Spesifisiteit van die ensiem: tipes en kenmerke van die aksie

Die woord "ensiem" het Latynse wortels. In vertaling beteken dit suurdeeg. In Engels word die term "ensiem" gebruik, afgelei van die Griekse term wat dieselfde beteken. Ensieme word gespesialiseerde proteïene genoem. Hulle word in selle gevorm en het die vermoë om die verloop van biochemiese prosesse te versnel. Met ander woorde, hulle tree op as biologiese katalisators. Kom ons kyk verder na wat die spesifisiteit van die werking van ensieme is. также будут описаны в статье. Spesifisietipes sal ook in die artikel beskryf word.

Algemene kenmerke

Die manifestasie van die katalitiese aktiwiteit van sekere ensieme is te wyte aan die teenwoordigheid van 'n aantal nie-proteïenverbindings. Hulle word kofaktore genoem. Hulle is verdeel in 2 groepe: metaalione en 'n aantal anorganiese stowwe, sowel as koënsieme (organiese verbindings).

Die meganisme van aktiwiteit

Deur hul chemiese aard behoort ensieme tot 'n groep proteïene. Anders as laasgenoemde bevat die elemente onder bespreking egter 'n aktiewe sentrum. Dit is 'n unieke kompleks van funksionele groepe aminosure. Hulle is streng georiënteerd in die ruimte as gevolg van die tersiêre of kwaternêre struktuur van die ensiem. In die aktiewe sentrum word die katalitiese en substraatstreke geïsoleer. Laasgenoemde is wat die spesifisiteit van ensieme bepaal. Die substraat is die stof waaraan die proteïen handel. Voorheen is geglo dat hul interaksie uitgevoer word op die beginsel van "sleutel tot die slot". Met ander woorde, die aktiewe sentrum moet duidelik met die substraat ooreenstem. Tans is daar 'n ander hipotese. Daar word geglo dat die presiese korrespondensie aanvanklik afwesig is, maar dit blyk tydens die interaksie van stowwe. Die tweede katalitiese webwerf beïnvloed die spesifisiteit van die aksie. Met ander woorde, dit bepaal die aard van die versnelde reaksie.

struktuur

Alle ensieme word in een- en twee-komponent verdeel. Die voormalige het 'n struktuur soortgelyk aan dié van eenvoudige proteïene. Hulle bevat uitsluitlik aminosure. Die tweede groep - die proteïen - sluit die proteïen- en nie-proteïendele in. Die laaste is koënsiem, die eerste is apoenzyme. Laasgenoemde bepaal die substraat spesifisiteit van die ensiem. Dit is, dit dien as 'n substratum in die aktiewe sentrum. Koënsiem, onderskeidelik, dien as 'n katalitiese streek. Die spesifisiteit van die aksie word hiermee geassosieer. As koënsieme kan vitamiene, metale en ander lae-molekulêre verbindings optree.

katalise

Die voorkoms van enige chemiese reaksie word geassosieer met die botsing van molekules van wisselende stowwe. Hul beweging in die stelsel word bepaal deur die teenwoordigheid van potensiële vrye energie. Vir 'n chemiese reaksie is dit nodig dat die molekules 'n oorgangstoestand aanneem. Met ander woorde, hulle moet genoeg krag hê om deur die energieversperring te slaag. Dit verteenwoordig die minimum volume energie om alle molekules reaktiwiteit te gee. Alle katalisators, ensieme insluitend, kan die energieversperring verminder. Dit bevorder 'n versnelde vloei van die reaksie.

Wat is die spesifisiteit van ensieme?

Hierdie vermoë word uitgedruk in die versnelling van slegs 'n sekere reaksie. Ensieme kan dieselfde substraat beïnvloed. Elkeen sal egter slegs 'n spesifieke reaksie versnel. Die reaktiewe spesifisiteit van die ensiem kan opgespoor word na die voorbeeld van die pyruvat dehidrogenase kompleks. Dit sluit in proteïene wat die PVC beïnvloed. Die belangrikste is: pyruvate dehidrogenase, piruvaatdekarboksilase, asetieltransferase. Die reaksie self word oksidatiewe dekarboksilering van PVC genoem. Aangesien sy produk asynsuur dien.

klassifikasie

Daar is die volgende soorte ensiem spesifisiteit:

1. Stereochemie. Dit word uitgedruk in die vermoë van 'n stof om een van die moontlike substraat stereoisomere te beïnvloed. Byvoorbeeld, fumaraathidratase is in staat om op fumaraat op te tree. Dit beïnvloed egter nie die cis-isomeer-maleïensuur nie.
2. Absolute. этого типа выражается в способности вещества влиять только на конкретный субстрат. Spesifisiteit van ensieme van hierdie tipe word uitgedruk in die vermoë van 'n stof om slegs 'n spesifieke substraat te beïnvloed. Suksrose reageer byvoorbeeld uitsluitlik op sukrose, arginase - met arginien en so aan.
3. Familielid. в этом случае выражена в способности вещества влиять на группу субстратов, имеющих связь одинакового типа. Die spesifisiteit van ensieme in hierdie geval word uitgedruk in die vermoë van 'n stof om 'n groep substrate wat 'n binding van dieselfde tipe het, te beïnvloed. Byvoorbeeld, alfa-amilase reageer met glikogeen en stysel. Hulle het 'n glikosied-tipe band. Trypsien, pepsien, chymotrypsien beïnvloed baie proteïene van die peptiedgroep.

temperatuur

в определенных условиях. Ensieme het spesifieke eienskappe onder sekere omstandighede. Vir die meeste van hulle is die optimale temperatuur +35 ... + 45 grade. Wanneer die stof in toestande met laer waardes geplaas word, sal die aktiwiteit daarvan afneem. Hierdie toestand heet omkeerbare inaktivering. Soos die temperatuur styg, sal sy vermoëns herstel word. Dit is die moeite werd om te noem dat, indien geplaas in toestande waar t hoër is as die gespesifiseerde waardes, sal inaktivering ook voorkom. In hierdie geval sal dit egter onomkeerbaar wees, aangesien dit nie herstel met dalende temperatuur nie. Dit is as gevolg van die denaturasie van die molekule.

Effek van pH

Die beheer van die molekule hang af van die suurheid. Gevolglik beïnvloed die pH die aktiwiteit van die aktiewe plek en die spesifisiteit van die ensiem. Die optimale suurheidsindeks vir elke stof is anders. In die meeste gevalle is dit egter 4-7. Byvoorbeeld, vir alfa speekselamilase is die optimale suurstof 6,8. Intussen is daar 'n aantal uitsonderings. Optimale suur van pepsien, byvoorbeeld, 1.5-2.0, chymotrypsien en trypsien - 8-9.

konsentrasie

Hoe meer die ensiem teenwoordig is, hoe hoër is die reaksietempo. 'N Soortgelyke gevolgtrekking kan getrek word oor die konsentrasie van die substraat. In teorie word egter die versadigingsinhoud van die teiken vir elke stof bepaal. Hiermee sal alle aktiewe sentrums deur die bestaande substraat beset word. будет максимальной, вне зависимости от последующего добавления мишеней. In hierdie geval sal die spesifisiteit van die ensiem die maksimum wees, ongeag die daaropvolgende toevoeging van die teikens.

Stof-reguleerders

Hulle kan verdeel word in inhibeerders en aktiveerders. Beide hierdie kategorieë is verdeel in nonspecifieke en spesifieke. Laasgenoemde tipe avtivators sluit in gallsoute (vir lipase in die pankreas), chloorione (vir alfa-amilase), soutsuur (vir pepsien). Nie-spesifieke activators is magnesiumione wat kinases en fosfatases beïnvloed, en spesifieke inhibeerders is terminale peptiede van proënsieme. Laasgenoemde is onaktiewe vorms van stowwe. Hulle word geaktiveer deur splitsing van die terminale peptiede. Hul spesifieke tipes stem ooreen met elke individuele proeniem. Byvoorbeeld, in 'n onaktiewe vorm word trypsien geproduseer in die vorm van trypsinogeen. Die aktiewe werf word gesluit deur 'n terminale heksapeptied, wat 'n spesifieke inhibitor is. In die proses van aktivering word dit afgeskei. Die aktiewe sentrum van trypsien word as gevolg daarvan oop. Nie-spesifieke inhibeerders is soute van swaar metale. Byvoorbeeld, kopersulfaat. Hulle lok die denaturasie van die verbindings.

inhibisie

Dit kan mededingend wees. Hierdie verskynsel word uitgedruk in die voorkoms van 'n strukturele ooreenkoms tussen die inhibeerder en die substraat. Hulle betree 'n stryd om kommunikasie met die aktiewe sentrum. As die inhoud van die inhibeerder hoër is as dié van die substraat, word 'n coplex-ensiem inhibeerder gevorm. Wanneer die teikenstof bygevoeg word, sal die verhouding verander. As gevolg hiervan sal die inhibeerder ontwrig word. Byvoorbeeld, succinate vir succinaat dehidrogenase dien as 'n substraat. Die inhibeerders is oksaloasetaat of malonaat. Die invloed van reaksieprodukte word as mededingend beskou. Dikwels is hulle soos substrate. Byvoorbeeld, vir glukose-6-fosfaat is die produk glukose. Die substraat sal glukose-6 fosfaat wees. Nie-kompeterende inhibisie impliseer nie 'n strukturele ooreenkoms tussen stowwe nie. Die inhibeerder en die substraat kan gelyktydig aan die ensiem bind. Dit lei tot die vorming van 'n nuwe verbinding. Hy is 'n komplekse ensiem-substraat-inhibeerder. Tydens die interaksie word die aktiewe sentrum geblokkeer. Dit is as gevolg van die binding van die inhibeerder aan die katalitiese plek van die AC. 'N Voorbeeld is sitochroom oksidase. Vir hierdie ensiem tree suurstof op as 'n substraat. Inhibeerders van sitochroom oksidase is soute van hidrosiensuur.

Allosteriese Regulasie

In sommige gevalle, behalwe die aktiewe sentrum wat die spesifisiteit van die ensiem bepaal, is daar nog een skakel. Die allosteriese komponent dien as dit. As 'n aktivator met dieselfde naam daarmee gepaard gaan, word die effektiwiteit van die ensiem verhoog. As die inhibitor die reaksie met die allosteriese sentrum binnegaan, verminder die aktiwiteit van die stof onderskeidelik. Byvoorbeeld, adenylaat-siklas en guanilaat-siklas verwys na ensieme met die regulering van die allosteriese tipe.