Naon fungsi protéin énzim? Fungsi énzimatik protéin: conto

Karya awak urang - a prosés pisan kompléks nu jutaan sel aub, rébuan zat béda. Tapi aya hiji wewengkon nu sagemblengna gumantung protéin husus, tanpa mana kahirupan manusa atawa sasatoan bakal ditumpes mungkin. Salaku sigana mah anjeun ditebak, urang keur diajak ngobrol kiwari ngeunaan énzim.

Dinten ieu kami bakal nimbang énzimatik fungsi protéin. Ieu wewengkon utama biokimia.

Kusabab dasar zat ieu utamana protéin, lajeng maranéhna bisa dianggap ku maranéhna. Anjeun kudu nyaho yen keur énzim munggaran waktu kapanggih di 30s tina abad ka-19, mung élmuwan nyandak leuwih ti abad, guna sumping di hiji harti leuwih atawa kirang seragam keur maranehna. Jadi naon fungsi anu dipigawé ku énzim protein? Dina ieu, sakumaha ogé struktur jeung réaksi conto maranéhna anjeun bakal diajar tina artikel ieu.

Anjeun kudu ngarti nu teu unggal protéin tiasa énzim, sanajan dina teori. protéin globular ukur ngabentuk sanggup exhibiting aktivitas katalitik nu aya kaitannana ka sanyawa organik lianna. Salaku kalayan sagala sanyawaan alami di kelas ieu, énzim nu diwangun ku résidu asam amino. Catetan yén fungsi énzimatik protéin (conto nu bakal di artikel) bisa dijalankeun ukur ku hiji anu massa molar leuwih leutik ti 5000.

Naon énzim, nu harti modéren

Énzim - a katalis biologis asalna. Aranjeunna miboga kamampuh ngagancangkeun réaksi nu, alatan éta kontak nutup antara réaktan (substrat). Urang bisa nyebutkeun yén fungsi énzimatik protéin - a prosés sababaraha katalisis réaksi biokimiawi anu unik ka organisme hirup. Ngan bagian leutik di antarana bisa dihasilkeun di laboratorium.

Ieu kudu dicatet yén di ieu wewengkon geus aya sababaraha narabas dina taun panganyarna. Elmuwan geus laun datangna deukeut nyieun énzim jieunan nu bisa dipake henteu ngan keur kaperluan ékonomi, tapi ogé ubar. Hal ieu dimekarkeun énzim nu efektif bisa ngancurkeun malah wewengkon leutik kanker incipient.

Mana bagéan énzim langsung aub dina réaksina?

Catetan yen, dina kontak jeung substrat henteu ngawengku sakabeh awak énzim, tapi ngan hiji bagian leutik tina nu disebut situs aktif. Ieu sipat utama maranéhanana complementarity. Konsep ieu ngakibatkeun yen enzim ieu ideally cocog jeung substrat dina formulir jeung pasipatan fisik jeung kimia maranéhanana. Urang bisa nyebutkeun yen fungsi énzim dina hal ieu nyaéta saperti kieu:

• cai maranéhanana datang ka handap tina beungeut cangkang.
• Aya deformasi tangtu (polarisasi, contona).
• Sanggeus éta maranéhanana nu disusun dina cara husus dina spasi, sedengkeun gerak ngadeukeutan ka unggal lianna.

Faktor ieu ngakibatkeun percepatan réaksina. Ayeuna, hayu urang nyieun perbandingan antara énzim jeung katalis anorganik.

Salaku bisa ningali, éta fungsi énzimatik protéin merlukeun spésifisitas. Ku sorangan ogé bakal nambahan yén loba protéin ieu boga ogé spésiés husus. Kantun nempatkeun, énzim manusa boro cocog pikeun babi guinea.

Inpo penting ngeunaan struktur énzim

Struktur sanyawa ieu papisah geuwat tilu tingkatan. Struktur primér bisa dicirikeun ku résidu asam amino nu mangrupa bagian tina énzim. Ti fungsi énzimatik protéin, conto nu kami geus sababaraha kali dicutat dina artikel ieu, bisa dilumangsungkeun ngan ku sabaraha kategori tangtu sanyawa, pikeun ngaidentipikasi aranjeunna persis dina dadasar ieu rada nyata.

Salaku ka tingkat sekundér, nu thereto aksésori ditangtukeun ku cara maké jenis tambahan beungkeut nu bisa lumangsung antara résidu asam amino ieu. hidrogén ieu komunikasi, éléktrostatik, hidrofobik, sarta interaksi Van der Waals. Salaku hasil tina tegangan nu ngakibatkeun sambungan ieu dina bagian nu sejen enzim dihasilkeun α-helix, nu loop jeung β-untaian.

Struktur térsiér nyaéta hasil tina kanyataan yén porsi rélatif badag tina ranté polipéptida saukur melu. untaian anu dihasilkeun téh disebut domain. Tungtungna, formasi final struktur ieu lumangsung ngan sanggeus hiji interaksi stabil ngadegkeun antara domain béda. Eta kudu inget yén formasi nu domain diri akang di luhur sagemblengna bebas tina tiap lianna.

Sababaraha ciri domain

Ilaharna, ranté polipéptida ti mana maranéhna téh kabentuk, ngawengku kurang leuwih 150 résidu asam amino. Nalika domain interaksi saling, kabentuk globule. Kusabab fungsi anu dipigawé ku loka aktif énzimatik dumasar aranjeunna, kudu ngartos pentingna prosés ieu.

The domain sorangan dicirikeun ku kanyataan yén antara résidu asam amino dina struktur na aya sababaraha interaksi. Jumlah maranéhanana nyaéta loba nu leuwih luhur pikeun maranéhanana réaksi antara dirina domain. Ku kituna, Rongga antara aranjeunna rélatif "rentan" pikeun lampah rupa pangleyur organik. Volume urutan 20-30 angstrom kubik nu fits sababaraha molekul cai. domain béda mindeng mibanda struktur tilu diménsi lengkep unik, nu pakait jeung kinerja fungsi sagemblengna béda.

situs aktip

Sakumaha aturan, anu loka aktif anu lokasina mastikeun antara domain. Sasuai, nu masing-masing muterkeun hiji peran anu kacida penting dina kursus réaksina. Alatan susunan ieu teh domain kapanggih kalenturan considerable, mobilitas di wewengkon énzim. Ieu penting pisan, ti fungsi énzimatik anu dipigawé ngan maranéhanana sanyawaan nu suitably bisa ngarobah posisi spasial na.

Antara panjang beungkeut polipéptida dina awak enzim, sarta ku fungsi kumaha kompléks maranéhna dijalankeun, aya tumbu langsung. peran komplikasi duanana kahontal ku ngabentuk situs aktif tina réaksi antara domain katalitik jeung alatan formasi domain sagemblengna anyar.

Sababaraha protéin, énzim (conto - lysozyme jeung glikogén) bisa greatly rupa-rupa ukuranana (129 sarta 842 résidu asam amino, mungguh), sanajan réaksi nu dikatalisan dipegatkeunana beungkeut kimiawi ti tipe sarua. bédana nyaéta yén énzim leuwih masif tur badag anu bisa hadé ngatur posisi na dina spasi nu ensures stabilitas jeung gede laju réaksi.

Klasifikasi utama énzim

Ayeuna katampa tur nyebar di dunya téh klasifikasi baku. Numutkeun nya, eta nangtung genep kelas inti, jeung subclasses relevan. Anggap we mung dasar. Di dieu aranjeunna:

1. Oxidoreductases. Fungsi énzim dina hal ieu - réaksi rédoks stimulasi.

2. Transferase. Mungkin ngalakukeun substrat mindahkeun antara grup di handap ieu:

• Hijian Hiji-karbon.
• Tetep tina aldehida jeung keton.
• Acyl na glycosyl komponén.
• Alkil (salaku pengecualian teu tega CH3) résidu.
• basa nu ngandung nitrogén.
• Grup ngandung fosfor.

3. Hidrolase. Dina hal ieu, anu fungsi énzimatik nyaéta pikeun megatkeun protéin tina jenis handap sanyawa:

• Éster.
• Glikosida.
• Éster, sarta thioesters.
• tipe péptida beungkeut.
• tipe hubungan CN (iwal ti péptida sarua).

4. Liase. Nu sanggup disengaging grup kalawan dibentukna saterusna beungkeut ganda. Saterusna, aya mungkin ngalakukeun prosés tibalik: ngagabung grup dipilih ganda beungkeut.

5. Isomérase. Dina hal ieu, anu fungsi énzimatik protéin anu nyusahkeun réaksi katalisis isomeric. Grup ieu ngawengku énzim handap:

• Racemase, epimerase.
• Tsistransizomerazy.
• oxidoreductases Intramolecular.
• Transferase Intramolecular.
• lyase Intramolecular.

6. Ligase (disebutkeun katelah synthetase). Éta téh dipaké pikeun bengkahna ATP bari ngabentuk sababaraha sambungan.

Ieu gampang keur bewara yén fungsi énzimatik protéin nyaéta incredibly penting, sabab anu pikeun sababaraha kontrol extent ampir sakabéh réaksi nyokot tempat unggal detik dina awak Anjeun.

Naon tetep énzim sanggeus interaksi jeung substrat?

Mindeng, énzim mangrupa protéin asal globular, anu pusat aktif di mana ieu digambarkeun ku résidu asam amino na sarua. Dina sagala perkara sejen, di bagian pusat pageuh disambungkeun jeung eta grup prosthetic atanapi koénzim (ATP, contona), hubungan loba lemah. A katalis disebut holoenzyme a, sarta résidu anak, sanggeus ngaleupaskeun ATP apoenzyme nu kabentuk.

Ku kituna, nurutkeun ieu énzim fitur digolongkeun kana grup di handap ieu:

• hydrolase basajan, lyase, sarta Isomérase, anu umumna teu ngandung base koénzim.
• protéin énzim (conto - sabagian transaminase) ngawengku grup prosthetic (asam lipoic, contona). Grup ieu ngawengku loba péroxidase.
• Enizmy keur nu diperlukeun kaderisasi koénzim. Ieu kaasup kinase, kitu ogé lolobana oxidoreductases.
• katalis sejen, komposisi nu teu acan pinuh dipikaharti.

Kabéh zat anu bagian tina grup kahiji, anu loba dipaké di industri pangan. Kabéh katalis séjén merlukeun kaayaan pisan husus pikeun aktivasi na, sarta ku kituna ngan dianggo dina awak, atawa dina sababaraha percobaan laboratorium. Ku kituna, fungsi énzimatik - ieu réaksi pisan husus, anu ngawengku dina stimulating (katalisis) réaksi dina jenis nu tangtu kaayaanana well-diartikeun awak manusa atawa sato.

Naon kajadian dina loka aktif, atawa naha énzim dianggo jadi efektif?

Kami geus sababaraha kali nyebatkeun yen tombol pikeun pamahaman katalisis énzimatik mangrupa kreasi ti puseur aktif. Ieu aya yén beungkeut husus tina substrat nu dina kondisi sapertos anu leuwih aktip meta. Dina raraga keur anjeun ngartos pajeulitna réaksi keur dilumangsungkeun aya, masihan conto basajan lumangsung fermentasi glukosa, perlu sakali 12 énzim! Sarua interaksi sesah janten mungkin ngan alatan kanyataan yén protéin nu ngalakukeun fungsi énzimatik boga gelar pangluhurna spésifisitas.

Jenis énzim spésifisitas

Éta mutlak. Dina hal ieu, spésifisitas nu dipidangkeun ngan hiji, mastikeun diartikeun énzim tipe. Ku kituna, Uréase dilibetkeun hijina mibanda uréa. Kalawan susu laktosa jadi eta asup kana réaksi dina kaayaan naon. Maksudna fungsi naon anu dipigawé ku protéin, énzim dina awak.

Sajaba ti éta, grup nu teu ilahar spésifisitas mutlak. Salaku bisa dipikaharti tina nami, dina hal ieu aya "receptivity" ketat ka kelas sanyawa organik (éster, kaasup alkohol kompléks atawa aldehida). Contona, pépsin, nu salah sahiji énzim konci burih, ngan némbongkeun spésifisitas pikeun hidrolisis beungkeut péptida. dehidrogénase alkohol dilibetkeun éksklusif kalawan alkohol sarta laktikodegidraza teu dibeulah nanaon lian ti asam alfa-hidroksi.

Ieu kajadian ogé yén ciri fungsi énzimatik sahiji grup husus sanyawa, tapi dina kaayaan nu tangtu, énzim bisa meta on rada béda ti utama "Tujuan" maranéhanana hiji zat. Dina hal ieu, anu katalis "nuju" ka kelas nu tangtu zat, tapi dina kaayaan nu tangtu eta bisa megatkeun jeung sanyawaan séjén (teu merta sarimbag). Sanajan kitu, dina kasus ieu, réaksi bakal balik leuwih laun.

Dipikawanoh lega pikeun kamampuh trypsin meta dina beungkeut péptida, tapi sababaraha urang terang yen protein ieu nu ngalaksanakeun fungsi énzim dina saluran cerna, bisa ogé meta jeung sanyawaan éster béda.

Tungtungna, aya spésifisitas tina optik. énzim ieu tiasa berinteraksi sareng rupa-rupa zat daptar sagemblengna, tapi ngan dina kaayaan nu maranéhna boga sipat optik ogé-tangtu. Ku kituna, fungsi énzimatik protéin dina hal ieu pisan nu sarupa jeung prinsip Peta henteu énzim, katalis tur asal anorganik.

Faktor naon nangtukeun kekecapan katalisis?

Kiwari, eta dipercaya yen faktor anu nangtukeun hiji gelar pisan tinggi efisiensi énzim nyaéta:

• concentrating pangaruh.
• pangaruh orientasi spasial.
• The versatility sahiji puseur réaksi aktif.

Sacara umum, efek konsentrasi zat teu beda nu di réaksi katalisis anorganik. Dina hal ieu, konsentrasi substrat misalna, nu sababaraha kali leuwih gede dibandingkeun nilai sarupa pikeun sakabéh hal séjén volume solusi dina puseur aktif. Di puseur réaksi selektif sorts zat molekul nu kudu meta saling. Teu hésé nebak yen pangaruh ieu jadi marga pikeun paningkatan dina laju réaksi kimia sababaraha pesenan ti gedena.

Nalika prosés kimia baku lumangsung, éta penting pisan, nu mangrupa bagian tina molekul interacting bakal ngahiji sacara lengkep saling. Kantun nempatkeun, zat tina molekul dina waktu tabrakan kudu mastikeun berorientasi relatif ka unggal lianna. Alatan kanyataan yén anu dipigawé dina paksaan, teras sakabeh komponen aub nu disusun dina garis tangtu, réaksi katalisis ieu gancangan ku ngeunaan tilu pesenan ti hiji péngkolan misalna dina loka aktif énzim.

Dina multifunctionality dina hal ieu eta nujul kana sipat sadaya komponen situs aktif dina waktos anu sareng (atawa mastikeun ngagabung) polah dina molekul "diperlakukeun" zat. Wherein salah (molekul) henteu ngan suitably dibereskeun di spasi (tingali. Di luhur), tapi ogé greatly robah ciri na. Sadaya ieu babarengan miheulaan kanyataan yén enzim ieu jadi loba gampang meta dina substrat jadi diperlukeun.