Proteïen-ensiem: die rol van die eienskappe, die funksie van proteïen ensieme in die liggaam

In al die lewende sel is daar 'n stel van chemiese reaksies. Ensieme (ensieme) - proteïene met spesifieke en baie belangrike funksies. Hulle is bekend as biokataliste. Die belangrikste funksie van ensieme in die liggaam is om biochemiese reaksies versnel. Die begin materiaal, wat gekataliseer word deur die interaksie van hierdie molekules substrate genoem, en die finale mengsel - produkte.

In die natuur, ensieme proteïene werk net in lewende sisteme. Maar in die moderne biotegnologie, kliniese diagnose, farmaseutika en medisyne gebruik gesuiwer ensieme of hul komplekse, sowel as addisionele komponente wat nodig is vir die werking van die stelsel en data visualisering vir die navorser.

Die biologiese betekenis en eienskappe van ensieme

Sonder hierdie molekules lewende organisme kan nie funksioneer. Alle lewe prosesse in harmonie werk te danke aan die ensieme. Die belangrikste funksie van proteïen ensieme in die liggaam - die regulering van metabolisme. Sonder hulle kan dit nie normale metabolisme wees. Regulering van die aktiwiteite van molekules plaasvind onder die invloed van aktiveerders (induseerders) of inhibeerders. Beheer bedryf op verskillende vlakke van proteïensintese. Hy het ook "werk" ten opsigte van klaar molekule.

Die belangrikste eienskappe van proteïen ensieme - spesifisiteit om 'n spesifieke substraat. En, dienooreenkomstig, die vermoë om die enigste een of meer van 'n reeks van reaksies kataliseer. Tipies, hierdie prosesse is omkeerbaar. Vir die uitvoering van beide funksies verantwoordelik een ensiem. Maar dis nie al nie.

Die rol van ensieme is noodsaaklik. Sonder hulle geen biochemiese reaksies plaasvind. Deur die werking van ensieme, reagense is dit moontlik om die aktivering versperring sonder beduidende uitgawes van energie te bowe te kom. In die liggaam, en daar is geen moontlikheid om die temperatuur meer as 100 ° C, of die gebruik van chemiese aggressiewe verbindings soos laboratorium hitte. Proteïen-ensiem bind aan die substraat. In die gebonde toestand is verander, gevolg deur die vrystelling van die laasgenoemde. Dit is omdat al die katalisators gebruik word in chemiese sintese.

Wat vlakke van organisasie van die molekuul-ensiem proteïen?

Tipies, hierdie molekules het 'n tersiêre (bolletjie) of kwaternêre (verskeie onderling bolletjies) proteïenstruktuur. In die eerste plek is dit gesintetiseer in 'n lineêre mode. En dan vou in die gewenste struktuur. Om die aktiwiteit van die biocatalyst verseker vereis 'n sekere struktuur.

Ensieme asook ander proteïene vernietig deur verhitting, ekstreemwaardes van pH, aggressiewe chemiese verbindings.

Addisionele eienskappe van ensieme

Een van hierdie eienskappe is die volgende komponente:

1. Stereo - die vorming van slegs een produk.
2. Regioselectivity - breek die chemiese binding of groep modifikasie by net een posisie.
3. Chemoselectivity - katalise net een reaksie.

werk veral

Die vlak van ensiem spesifisiteit wissel. Maar enige ensiem altyd aktief op 'n spesifieke substraat of groep van verbindings soortgelyk in struktuur. Nie-proteinaceous katalisators nie hierdie eiendom uitstal. Spesifisiteit gemeet bindende konstante (mol / l), wat tot 10 ^-10 mol / l kan wees. Werk aktiewe ensiem vinnige. Een molekule kataliseer die duisende-miljoene instruksies per sekonde. Die graad van versnelling van biochemiese reaksies aansienlik (1000-100,000 keer) hoër as die konvensionele katalisators.

Die werking van ensieme is gebou op 'n paar meganismes. Die eenvoudigste interaksie plaasvind met een molekule van substraat, gevolg deur die vorming van die produk. Die meeste ensieme kan bind 2-3 verskillende molekules reageer. Byvoorbeeld, die oordrag van 'n atoom of groep van een verbinding na 'n ander, of 'n dubbele vervanging op 'n "tafeltennis". In hierdie reaksies verbind tipies een substraat, en die tweede funksionele groep gekoppel is deur die ensiem.

Die studie van die ensiem meganisme van aksie vind plaas op 'n wyse:

1. Die bepaling van intermediêre en finale produkte.
2. Studies van die struktuur en meetkunde van die funksionele groepe bind aan die substraat en die verskaffing van 'n hoë reaksietempo.
3. Mutasies in die gene van die ensiem en vasberadenheid van veranderinge in sy sintese en aktiwiteit.

Aktiewe en bindend webwerf

Substraatmolekule veel kleiner as die proteïen is 'n ensiem. Daarom is die bindende is te danke aan 'n klein aantal van funksionele groepe van die biocatalyst. Hulle vorm die aktiewe setel, wat bestaan uit 'n spesifieke stel van aminosure. In komplekse proteïene in die struktuur van die prostetiese groep teenwoordig nonprotein aard, wat ook deel van die aktiewe sentrum kan wees.

Dit moet 'n afsonderlike groep van ensieme te ken. Hulle het in die molekule sluit die koënsiem permanent bindend molekule en is vrygestel van dit. Ten volle gevorm proteïen ensiem genoem holoenzyme, en wanneer die verwydering van 'n kofaktor - apoensiem. As koënsieme tree dikwels vitamiene, metale, afgeleides van stikstofbasisse (NAD - nikotienamied adeniendinukleotied, FAD - Flavin adeniendinukleotied, FMN - Flavin mononucleotide).

Bindingsplek bied 'n spesifieke affiniteit aan die substraat. As gevolg van dit gevorm 'n stabiele substraat-ensiemkompleks. Globule struktuur gebou so te wees op die oppervlak van die nis (spleet of reses) van 'n sekere grootte wat die binding van die substraat bied. Hierdie sone word gewoonlik geleë naby die aktiewe setel. Vir een of ander ensieme, is daar gebiede aan te sluit met kofaktore of metaalione.

gevolgtrekking

Proteïen-ensiem speel 'n belangrike rol in die liggaam. Sulke stowwe kataliseer chemiese reaksies is verantwoordelik vir die metabolisme - metabolisme. In enige lewende sel voortdurend plaasvind honderde biochemiese prosesse met betrekking tot reaksies vermindering, cleavage en die sintese van die verbindings. Die voortsetting van die oksidasie van stowwe met 'n groot vrylating van energie. Sy het op sy beurt, is bestee aan die vorming van koolhidrate, proteïene, vette, en hul komplekse. Die cleavage produkte is strukturele elemente wat nodig is vir die sintese van organiese verbindings.