Протеин-ензим: ролята на свойствата, функцията на протеин ензими в тялото

Във всяка жива клетка има набор от химически реакции. Ензими (ензими) - протеини със специфични и много важни функции. Те са наречени биокатализатори. Основната функция на ензими в организма е да се ускори биохимични реакции. Изходните материали, които се катализира от взаимодействието на тези молекули са наречени субстрати, и крайното съединение - продукти.

В природата, ензими са протеини, работят само в живите системи. Но в съвременните биотехнологии, клиничната диагностика, фармация и медицина използват пречистени ензими или техни комплекси, както и допълнителни компоненти, необходими за работата на системата и данните визуализация за изследователя на.

Биологичното значение и свойствата на ензими

Без тези молекули, които живеят организъм не може да функционира. Всички жизнени процеси работят хармонично благодарение на ензимите. Основната функция на протеин ензими в организма - регулирането на метаболизма. Без тях не може да бъде нормален метаболизъм. Регулиране на активността на молекули се извършва под въздействието на активатори (индуктори) или инхибитори. Контрол работи при различни нива на протеинов синтез. Той също "работи" по отношение на завършено молекула.

Основните свойства на протеин ензими - специфичност към определен субстрат. И, съответно, способността да се катализират само или по-малка поредица от реакции. Обикновено, тези процеси са обратими. За изпълнението на двете функции, отговорни един ензим. Но това не е всичко.

Ролята на ензими е от съществено значение. Без тях не биохимични реакции се провеждат. Чрез действието на ензими, реагенти е възможно да се преодолеят бариерата на активиране без значителни разходи на енергия. В организма, не съществува възможност за нагряване на температурата над 100 ° С, или използването на химически агресивни съединения като лаборатория. Протеин-ензим се свързва към подложката. В свързано състояние се променя, последвано от освобождаването на последния. Това е така, защото всички катализатори се използват в химичен синтез.

Какво ниво на организация на молекула-ензимен протеин?

Обикновено, тези молекули имат третичен (глобули) или кватернерна (няколко взаимосвързани глобули) протеинова структура. Първо, те се синтезират в линейна прогресия. И след това сгънете в желаната структура. За да се гарантира дейността на катализата изисква определена структура.

Ензими, както и други протеини са разрушени чрез нагряване, екстремни стойности на рН, агресивни химични съединения.

Допълнителни характеристики на ензимите

Сред тези функции са следните компоненти:

1. Стереоспецифичност - формирането на само един продукт.
2. Региоселективност - прекъсване на химичната връзка или група промяната в само една позиция.
3. Хемоселективност - катализа само една реакция.

работи особено

Нивото на ензима специфичност варира. Въпреки това, всеки ензим винаги активен за конкретен субстрат или група от съединения, подобни по структура. Non-белтъчни катализатори не проявяват този имот. Специфичността на свързване се измерва постоянно (мол / л), което може да бъде до 10 ^-10 мол / л. Работете активен ензим бързо. Една молекула катализира хиляди-милиони инструкции в секунда. Степента на ускорение на биохимични реакции значително (1000-100,000 пъти) по-високи от обичайните катализатори.

Действието на ензими е изградена на няколко механизма. Най-простият взаимодействието се случва с една молекула на субстрат, последвано от образуване на продукта. Повечето ензими могат да се свързват 2-3 различни молекули реагират. Например, прехвърлянето на един атом или група от едно съединение с друго, или двойно заместване на "пинг-понг". В тези реакции обикновено се свързва един субстрат, и втората функционална група е свързана с ензима.

Изучаването на механизма на ензим на действие се извършва по начин:

1. Определяне на междинни и крайни продукти.
2. Изследвания на структурата и геометрията на функционалните групи се свързва към подложката и осигурява висока скорост на реакцията.
3. Мутации в гените на ензима и определяне на промени в неговия синтез и активност.

Активна и свързване

Субстрат молекула много по-малък от протеин е ензим. Следователно, свързването се дължи на малкия брой функционални групи на биокатализатора. Те образуват активното място, състояща се от определен набор от аминокиселини. В сложни протеини в структурата на протезна група настоящото небелтъчни характер, който може да бъде част от активния център.

Трябва да се разпределят отделна група от ензими. Те имат в молекулата включва коензим постоянно свързваща молекула и са освободени от това. Напълно формира протеин ензим, наречен холоензим и при отстраняване на кофактор - ароензим. Както коензими често действат витамини, метали, производни на азотни основи (NAD - никотинамид аденин динуклеотид, FAD - флавин аденин динуклеотид, FMN - флавин мононуклеотид).

Свързващо място осигурява специфичен афинитет към субстрата. Поради това се образува стабилен субстрат-ензим комплекс. Глобули структура конструирани така, че да бъдат на повърхността на нишата (прорез или вдлъбнатина) с определен размер, който осигурява свързването на субстрата. Тази зона обикновено е близо до активния център. За някои ензими, има области, да се свързват с кофактори или метални йони.

заключение

Протеин-ензим играе важна роля в организма. Такива вещества катализират химични реакции са отговорни за метаболизма - метаболизма. Във всеки жива клетка непрекъснато се случва стотици биохимични процеси, включващи редукционни реакции, разцепване и синтеза на съединенията. Продължавайки окисляването на вещества с голямо освобождаване на енергия. Тя, от своя страна, се изразходват за формирането на въглехидрати, протеини, мазнини, както и техните комплекси. продуктите на разцепване са структурни елементи, необходими за синтез на органични съединения.