Enzimin spesifikliyi: hərəkətin növləri və xüsusiyyətləri

"Enzim" sözündən Latın kökləri var. Tərcümədə "leaven" deməkdir. İngilis dilində "enzim" termini istifadə edilir, yunan sözündən də eyni məna daşıyır. Enzimler xüsusi zülal adlanır. Onlar hüceyrələrdə formalaşır və biyokimyəvi proseslərin gedişatını sürətləndirə bilirlər. Başqa sözlə, bioloji katalizatorlar kimi çıxış edirlər . Bundan əlavə , fermentlərin hərəkətinin spesifikliyinin nə olduğunu düşünək . также будут описаны в статье. Spesifiklik növləri də məqalədə təsvir olunacaq.

Ümumi xüsusiyyətlər

Müəyyən fermentlərin katalitik fəaliyyətinin təzahürü bir sıra qeyri-protein tərkibli birləşmələrin olması ilə bağlıdır. Onlar cofactors deyilir. Onlar metal qrupları və bir sıra qeyri-üzvi maddələr, eləcə də koenzimlər (üzvi birləşmələr) olaraq 2 qrupa bölünür.

Fəaliyyətin mexanizmi

Kimyəvi xarakterinə görə fermentlər bir qrup proteinə aiddir. Lakin, ikincidən fərqli olaraq, nəzərə alınan elementlər aktiv mərkəzə malikdir. Amin turşusu qalıqlarının funksional qruplarının unikal bir kompleksidir. Onlar fermentin üçüncü və ya dördüncü strukturuna görə məkanda ciddi şəkildə yönəldilmişdir. Aktiv mərkəzdə katalitik və substrat bölgələri izolyasiya edilir. Sonuncu fermentlərin spesifikliyini müəyyənləşdirir. Substrat protein əmələ gətirən maddədir. Əvvəllər onların qarşılıqlı əlaqəsinin "kilid açarı" prinsipi ilə həyata keçirildiyi düşünülürdü. Başqa sözlə, fəal mərkəz substrata uyğun olmalıdır. Hal-hazırda fərqli bir fərziyyə üstünlük təşkil edir. Doğru yazışmanın başlanğıcda olmadığına inanırıq amma maddələrin qarşılıqlı təsir zamanı görünür. İkinci katalitik sahə tədbirin spesifikliyinə təsir göstərir. Başqa sözlə, təcili reaksiyanın təbiətini müəyyənləşdirir.

Struktur

Bütün fermentlər bir və iki komponentə bölünür. Keçmişdə sadə proteinlərin bənzər bir quruluşu var. Onlar yalnız amin turşuları içərisindədirlər. İkinci qrup - protein - protein və qeyri-protein hissələrini ehtiva edir. Sonuncu koenzimdir, birincisi apoenzimdir. Sonuncu fermentin substrat spesifikliyini müəyyənləşdirir. Yəni aktiv mərkəzdə bir substrat kimi çıxış edir. Koenzyme müvafiq olaraq katalitik bir bölgə kimi çıxış edir. Tədbirin spesifikliyi onunla bağlıdır. Coenzymes, vitaminlər, metallar və digər aşağı molekulyar birləşmələr kimi hərəkət edə bilər.

Kataliz

Hər hansı kimyəvi reaksiyanın baş verməsi interaktiv maddələrin molekullarının toqquşması ilə bağlıdır. Sistemdəki hərəkətləri potensial azad enerji mövcudluğu ilə müəyyən edilir. Kimyəvi bir reaksiya üçün, molekulların bir keçid dövləti qəbul etməsi lazımdır. Başqa sözlə, enerji baryerindən keçmək üçün kifayət qədər güclü olmalıdırlar. Bütün molekulların reaktivliyini vermək üçün minimum enerji həcmini təmsil edir. Bütün katalizatorlar, o cümlədən fermentlər, enerji baryerini azaltmağa qadirdirlər. Bu reaksiyanın sürətlənmiş bir axını təbliğ edir.

Fermentlərin spesifikliyi nədir?

Bu qabiliyyət yalnız müəyyən reaksiyanın sürətlənməsində ifadə olunur. Enzimler eyni substrata təsir edə bilər. Ancaq hər biri yalnız xüsusi reaksiyanı sürətləndirəcək. Fermentin reaktiv spesifikliyi piruvat dehidrogenaz kompleksinin nümunəsində izah edilə bilər. PVC-yə təsir edən zülalları ehtiva edir. Əsas olanları: piruvat dehidrogenaz, piruvat dekarboksilaz, asetiltransferaz. Reaksiya özünə PVC oksidləşdirici dekarboksilanasiya adlanır. Məhsul məhsulu sirkə turşusu olduğundan.

Təsnifat

Enzim spesifikliyinin aşağıdakı növləri mövcuddur:

1. Stereokimyəvi. Bir maddənin mümkün substrat stereoizomerlərindən birinə təsir göstərə bilməsi qabiliyyətində ifadə edilir. Məsələn, fumarate hidrolitaz fumarata təsir edə bilər. Lakin, cis-izomer-maleik turşuna təsir göstərmir.
2. Mütləq. этого типа выражается в способности вещества влиять только на конкретный субстрат. Bu tip fermentlərin spesifikliyi maddənin yalnız müəyyən substratın təsirinə məruz qaldıqda ifadə edilir. Məsələn, sükroz yalnız sükroz, arginaz - arginin və s. Ilə reaksiya verir.
3. Nisbi. в этом случае выражена в способности вещества влиять на группу субстратов, имеющих связь одинакового типа. Bu halda fermentlərin spesifikliyi bir maddənin eyni tipli bir bağı olan substratların bir qrupuna təsir edə biləcəyini ifadə edir. Məsələn, alfa-amilaz glikogen və nişasta reaksiya verir. Glikosid tipli bir bağı var. Trypsin, pepsin, kimotripsin, peptid qrupunun bir çox zülalını təsir edir.

Temperatur

в определенных условиях. Bəzi şərtlərdə fermentlərin spesifikliyi var . Onların əksəriyyəti üçün optimal temperatur + 35 ... + 45 deg. Maddə aşağı qiymətlərlə şərtlərdə yerləşdirildikdə, onun fəaliyyəti azalacaq. Bu vəziyyət geri çevrilən inaktivasiya deyilir. Temperatur artdıqca, bacarıqları bərpa ediləcək. Qeyd edək ki, t-nin müəyyən edilmiş dəyərlərdən yüksək olduğu şəraitdə yerləşdirildikdə, inaktivasiya da baş verəcəkdir. Ancaq bu vəziyyət geri dönməz olacaq, çünki istilik azalmayacaq. Bu molekulun denatürasiyasına bağlıdır.

PH-nın təsiri

Molekülün yüklənməsi turşuluqdan asılıdır. Buna görə, pH fəal bölgənin fəaliyyətinə və fermentin spesifikliyinə təsir göstərir. Hər bir maddə üçün optimal kisəlik indeksi fərqlidir. Ancaq əksər hallarda bu 4-7. Məsələn, alfa tüklü amilaz üçün optimal turşuluq 6.8 təşkil edir. Bu sırada bir sıra istisnalar var. Pepsinin optimal kisəsi, məsələn, 1,5-2,0, kimotripsin və tripsin - 8-9.

Konsentrasiya

Enzim nə qədər çox olsa , reaksiya dərəcəsi o qədər yüksəkdir . Substratın konsentrasiyası haqqında bənzər bir nəticə əldə edilə bilər. Lakin, nəzəri olaraq, hədəfin doyurucu tərkibi hər bir maddə üçün müəyyən edilir. Bununla birlikdə bütün aktiv mərkəzlər mövcud substrat tərəfindən işğal ediləcəkdir. будет максимальной, вне зависимости от последующего добавления мишеней. Bu halda, hədəflərin sonrakı əlavə olunmasından asılı olmayaraq, fermentin spesifikliyi maksimal olacaqdır.

Maddələr tənzimləyiciləri

Onlar inhibitor və aktivatorlara bölünə bilər. Həm bu kateqoriyalar həm nonspesifik, həm də spesifikdir. İkinci növ avtivatorlar safra tuzları (pankreasda lipaz üçün), xlorid ionları (alfa-amilaz üçün), hidroklor turşusu (pepsin üçün) daxildir. Nonspesifik aktivatorlar kinaz və fosfatazları təsir edən maqnezium ionlarıdır və spesifik inhibitorlar proenzimlərin terminal peptidləridir. Sonuncu maddələrin qeyri-aktiv formalarıdır. Terminal peptidlərinin parçalanması ilə aktivləşdirilir. Onların xüsusi növləri hər bir fərdi prozeminməyə uyğun gəlir. Məsələn, inaktiv bir formada, tripsin tripsinogen şəklində istehsal olunur. Onun aktiv saytı xüsusi bir inhibitor olan terminal hexapeptid ilə bağlanır. Aktivləşdirmə prosesində, o, parçalanır. Bunun nəticəsi olaraq tripsin aktiv mərkəzi açıq olur. Nonspesifik inhibitorlar ağır metallar olan tuzlardır. Məsələn, mis sulfat. Bileşiklerin denatürasyonunu provoke edirlər.

İnhibə

Bu rəqabət ola bilər. Bu fenomen inhibitor və substrat arasında bir struktur bənzərliyin yaranmasında ifadə edilir. Aktiv mərkəzlə ünsiyyət üçün mübarizə aparırlar. Inhibitorun tərkibi substratdan daha yüksək olduqda, bir coplex-enzim inhibitoru meydana gəlir. Hədəf maddə əlavə edildikdə nisbəti dəyişəcək. Nəticədə, inhibitor çıxarılacaq. Məsələn süksinat dehidrogenaz üçün süksinat substrat kimi çıxış edir. İnhibitorlar oxaloasetat və ya malonatdır. Reaksiya məhsullarının təsiri rəqabət hesab edilir. Tez-tez substratlar kimi olurlar. Məsələn, qlükoza-6-fosfat üçün məhsul qlükozadır. Substrat glikoz-6 fosfat olacaqdır. Noncompetitive inhibə maddələr arasında struktur bir bənzərliyi nəzərdə tutmur. İnhibitor və substrat eyni zamanda fermentə bağlana bilər. Bu yeni bir mürəkkəb formalaşmasına gətirib çıxarır. O, kompleks ferment-substrat-inhibitordur. Etkileşim əsnasında fəal mərkəz bloklanır. Bu, inhibitorun AC-nin katalitik sahəsinə bağlanması ilə bağlıdır. Məsələn, sitokrom oksidazdır. Bu ferment üçün oksigen substrat kimi çıxış edir. Sitokrom oksidaz inhibitorları hidroksian turşusunun duzlarıdır.

Allosterik tənzimləmə

Bəzi hallarda, fermentin spesifikliyini müəyyən edən aktiv mərkəzə əlavə olaraq, bir daha çox əlaqə var. Allosterik tərkib hissəsi kimi fəaliyyət göstərir. Eyni adın bir aktivatoru ilə əlaqəli olsa, fermentin effektivliyi artır. Inhibitor alosterik mərkəzi ilə reaksiya gələrsə, maddə aktivliyi azalır. Məsələn, adenilat siklaz və guanilat siklaz allosterik tipli tənzimləmələri olan fermentlərə aiddir.