Функцията на ензими. Ролята на ензими в тялото

Ензимите - сферичен протеини, които помагат да премине всички клетъчни процеси. Както всички катализатори, те не могат да се върнат отговор, и се използват, за да го ускори.

Локализация на ензими в клетката

Вътре в клетката, индивидуалните ензими обикновено съдържат и работят в строго определени органели. Локализация на ензими е пряко свързана с функцията, която обикновено се извършва мястото на клетка.

Почти всички от ензимите на гликолиза се намира в цитоплазмата. Ензими Krebs цикъл - в митохондриалния матрикс. Активните вещества, съдържащи се в хидролизата на лизозоми.

Някои тъкани и органи на животни и растения са не само на набор от ензими, но също така и за тяхната активност. Тази функция тъкани, използвани клинично при диагностицирането на някои болести.

Има и възрастови специфични функции в дейността и набор от ензими в тъканите. Те са най-ясно се вижда в периода на ембрионалното развитие, когато тъкан диференциация.

Номенклатура на ензими

Има няколко системи за заглавия, всеки от които взема под внимание свойствата на ензима в различна степен.

• Trivial. Имената на веществата се дават на случайни знаци. Например, пепсин (pepsis -. "Храносмилане", Гр) И трипсин (tripsis - "размива" гърка.)
• Рационално. Името на ензима се състои от основата и края на "-ase". Например, амилаза ускорява хидролизата на нишесте (амило -. "Нишесте", гръцки).
• Москва. Той беше приет през 1961 г. от Международната комисия за номенклатурата на ензимите в V Международен конгрес Биохимичен. Заглавие вещество се състои от субстрат и реакционната смес, която се катализира (ускорено) от ензима. Ако функцията на ензими е да пренася група от атоми, от една молекула (субстрат) в друга (акцептора), катализатор включва името и химичното наименование на акцептор. Например, в реакцията на амино група трансфер от аланин на 2-oksiglutarovuyu киселина участва ензим аланин: 2-oksoglutarataminotransferaza. Името отразява:
• субстрат - аланин;
• акцептор - 2-oxoglutaric киселина;
• амино понася в реакцията.

Международна комисия е съставила списък на всички известни ензими, които непрекъснато се актуализират. Това се дължи на откриването на нови вещества.

класификация на ензими

Дял ензими в групи по два начина. Първият предлага две класи на веществата:

• прост - състои само от протеин;
• комплекс - съдържащ протеин част (апоензим) и не-протеин, наречен коензим.

Витамините могат да бъдат включени в не-протеин част на ензим комплекс. Взаимодействие с други вещества става чрез активното място. Общо ензимната молекула не участва в този процес.

Свойства на ензими, както и други протеини, се определят от структурата им. В зависимост от катализаторите е само да ускори тяхната реакция.

Вторият метод за класификация разделя интерес на истината, това, което функция се изпълнява от ензими. Резултатът е шест класа:

• оксидоредуктаза;
• трансфераза;
• хидролаза;
• изомераза;
• лиаза;
• ли газа.

Тази конвенционална група, те се различават не само в видовете реакции, които регулират ензими, включени в тях. При вещества с различни групи от структура е различна. А функцията на ензимите в клетката, следователно, не може да бъде един и същ.

Оксидоредуктази - редокс

Основната функция на първата група от ензими, - ускоряване на окислително-редукционни реакции. Характерна особеност: способността да образуват верига на окислителни ензими, в която прехвърлянето на електрони или водородни атоми от първия субстрат за крайния акцептор. Тези съединения са разделени в съответствие с принципа на действие или на работа в реакцията.

1. Аеробни дехидрогеназа (оксидаза) ускори трансфер на електрони или протони директно с кислородните атоми. Анаеробните да изпълнява същото действие, но в реакциите, които се случват без прехвърляне на електрони или водородни атоми на кислородни атоми.
2. Основно дехидрогеназа катализира процеса на изтегляне водородни атоми от окисляващи вещества (първичния субстрат). Средно - ускоряване на отстраняването на водородни атоми от вторичен субстрат се получава като се използва първичен дехидрогеназа.

Друга особеност: е двукомпонентен катализатор с много ограничен набор от коензим (активна група), те могат да се ускори набор от различни окислително-редукционни реакции. Това се постига чрез голям брой варианти: на същия коензим може да се придържат към различни apofermentami. Във всеки случай, особено оксидоредуктаза със собствените си качества.

Има и друга особеност на тази група от ензими, които не може да не споменем - те се ускори химични процеси, свързани с освобождаването на енергия. Такива реакции се наричат екзотермична.

Трансфераза - носители

Тези ензими функционират като трансфер ускорение реакции молекулни остатъци и функционални групи. Например, фосфофруктокиназа.

Разпределяне на осем групи на катализатори, базирани на допустимата група. Помислете само някои от тях.

1. Фосфотрансфераза - помогне за прехвърляне остатъци на фосфорна киселина. Те са разделени на подкласове съгласно дестинацията (алкохол, карбонова киселина, и т.н.).
2. Аминотрансферазата - ускоряване на реакцията на аминокиселини трансаминиране.
3. Гликозил - прехвърля гликозилови остатъци от молекули на молекули на фосфорни естери на моно- и полизахариди. Осигуряване на разпадане реакции и синтез на олиго- или полизахариди в растителни и животински организми. Например, те участват в реакцията на захароза колапс.
4. Ацилтрансфераза прехвърля остатъци на карбоксилни киселини с амини, алкохоли и аминокиселини. Ацил-коензим-А е универсален източник на ацилови групи. Това може да се счита като активна група ацилтрансферази. Най-често се понася ацил оцетна киселина.

Хидролаза - усвоява с участието на вода

В тази група на ензимите действат като катализатори за реакции на разцепване (синтеза по-малко) на органични съединения, в които участва вода. Веществата от тази група са държани в клетки и в храносмилателния сок. катализатори молекула в стомашно-чревния тракт са съставени от един компонент.

Място на локализация на тези ензими са лизозоми. Те изпълняват защитните функции на ензими в клетката: разкъсват чужди вещества, които са преминали през мембраната. Те също консумират тези вещества, които вече не са необходими клетка, за която лизозомите се наречен канализация.

Друг от тяхната "псевдоним" - на клетъчно самоубийство, тъй като те са основният инструмент за клетка автолиза. Ако е имало инфекция, възпалителен процес е започнал, мембраната става пропусклив и лизозомна хидролаза се в цитоплазмата, унищожавайки всичко по пътя си и унищожаване на клетката.

Споделено от няколко вида катализатори от тази група:

• естераза - отговорна за хидролизата на естери на алкохоли;
• Гликозидаза - ускори хидролизата на гликозиди, в зависимост от изомер работят отделят α- или β-гликозидаза;
• пептидна хидролаза - отговорна за хидролизата на пептидни връзки в протеини, и при определени условия и за техния синтез, но този метод не се използва в синтеза на протеини в живите клетки;
• амидаза - отговорна за хидролизата на амиди, например, уреаза катализира разлагането на уреята в амоняк и вода.

Изомераза - превръщане молекула

Тези вещества ускоряват промени в една молекула. Те могат да бъдат структурно или геометрична. Това може да стане по различни начини:

• прехвърляне на водородни атоми;
• преместване на фосфатна група;
• промяна на мястото на атомни групи в пространството;
• движението на двойната връзка.

Изомеризацията може да бъде изложен на органични киселини, въглехидрати или аминокиселини. Изомераза може да конвертира алдехиди и кетони, обратно, цис формата реконструирани в транс форма и обратно. За да разберем по-добре това, което функция се изпълнява от ензимите на тази група, което трябва да знаете разликите изомери.

Лиаза сълзотворен връзка

Тези ензими ускоряване не-хидролитично разлагане на органични съединения отношения:

• въглерод-въглеродни връзки;
• фосфор-кислород;
• въглерод-сяра;
• въглерод-азот;
• въглерод-кислород.

В този случай включва такива прости продукти, като въглероден диоксид, вода, амоняк и затворени двойни връзки. Малко от тези реакции могат да се в обратна посока, съответстваща на ензимите, при подходящи условия за този процес не само катализират разпадането, но синтеза.

Класификация лиаза случва тип връзка, те се счупят. Те са сложни ензими.

лигаза омрежен

Основната функция на ензимите на тази група - ускоряване на реакциите на синтез. Тяхната особеност - създаване на конюгиране с разпадане на вещества, които са в състояние да даде енергия за процес биосинтетичен. Има шест участъка, формирани от тип връзка. Пет от тях са идентични подгрупи лиази, а шестата е отговорен за установяването на контакти "азот-метал".

Някои лигази, участващи в особено важни клетъчни процеси. Например, ДНК лигаза участва в репликацията на дезоксирибонуклеинова киселина. Тя шие одраскал, създаване на нови фосфодиестерни връзки. Именно тя се присъединява към Оказаки фрагменти.

Същият този ензим се използва широко в генното инженерство. Това позволява на учените да омрежват ДНК молекулата на необходимите части от тях, създавайки уникален верига на дезоксирибонуклеинова киселина. Те могат да определят всяка информация, като по този начин създаване на фабрика за производство на основните протеини. Например, възможно е да се шият парче ДНК от бактерия, отговорен за синтеза на инсулин. И когато клетката ще излъчи свои собствени протеини, тя в същото време да направим и минерали, необходими за медицински цели. Остава само да изчисти, а това ще помогне на много болни хора.

Огромната роля на ензимите в тялото

Те могат да увеличат скоростта на реакцията на повече от десет пъти. Това е от съществено значение за нормалната клетъчна активност. А ензими участват във всяка реакция. Ето защо, функцията на ензими в организма разнообразни, тъй като всички срещащи процеси. Нарушаването на тези катализатори води до тежки последствия.

Ензимите са широко използвани в хранителната, леката промишленост, медицина: използва за производство на сирена, колбаси, консерви, са включени в детергентни прахове. Те се използват в производството на фотографски материали.