Aktiivista kohtaa entsyymin rakenne, ominaisuudet. Joka löysi aktiivisen entsyymin? Mitä kutsutaan aktiivisen entsyymin?

Olemme kaikki kuulleet entsyymien, mutta on epätodennäköistä, että jokainen meistä perusteellisesti tietää tarkalleen, kuinka nämä aineet on järjestetty, ja miksi niitä tarvitaan. Tämä artikkeli auttaa ymmärtämään rakenteen ja toimintojen entsyymien (entsyymien) yleisesti, ja niiden aktiivisten keskusten erityisesti.

Historia tutkimus

Vuonna 1833, ranskalainen kemisti Anselme Payen tunnistaa ja kuvata entsyymin ominaisuuksia amylaasi.

Muutamaa vuotta myöhemmin, Louis Pasteur, opiskelu muuntaminen sokerit alkoholiksi mukana hiiva, ehdotti, että tämä prosessi johtuu kemikaaleja, jotka muodostavat hiiva.

Lopussa XIX vuosisadalla fysiologi Villi Kyune ensin termin "entsyymi".

Saksan Eduard Buchner 1897 tunnistettu ja kuvattu zymase - entsyymi monimutkainen, että katalysoi sakkaroosia etanolia reaktion. Luonnossa zymase suurina määrinä hiivassa.

Ei tiedetä, milloin ja kuka avasi aktiivisen entsyymin. Tämä löytö on hyvitetään nobelisti kemisti Edaurdu Buchner, amerikkalainen biologi James Sumner ja muita tunnettuja tiedemiehiä, jotka työskentelivät tutkimukseen Entsyymikatalyysi.

Yleistä entsyymeistä

Muista, että entsyymit - aineet luonteeltaan proteiineja, jotka suorittavat toimintoja, elävien organismien katalyyttejä kemiallisia reaktioita. Entsyymi on osat, jotka eivät suoraan osallistu se, virtauksen reaktion antaa aktiivinen keskus entsyymin.

Tässä muutamia ominaisuuksia entsyymit:

1) Tehokkuus. Pieni määrä katalyyttiä on riittävä nopeuttaa kemiallista reaktiota 10 ⁶ kertaa.

2) Spesifisyys. Yksi entsyymi ei ole universaali katalyytti mitään reaktiota solussa. Entsyymien ilmaistaan toiminnan spesifisyyttä: kutakin entsyymiä katalysoi vain yksi tai useita samanlaisia reaktioita substraattien (reagoivan aineen syöttö), mutta muut kemialliset reagenssit sama luonne, entsyymi voi olla hyödytön. Vuorovaikutus sopivia substraatteja ja edelleen kiihtyvyys reaktion antaa aktiivinen keskus entsyymin.

3) Tyhjennä Activity. Entsyymiaktiivisuus solussa muuttuu jatkuvasti alhaisesta korkeaan.

4) pitoisuus tiettyjen entsyymien solussa ei ole vakio, ja se voi vaihdella riippuen ulkoisista olosuhteista. Tällaisia entsyymejä biologian kutsutaan indusoituva.

entsyymien luokittelussa

Sen rakenne, entsyymit voidaan jakaa yksinkertaisia ja monimutkaisia. Yksinkertainen muodostuvat yksinomaan aminohappotähteiden, ovat monimutkaisia ei-proteiini aineryhmän. Monimutkainen kutsutaan koentsyymit.

Tyypin entsyymikatalysoiduista reaktioita on jaettu:

1) Oksidoreduktaasit (katalysoivat redox-reaktioita).

2) Transferaasit (siirrettiin erillisiin ryhmiin atomien).

3) Lyaasit (katkaisevat kemiallisia sidoksia).

4) Lipase (yhteys muodossa johtuvat reaktiot energian ATP).

5) isomeraasit (uchuvstvuyut reaktiot toisikseen isomeerit).

6) Hydrolaasit (katalysoivat kemiallisia reaktioita pilkkomalla sidoksia).

rakenne entsyymi

Entsyymi - monimutkainen kolmiulotteinen rakenne, joka koostuu pääasiassa aminohappotähdettä. Lisäksi siellä on prosteettinen ryhmä - komponentin ei-proteiini luonne, joka liittyy aminohappotähdettä.

Entsyymit - pääasiassa globulaariset proteiinit, jotka voidaan yhdistää monimutkaisia järjestelmiä. Kuten muut proteiinipitoiset aineet, entsyymit denaturoidaan nostamalla lämpötilaa tai altistamalla joitakin kemikaaleja. Denaturoinnin aikana vaihtelee tertiäärisen entsyymin rakennetta ja siten ominaisuuksia aktiivinen keskus entsyymejä. Seurauksena, entsyymin aktiivisuus laskee voimakkaasti.

Katalysoitu alusta on tavallisesti paljon pienempi kuin itse entsyymin. Helpoin entsyymi koostuu kuusikymmentä aminohappotähdettä, ja sen aktiivinen keskus - vain kaksi.

On entsyymejä katalyyttisen aminohappoja, jotka eivät ole edustettuina, ja orgaaninen prosteettinen ryhmä, tai (useammin) epäorgaaninen alkuperä - kofaktorin.

Käsite aktiivisen

Vain pieni osa entsyymin suoraan mukana kemiallisia reaktioita. Tämä osa nimisen entsyymin aktiiviseen kohtaan. Aktiivista kohtaa entsyymin - lipidin, muutamia aminohappotähteitä tai prosteettinen ryhmä, joka sitoutuu alustaan ja katalysoi reaktiota. Aminohappotähteet aktiivisen kohdan voi kuulua mihin tahansa aminohappoa - polaarinen, ei-polaariset, veloitetaan, aromaattinen varauksettomia.

Aktiivinen entsyymi keskus (tämä lipidi, aminohappoja ja muita aineita, jotka kykenevät reagoimaan reagenssien) - tärkein osa entsyymin, ilman näitä aineita olisi hyödytön.

Tyypillisesti entsyymi molekyyli on vain yksi aktiivinen kohta, joka sitoo yhden tai useampia samanlaisia reagensseja. Aminohappotähteet, että aktiivinen keskus muodostaa vety, hydrofobinen tai kovalenttisia sidoksia muodostaen entsyymi-substraatti monimutkainen.

Rakenne aktiivisen keskuksen

Aktiivisen kohdan entsyymien, yksinkertaisia ja monimutkaisia on taskussa tai rako. Tämä rakenne aktiivinen keskus entsyymin on oltava geometrisesti ja sähköstaattisesti substraatin, koska muutos tertiäärisen rakenteen entsyymi voi muuttaa aktiivisen kohdan.

Sidonta ja katalyyttinen keskus - alueilla aktiivinen keskus entsyymin. On selvää, sitoutumiskohta "tarkastaa" yhteensopivuus substraatin kanssa, ja siihen liittyy se, ja katalyyttinen keskus on suoraan osallisena reaktiossa.

Sitoutumisen aktiiviseen keskukseen substraatin

Jotta selittämään, miten aktiivisen entsyymin, joka liittyy tiettyyn reagenssin, useita teorioita on esitetty. Suosituin niistä - Fisherin teoria, se on teoria "lukko ja avain". Fisher ehdotti, että on entsyymi soveltuu erinomaisesti kullekin substraatille sen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Muodostamisen jälkeen muutoksia ei tapahdu entsyymi-substraatti monimutkainen.

Toinen amerikkalainen tutkija - Daniel Koshland - lisätään Fisher oletus teorian, että aktiivisen entsyymin voivat muuttaa konformaatiota niin kauan kuin ei mahdu tietyssä substraatissa.

Kinetiikkaa entsymaattisia reaktioita

Ominaisuudet entsymaattinen reaktio opiskelee biokemia yksityiset - entsyymikinetiikka. Tämä erityisesti tieteentutkimusta reaktioiden eri pitoisuuksien kanssa entsyymit ja substraatit, riippuvuus reaktionopeuden lämpötilan solun sisällä ja ominaisuuksia entsyymien aktiiviseen paikkaan riippuen fysikaaliset ja kemialliset parametrit väliaineen.

Entsyymikinetiikka toimii käsitteitä, kuten reaktionopeutta, aktivaatioenergia, aktivaatio este, molekyyli- aktiivisuus, spesifinen aktiivisuus ja muut. Tarkastellaan joitakin näitä käsitteitä.

Että oli biologinen reaktio, reagenssit tarpeellista siirtää jonkin verran energiaa. Tämä energia on nimeltään aktivaatioenergiaa.

Lisäämällä entsyymin reaktanttien vähentää aktivoinnin energiaa. Jotkut aineet reagoivat ilman osallistumista entsyymejä, koska aktivointi energia on liian suuri. Reaktion tasapainoa ei siirry lisäämällä entsyymin.

Reaktionopeus - määrä reaktion tuote oli tai katosi aikayksikköä.

Riippuvuus reaktionopeus on substraattikonsentraatio dimensioton fysikaalinen suure on tunnusomaista - Michaelis-vakio.

Molekyyli- Aktiivisuus - useita substraatin molekyylejä, jotka muunnetaan yksi molekyyli entsyymiä aikayksikköä kohti.