بروتين انزيم: دور الخصائص، وظيفة الإنزيمات بروتين في الجسم

في كل خلية حية هناك مجموعة من التفاعلات الكيميائية. الأنزيمات (الإنزيمات) - البروتينات مع وظائف محددة وهامة جدا. فهي تسمى البيولوجية الحفازة. وأهم وظيفة من الانزيمات في الجسم هو لتسريع التفاعلات الكيميائية الحيوية. ويطلق على المواد الأولية، والذي يحفزه تفاعل هذه الجزيئات ركائز، ومجمع النهائي - المنتجات.

في الطبيعة، والإنزيمات هي بروتينات تعمل فقط في الأنظمة الحية. ولكن في مجال التكنولوجيا الحيوية الحديثة، التشخيص السريري، الصيدلة والدواء تستخدم الإنزيمات النقاء أو المجمعات، وكذلك مكونات الإضافية اللازمة لتشغيل النظام والبيانات التصور للباحث.

أهمية بيولوجية وخصائص الإنزيمات

من دون هذه الجزيئات كائن لا يمكن أن يعمل الحية. جميع العمليات الحيوية تعمل بشكل متناغم وذلك بفضل الأنزيمات. وتتمثل المهمة الرئيسية للإنزيمات البروتين في الجسم - تنظيم عملية التمثيل الغذائي. بدونها، لا يمكن أن تكون عملية التمثيل الغذائي العادي. تنظيم نشاط الجزيئات يحدث تحت تأثير المنشطات (محرضات) أو مثبطات. تعمل السيطرة على مستويات مختلفة من تخليق البروتين. كما انه "يعمل" فيما يتعلق جزيء الانتهاء.

الخصائص الرئيسية للإنزيمات البروتين - خصوصية لركيزة معينة. وبناء عليه، والقدرة على تحفيز واحد فقط أو أقل سلسلة من ردود الفعل. عادة، وهذه العمليات هي انعكاس. لأداء كل المهام المسؤولة إنزيم واحد. ولكن هذا ليس كل شيء.

دور الانزيمات ضروري. بدونها، لا التفاعلات الكيميائية الحيوية تحدث. بفعل الإنزيمات، الكواشف أنه من الممكن التغلب على حاجز تفعيل دون نفقات كبيرة من الطاقة. في الجسم، وليس هناك إمكانية لتسخين درجة حرارة أكثر من 100 درجة مئوية، أو استخدام المركبات الكيميائية العدوانية مثل المختبر. بروتين انزيم بربط الركيزة. في تعديل الدولة ملزمة، تليها الإفراج عن الأخير. وذلك لأن جميع المواد الحفازة المستخدمة في التركيب الكيميائي.

ما مستويات التنظيم من البروتين جزيء انزيم؟

عادة، هذه الجزيئات لديها العالي (كرية) أو الرباعية (عدة كريات مترابطة) بنية البروتين. أولا، وتوليفها أنها بطريقة خطية. ثم أضعاف في بنية المطلوب. لضمان نشاط المتحفز الحيوي يتطلب بنية معينة.

الانزيمات يتم تدميرها، فضلا عن غيرها من البروتينات عن طريق التسخين، القيم القصوى من درجة الحموضة، والمركبات الكيميائية العدوانية.

خصائص إضافية من الانزيمات

ومن بين هذه الميزات هي العناصر التالية:

1. Stereospecificity - تشكيل منتج واحد فقط.
2. انتقائية موضعية - كسر الرابطة الكيميائية أو تعديل مجموعة في موقع واحد فقط.
3. Chemoselectivity - الحفز رد فعل واحد فقط.

العمل خاصة

مستوى خصوصية انزيم يختلف. ومع ذلك، أي انزيم نشط دائما على ركيزة أو مجموعة من مركبات مماثلة في بنية معينة. المحفزات غير البروتينية لا يحمل هذه الخاصية. خصوصية ثابت تقاس ملزم (مول / لتر)، والتي يمكن أن تصل إلى 10 ^-10 مول / لتر. العمل النشط سريع الانزيم. واحد جزيء يحفز الآلاف، الملايين من التعليمات في الثانية الواحدة. درجة تسريع التفاعلات الكيميائية الحيوية بشكل كبير (1000-100،000 مرات) أعلى من المحفزات التقليدية.

هو مبني على عمل الانزيمات على عدة آليات. يحدث أبسط التفاعل مع جزيء واحد من الركيزة، يليه تشكيل المنتج. يمكن لمعظم الإنزيمات ربط 2-3 جزيئات مختلفة تتفاعل. على سبيل المثال، نقل ذرة أو مجموعة من مركب إلى آخر، أو إجراء تبديل مزدوج على "بينغ بونغ". في هذه التفاعلات عادة يربط الركيزة واحد، ويتم ربط مجموعة وظيفية الثانية بواسطة انزيم.

دراسة آلية انزيم العمل تتم بطريقة:

1. تحديد المنتجات الوسيطة والنهائية.
2. دراسات لهيكل وهندسة المجموعات الوظيفية بربط الركيزة وتوفير ارتفاع معدل التفاعل.
3. الطفرات في جينات الانزيم وتحديد التغيرات في تركيب والنشاط.

نشطة وموقع ملزمة

الركيزة جزيء أصغر بكثير من البروتين هو انزيم. لذلك، ويرجع ذلك إلى عدد قليل من المجموعات الوظيفية للالمتحفز الحيوي الربط. وهي تشكل موقع نشط، ويتألف من مجموعة محددة من الأحماض الأمينية. في البروتينات المعقدة في هيكل الجماعة الاصطناعية الحالية اللابروتيني الطبيعة، والتي قد تكون أيضا جزءا من مركز نشط.

يجب تخصيص مجموعة منفصلة من الانزيمات. لديهم في جزيء يتضمن أنزيم ملزمة بشكل دائم جزيء وويعفى من ذلك. انزيم البروتين تشكيلها بالكامل دعا عميم الإنزيم، وعند إزالة العامل المساعد - صميم الإنزيم. كما الإنزيمات المساعدة في كثير من الأحيان تعمل الفيتامينات والمعادن ومشتقات القواعد النيتروجينية (NAD - ثنائي النوكليوتيد الأدينين نيكوتيناميد، FAD - فلافين الأدينين ثنائي النوكليوتيد، FMN - فلافين وحيد النوكليوتيد).

يوفر موقع ملزم تقارب محددة لالركيزة. نظرا لأنها شكلت مستقر مجمع الركيزة انزيم. هيكل كرية شيدت بحيث تكون على سطح محراب (شق أو عطلة) من حجم معين مما يوفر الربط الركيزة. هذه المنطقة تقع عادة على مقربة من مركز نشط. بالنسبة لبعض الإنزيمات، وهناك مجالات للتواصل مع العوامل المساعدة أو الأيونات المعدنية.

استنتاج

بروتين انزيم يلعب دورا هاما في الجسم. هذه المواد تحفز التفاعلات الكيميائية هي المسؤولة عن عملية التمثيل الغذائي - والتمثيل الغذائي. في أي خلية حية يحدث باستمرار المئات من العمليات الكيميائية الحيوية التي تنطوي على تفاعلات الحد، انشقاق، واصطناع مركبات. استمرار أكسدة المواد مع بيان كبيرة من الطاقة. وقالت، في المقابل، ينفق على تشكيل الكربوهيدرات والبروتينات والدهون والمجمعات. المنتجات انشقاق عناصر الهيكلية اللازمة لتركيب المركبات العضوية.