Chức năng của enzym. Vai trò của các enzyme trong cơ thể

Enzym - một protein hình cầu, giúp vượt qua tất cả quá trình tế bào. Giống như tất cả các chất xúc tác, họ không thể quay lưng lại phản ứng, và được sử dụng để thúc đẩy nó.

Nội địa hóa của các enzym trong tế bào

Bên trong tế bào, các enzym cá nhân thường được chứa và hoạt động trong một bào quan đúng quy định. Nội địa hóa của các enzym có liên quan trực tiếp đến chức năng mà thường thực hiện các trang web di động.

Hầu như tất cả các enzyme của glycolysis nằm trong tế bào chất. Enzyme Krebs chu kỳ - trong ma trận của ty lạp thể. Các hoạt chất chứa trong lysosome thủy phân.

Một số mô và cơ quan của động vật và thực vật không chỉ trên một tập hợp các enzym, mà còn cho hoạt động của họ. Tính năng này sử dụng các loại vải trên lâm sàng trong chẩn đoán các bệnh nhất định.

Ngoài ra còn có các tính năng với lứa tuổi cụ thể trong hoạt động và tập hợp các enzym trong các mô. Họ rõ ràng nhất có thể nhìn thấy trong giai đoạn phát triển phôi thai khi mô khác biệt.

Danh mục của các enzym

Có rất nhiều hệ thống chức danh, mỗi trong số đó sẽ đưa vào tài khoản các thuộc tính của enzyme mức độ khác nhau.

• Tầm thường. Tên của các chất được trao cho nhân vật ngẫu nhiên. Ví dụ, pepsin (pepsis -. "Tiêu hóa", Gr) Và trypsin (tripsis - "loãng" Hy Lạp.)
• Rational. Tên của enzyme bao gồm bề mặt và kết thúc của "-ase". Ví dụ, amylase tăng tốc độ quá trình thủy phân tinh bột (amylo -. "Tinh bột", tiếng Hy Lạp).
• Moscow. Nó đã được thông qua năm 1961 của Ủy ban Quốc tế về danh pháp của các enzym tại V International Congress Sinh hóa. Tiêu đề chất bao gồm một chất nền và phản ứng được xúc tác (gia tốc) bởi các enzyme. Nếu chức năng của enzyme là để chuyển một nhóm các nguyên tử từ một phân tử (chất nền) khác (người chấp nhận), chất xúc tác bao gồm tên và tên hóa học của người chấp nhận. Ví dụ, trong phản ứng chuyển nhóm amin từ alanin axit 2-oksiglutarovuyu tham alanin enzyme: 2-oksoglutarataminotransferaza. Tên này phản ánh:
• chất nền - alanin;
• chấp nhận - axit 2-oxoglutaric;
• amin dung nạp trong phản ứng.

Ủy ban quốc tế đã biên soạn một danh sách tất cả các enzym được biết đến, được cập nhật liên tục. Điều này là do việc phát hiện ra các chất mới.

phân loại enzyme

Chia sẻ enzyme thành các nhóm theo hai cách. Là người đầu tiên đưa ra hai lớp học của các chất:

• rất đơn giản - chỉ gồm các protein;
• phức tạp - có chứa một phần protein (apoenzyme) và phi protein gọi là coenzyme.

Vitamin có thể được bao gồm trong phần phi protein của enzyme phức tạp. Tương tác với các chất khác xảy ra thông qua các trang web hoạt động. Tổng số phân tử enzyme không tham gia vào quá trình này.

Tính chất của enzyme, cũng như các protein khác, được xác định bởi cấu trúc của chúng. Tùy thuộc vào các chất xúc tác nó chỉ được thúc đẩy phản ứng của họ.

Phương pháp phân loại thứ hai chia vấn đề của thực tế, những gì chức năng được thực hiện bởi các enzyme. Kết quả là sáu lớp:

• oxidoreductase;
• transferase;
• hydrolase;
• isomerase;
• lyase;
• ligase.

nhóm truyền thống này, chúng khác nhau không chỉ trong các loại phản ứng mà điều tiết enzyme bao gồm trong đó. Trong chất của các nhóm khác nhau của cấu trúc là khác nhau. Và chức năng của các enzyme trong tế bào, do đó, có thể không giống nhau.

Oxidoreductases - oxi hóa khử

Chức năng chính của nhóm đầu tiên của enzyme - tăng tốc các phản ứng oxy hóa khử. Một tính năng đặc trưng: khả năng để tạo thành một chuỗi các enzyme oxy hóa, trong đó việc chuyển giao của các electron hay các nguyên tử hydro từ các chất nền đầu tiên người chấp nhận chính thức. Các hợp chất này được tách ra theo nguyên tắc hoạt động hoặc hoạt động trong các phản ứng.

1. Aerobic dehydrogenase (oxidase) đẩy nhanh tiến độ chuyển của các electron hay proton trực tiếp với các nguyên tử oxy. Kỵ khí cũng thực hiện hành động tương tự, nhưng trong các phản ứng xảy ra mà không cần chuyển electron hoặc các nguyên tử hydro vào các nguyên tử oxy.
2. dehydrogenase chính quá trình xúc tác nguyên tử hydro rút từ các chất oxy hóa (chất nền chính). Secondary - Đẩy mạnh việc loại bỏ các nguyên tử hydro từ một bề mặt thứ đã được chuẩn bị bằng cách sử dụng dehydrogenase chính.

Một tính năng: là một chất xúc tác hai thành phần với một tập hợp rất hạn chế về coenzyme (nhóm hoạt động), họ có thể đẩy nhanh tiến độ bộ của một loạt các phản ứng oxy hóa khử. Điều này đạt được bởi một số lượng lớn các biến thể: coenzyme tương tự có thể tuân thủ apofermentami khác nhau. Trong mỗi trường hợp, một đặc biệt oxidoreductase với những đặc tính riêng của mình.

Có một tính năng của nhóm này của enzyme, trong đó không thể không kể đến - họ tăng tốc độ quá trình hóa học liên quan đến việc giải phóng năng lượng. Những phản ứng này được gọi là tỏa nhiệt.

Transferase - hãng

Những enzyme có chức năng như các phản ứng chuyển tốc dư lượng phân tử và các nhóm chức năng. Ví dụ, phosphofructokinase.

Phân bổ Tám nhóm chất xúc tác, dựa trên các nhóm chấp nhận được. Xem xét chỉ là một số trong số họ.

1. Phosphotransferase - giúp chuyển dư lượng axit photphoric. Họ được chia thành các lớp con theo đến đích (rượu, axit cacboxylic, vv).
2. Aminotransferase - tăng tốc phản ứng của axit amin transamination.
3. Glycosyl - chuyển dư lượng glycosyl của các phân tử với các phân tử của este phosphoric của mono- và polysaccharides. Cung cấp một phản ứng phân hủy và tổng hợp các oligo- hoặc polysaccharides trong các nhà máy và cơ thể động vật. Ví dụ, họ tham gia vào phản ứng của sự sụp đổ sucrose.
4. Acyltransferase chuyển dư lượng axit cacboxylic để amin, rượu và axit amin. Acyl-coenzym-A là một nguồn linh hoạt của các nhóm acyl. Nó có thể được coi là một nhóm hoạt động của acyltransferases. Thông thường dung nạp axit axetic acyl.

Hydrolase - tiêu hóa với sự tham gia của nước

Trong nhóm này của các enzym có chức năng như chất xúc tác cho các phản ứng tách (tổng hợp ít hơn) của các hợp chất hữu cơ, trong đó nước có liên quan. Các chất trong nhóm này được lưu giữ trong lồng và trong nước trái cây tiêu hóa. chất xúc tác phân tử trong đường tiêu hóa được cấu tạo của một thành phần duy nhất.

Nơi địa hóa của các enzym này là lysosome. Họ thực hiện chức năng bảo vệ của các enzym trong tế bào: các chất lạ cleave đã đi qua màng. Họ cũng tiêu thụ các chất đó không còn cần thiết tế bào, mà các lysosome được mệnh danh là vệ sinh.

Một của "biệt danh" của họ - tự tử di động, vì chúng là công cụ chính cho autolysis tế bào. Nếu có một nhiễm trùng, quá trình viêm đã bắt đầu, màng trở nên thấm và lysosome hydrolase ra vào tế bào chất, phá hủy tất cả mọi thứ trên đường đi của nó và phá hủy tế bào.

Được chia sẻ bởi một số loại chất xúc tác từ nhóm này:

• esterase - chịu trách nhiệm về quá trình thủy phân các este của rượu;
• Glycosidaza - thúc đẩy quá trình thủy phân của glycosides, tùy thuộc vào chất đồng phân họ hoạt động, phát ra α- hay β-glycosidaza;
• peptide hydrolase - chịu trách nhiệm về thủy phân liên kết peptide trong protein, và trong điều kiện nhất định và để tổng hợp của họ, nhưng phương pháp này không được sử dụng trong tổng hợp protein trong tế bào sống;
• amidase - chịu trách nhiệm về quá trình thủy phân của amit, ví dụ, urease xúc tác sự phân hủy của urê thành amoniac và nước.

Isomerase - chuyển đổi phân tử

Những chất này thúc đẩy những thay đổi trong một phân tử. Họ có thể cấu trúc hoặc hình học. Điều này có thể xảy ra theo nhiều cách khác nhau:

• chuyển của các nguyên tử hydro;
• di chuyển một nhóm phosphate;
• thay đổi vị trí của các nhóm nguyên tử trong không gian;
• sự chuyển động của liên kết đôi.

Các đồng phân có thể được tiếp xúc với các axit hữu cơ, carbohydrates hoặc axit amin. Isomerase có thể chuyển đổi aldehyt và xeton, ngược lại, hình thức cis tái tạo thành một dạng xuyên và ngược lại. Để hiểu rõ hơn những gì chức năng được thực hiện bởi các enzym của nhóm này, bạn cần phải biết sự khác biệt đồng phân.

Lyase kết nối rách

Những enzyme thúc đẩy sự phân hủy không thủy phân của mối quan hệ hợp chất hữu cơ:

• trái phiếu carbon-carbon;
• phốt pho-oxy;
• carbon-lưu huỳnh;
• cacbon-nitơ;
• carbon oxy.

Trong trường hợp này bao gồm các sản phẩm đơn giản như vậy chẳng hạn như carbon dioxide, nước, amoniac, và liên kết đôi khép kín. Vài trong số các phản ứng có thể đi theo hướng ngược lại, tương ứng với các enzyme trong điều kiện thích hợp cho quá trình này không chỉ xúc tác cho sự tan rã, nhưng tổng hợp.

Phân loại lyase xảy ra loại kết nối, họ phá vỡ. Họ là các enzym phức tạp.

ligase crosslinked

Chức năng chính của các enzym của nhóm này - sự tăng tốc của các phản ứng tổng hợp. tính đặc thù của họ - tạo kết hợp với sự tan rã của các chất có khả năng đem lại năng lượng cho quá trình sinh tổng hợp. Có sáu bộ phận hình thành theo kiểu kết nối. Năm trong số đó là các phân nhóm giống hệt lyases, và thứ sáu là chịu trách nhiệm cho việc thiết lập giao tiếp "nitơ-kim loại".

Một số ligases đang tham gia vào một quá trình tế bào đặc biệt quan trọng. Ví dụ, một ligase DNA liên quan đến việc sao chép của axit deoxyribonucleic. Cô SEWS bị cắt, tạo cầu nối phosphodiester mới. Cô là người tham gia các mảnh Okazaki.

enzyme này cũng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật di truyền. Nó cho phép các nhà khoa học Crosslink phân tử DNA trong những phần cần thiết của họ, tạo ra một chuỗi độc đáo của axit deoxyribonucleic. Họ có thể đặt bất kỳ thông tin, do đó tạo ra một nhà máy để sản xuất protein cần thiết. Ví dụ, nó có thể may một mảnh DNA của một loại vi khuẩn chịu trách nhiệm cho quá trình tổng hợp insulin. Và khi các tế bào sẽ phát sóng các protein riêng của mình, cô đồng thời chúng ta hãy thực hiện và khoáng chất cần thiết cho mục đích y tế. Nó chỉ còn lại để xóa, và nó sẽ giúp nhiều người bệnh.

Vai trò to lớn của các enzyme trong cơ thể

Họ có thể làm tăng tốc độ phản ứng hơn mười lần. Nó là điều cần thiết cho hoạt động tế bào bình thường. Một enzyme tham gia vào mỗi phản ứng. Do đó, chức năng của các enzyme trong cơ thể đa dạng như tất cả các quá trình xảy ra. Một sự phá vỡ các chất xúc tác dẫn đến hậu quả nghiêm trọng.

Enzyme được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, công nghiệp nhẹ, y học: sử dụng để sản xuất pho mát, xúc xích, thực phẩm đóng hộp, có trong bột giặt. Họ cũng được sử dụng trong sản xuất vật liệu nhiếp ảnh.