samo eno ali manj nizu reakcij. Značilno je, da ti procesi so reverzibilni. Za opravljanje obeh funkcij, odgovornih en encim. Ampak to še ni vse.

Vloga encimov je bistvenega pomena. Brez njih ni biokemične reakcije potekajo. Z delovanjem encimov, reagentov, je mogoče premagati aktiviranje oviro brez pomembnega izdatkov energije. V telesu ni možnosti za segrevanje temperature nad 100 ° C, ali uporaba kemičnih agresivnih spojin kot laboratorij. Protein-encim veže na podlago. V je spremenjen vezano stanje, čemur sledi sprostitev slednje. To je zato, ker so vsi katalizatorji uporabljajo v kemični sintezi.

Kaj ravni organizacije molekule-encim beljakovin?

Značilno je, da te molekule terciarne (globule) ali kvartarni (več med seboj povezanih globule) proteinski strukturi. Najprej se sintetizira v linearno. Nato krat v želeno strukturo. Da bi zagotovili aktivnost biokatalizator zahteva določeno strukturo.

Encimi kot tudi druge proteine uničijo s segrevanjem, ekstremne vrednosti pH, agresivnih kemičnih spojin.

Dodatne lastnosti encimov

Med te funkcije so naslednje komponente:

1. Stereospecifičnost - oblikovanje samo en izdelek.
2. Regioselektivnost - prekinitev kemijsko vez ali skupina spremembo pri le enem položaju.
3. Kemoselektivnostjo - kataliza samo ena reakcija.

delujejo predvsem

Stopnja encimskega specifičnosti razlikuje. Vendar pa lahko vsak encim vedno aktivna na določeni substrata ali skupine spojin po zgradbi podobni. Non-proteinska katalizatorji ne kažejo na to lastnost. Specifičnost izmerjena vezave konstantna (mol / l), ki je lahko do 10 ^-10 mol / l. Delo aktivnega encima SWIFT. Ena molekula katalizira na tisoče-milijone operacij na sekundo. Stopnja pospeška biokemične reakcije značilno (1000-100,000 krat) višjo od konvencionalnih katalizatorjev.

Delovanje encimov je zgrajena na več mehanizmov. Najenostavnejši interakcija zgodi z eno molekulo substrata, ki ji sledi tvorba produkta. Večina encimi lahko veže 2-3 različne molekule reagira. Na primer, prenos atomom ali skupino iz ene spojine v drugo, ali dvojno substitucijo na "ping-pong". Pri teh reakcijah običajno povezuje en substrat, in druga funkcionalna skupina vezana z encimom.

Preučevanje mehanizma encimskega delovanja poteka na način:

1. Določanje vmesne in končne izdelke.
2. Študije strukture in geometrije funkcionalnih skupin veže na podlago in zagotavlja visoko reakcijsko hitrost.
3. Mutacije genov encima in določanje sprememb v njegovo sintezo in aktivnost.

Aktivno in vezavo stran

Molekula podlage mnogo manjša od proteina je encim. Zato je vezava pa je posledica majhnega števila funkcionalnih skupin biokatalizator. Tvorijo aktivno mesto, ki je sestavljen iz posameznih sklopih aminokislin. V kompleksnih proteinov v strukturi protetično skupina prisotna neproteinske narave, ki so lahko prav tako del aktivnega centra.

To bi morala nameniti posebno skupino encimov. Imajo v molekula vsebuje koencim trajno vezavo molekule in so izvzeti iz nje. V celoti tvorjena proteina encim, imenovan holoenzyme, in pri odstranjevanju kofaktor - apoenzyme. Kot koencimi pogosto delujejo vitamine, kovine, derivate dušikove baze (NAD - nikotinamidadenindinukleotid, FAD - flavinadenindinukleotid, FMN - flavin mononukleotida).

Vezavno mesto zagotavlja posebno afiniteto do substrata. Zaradi tvorjen trden substrat encimsko kompleks. Globula struktura izdelana tako, da je na površini niše (reže ali vdolbine) določene velikosti, ki omogoča vezavo substrata. Ta cona se običajno nahaja v bližini aktivno mesto. Za nekatere encime, kot so območja za povezavo z kofaktorjev ali kovinskih ionov.

zaključek

Protein-encim, igra pomembno vlogo v telesu. Takšne snovi katalizirajo kemijske reakcije so odgovorni za presnovo - metabolizem. V vsakem žive celice stalno pojavlja sto biokemičnih procesov, ki vključujejo redukcijske reakcije, cepitev in sintezo spojin. Nadaljevanje oksidacijo snovi z veliko sproščanje energije. Ona, po drugi strani, se porabi za nastanek ogljikovih hidratov, beljakovin, maščob, in njihovih kompleksov. Izdelki razkrajanja so sestavni elementi so potrebne za sintezo organskih spojin.