Funkcija fermentiem. Loma enzīmu organismā

Fermenti - lodveida proteīni, kas palīdz nokārtot visas šūnas procesus. Tāpat kā visas katalizatori, viņi nevar pagriezt atpakaļ atbildi, un tiek izmantoti, lai paātrinātu to.

Lokalizāciju fermentu šūnā

Šūnā, atsevišķās fermenti parasti ietverti un darbojas pēc stingri noteiktos organellās. Lokalizācija fermentu ir tieši saistīta ar darbību, kas parasti veic šūnu vietu.

Gandrīz visiem fermentiem glikolīzi atrodas citoplazmā. Fermenti Krebs cikls - ar mitohondriju matricā. Aktīvās vielas, ko satur lizosomām hidrolīzes.

Daži audi un orgāni, kas dzīvniekiem un augiem ir ne tikai par fermentu kompleksu, bet arī par savu darbību. Šī funkcija audumi izmanto klīniski diagnostikā noteiktām slimībām.

Ir arī vecuma specifiskas funkcijas darbības un fermentu kompleksu audos. Tie ir visskaidrāk redzams periodā embrionālo attīstību, kad audu diferenciāciju.

Nomenklatūra fermentu

Ir vairāki sistēmas nosaukumu, no kuriem katrs ir ņemti vērā īpašības enzīma dažādā mērā.

• Triviāla. Vielu nosaukumi ir dota izlases rakstzīmes. Piemēram, pepsīna (Pepsis -. "Gremošanas" Gr) Un tripsīna (tripsis - "atšķaida" grieķu).
• Racionālas. No fermenta nosaukums sastāv no substrāta un beigās "-ase". Piemēram, amilāze paātrina cietes hidrolīze (amylo -. "Cieti", grieķu).
• Maskava. Tā tika pieņemta 1961. gadā, ko Starptautiskā komisija par nomenklatūru fermentu pie V starptautiskajā Bioķīmijas kongresā. Title viela sastāv no pamatnes un reakcijā, kas katalizē (paātrināto) ar fermentu. Ja funkcija enzīmiem ir pārsūtīt grupai atomus no vienā molekulā (substrāts) otram (acceptor), katalizatora ietver nosaukumu un ķīmisko nosaukumu akceptoru. Piemēram, aminogrupa pārneses reakciju no alanīna uz 2-oksiglutarovuyu skābes piedalās fermenta alanīna: 2-oksoglutarataminotransferaza. Nosaukums atspoguļo:
• substrāts - alanīns;
• akceptors - 2-oxoglutaric acid;
• amino panesama reakcijā.

Starptautiskā Komisija ir apkopojusi sarakstu ar visiem zināmo fermentu, kas tiek pastāvīgi atjaunināts. Tas ir saistīts ar atklāšanas jauno vielu.

klasifikācija fermentu

Share fermenti grupās divos veidos. Pirmais piedāvā divus klases vielu:

• vienkāršs - kas sastāv tikai no proteīna;
• komplekss - satur olbaltumvielas daļa (apoenzyme) un non-proteīnu sauc koenzīms.

Vitamīnus var iekļaut non-olbaltumvielu daļu fermentu kompleksu. Mijiedarbība ar citām vielām notiek caur aktīvā vietā. Kopā fermentu molekulas nepiedalās šajā procesā.

Properties fermentus, kā arī citiem proteīniem, tiek noteikts ar to struktūras. Atkarībā no katalizatoriem ir paātrināt tikai viņu reakciju.

Otrā klasifikācijas metode sadala Faktiski, kādas funkcijas veic enzīmi. Rezultāts ir sešas klases:

• oksidoreduktāzes;
• transferāzes;
• hidrolāzes;
• isomerase;
• liâzes;
• ligase.

Šī konvencionālā grupa, tās atšķiras ne tikai veidu reakcijas, kas regulē enzīmus ietvertos tiem. In vielu dažādu grupu struktūras ir atšķirīgs. Un funkcija enzīmi šūnas, tāpēc nevar būt vienādi.

Oxidoreductases - reducēšanās

Galvenais funkcija no pirmās grupas fermentu - paātrinājums no oksidēšanās-reducēšanās reakcijās. Raksturīga iezīme: spēja, lai veidotu ķēdi oksidatīvi enzīmi, kurā nodošana elektronu vai ūdeņraža atomi no pirmās pamatnes gala akceptoru. Šie savienojumi ir atdalītas atkarībā no operācijas vai darbavietā reakcijas principa.

1. Aerobā dehidrogenāzes (oksidāzes) paātrināt elektronu vai protonu transfer tieši ar skābekļa atomiem. Anaerobic arī veiktu tādu pašu darbību, bet reakciju, kas notiek bez elektroni vai ūdeņraža atomiem pārskaitījuma skābekļa atomiem.
2. Primary dehidrogenāžu katalizē process atsaukšana ūdeņraža atomi no oksidējošās vielas (primārais substrāta pievienošanas). Secondary - paātrināt noņemšanu ūdeņraža atomus no sekundārā substrāta, tika sagatavota izmantojot primāro dehidrogenāzi.

Vēl viena iezīme: ir divkomponentu katalizators ar ļoti ierobežotu kopumu koenzīmu (aktīvs grupa), tie var paātrināt kopumu dažādiem oksidēšanās-reducēšanās reakcijās. Tas tiek panākts ar lielu skaitu variantu: pats koenzīms var pievienoties dažādām apofermentami. Katrā gadījumā, īpaši oksidoreduktāzes ar saviem īpašumiem.

Ir vēl viens no šīs grupas fermentu, kas nevar neizdoties nerunājot iezīme - tie paātrina ķīmiskos procesus, kas saistīti ar atbrīvošanu enerģiju. Šādas reakcijas sauc eksotermiska.

Transferāzes - nesēji

Šie fermenti darbotos kā paātrinājuma pārneses reakciju molekulārie atlieku un funkcionālajām grupām. Piemēram, phosphofructokinase.

Piešķirt astoņas grupas katalizatorus, pamatojoties uz pieļaujamo grupā. Aplūkosim tikai dažas no tām.

1. Fosfotransferāzes - palīdzēt nodot atliekas fosforskābes. Tie ir sadalīti apakšklašu atkarībā no galamērķa (alkohola, karbonskābes, utt).
2. Aminotransferāzes - paātrināt reakciju aminoskābju transamination.
3. Glikozilgrupa - nodota glikozilgrupa atlikumus, molekulām molekulām, fosforskābes esteri, mono- un polisaharīdiem. Nodrošināt sadalīšanās reakcijas un sintēzi oligo- vai polisaharīdus, ka augu un dzīvnieku organismu. Piemēram, viņi piedalās reakcijā saharozes sabrukumu.
4. Aciltransferāze nodota atlikumus, karbonskābēm ar amīniem, spirtiem un aminoskābes. Acil-koenzīma-A ir daudzpusīga avots acil-grupām. To var uzskatīt par aktīvu grupu acyltransferases. Visbiežāk panesams acilgrupu etiķskābi.

Hidrolāzes - pārstrādāti piedaloties ūdens

Šajā grupas fermentu darboties kā katalizatori šķelšanās reakcijām (sintēzes mazāk) no organiskiem savienojumiem, kuros ir iesaistīta ūdens. Vielas šajā grupā tiek turēti būros un gremošanas sulas. katalizatori molekula kuņģa un zarnu traktu sastāv no atsevišķas sastāvdaļas.

Vieta lokalizācijas šo fermentu lizosomas. Viņi veic aizsargfunkcijas enzīmiem šūnas: skaldīt svešām vielām, kas ir izgājuši caur membrānu. Viņi arī patērē tās vielas, kuras vairs nav nepieciešamas, šūnu, uz kuru lizosomas tika nodēvēts sanitāriju.

Vēl to "segvārdu" - šūnu pašnāvību, jo tie ir galvenais līdzeklis šūnu autolīzes. Ja tur bija infekcija, iekaisuma process ir sācies, membrāna kļūst caurlaidīga un lizosomu hidrolāzi ārā citoplazmā, iznīcinot visu savā ceļā un iznīcināt šūnu.

Dalīta vairāku veidu katalizatoru no šīs grupas:

• esterāzes - atbildīgs par hidrolizējot esteri spirtu;
• Glikozidāzes - paātrināt hidrolīzi glikozīdu, atkarībā no tā, kas isomer tie darbojas, izstarot alfa- vai beta-glikozidāzes;
• peptīds hidrolāzes - atbildīgs par hidrolizējot peptīdu saitēm ar proteīnu, un ar zināmiem nosacījumiem un par to sintēzes, bet šī metode netiek izmantota proteīnu sintēzes dzīvu šūnu;
• amidāzi - atbildīgs par hidrolizējot amīdu, piemēram, ureāzes katalizē sadalīšanos urīnvielu amonjakā un ūdeni.

Isomerase - molekula konversija

Šīs vielas paātrināt izmaiņas laikā vienā molekulā. Tie var būt strukturāls vai ģeometriskā. Tas var notikt dažādos veidos:

• no ūdeņraža atomiem nodošana;
• pārvietojas fosfāta grupu;
• maiņa no atrašanās vietas atomu grupām telpā;
• kustība dubultsaiti.

Izomerizācija var tikt pakļauti organiskām skābēm, ogļhidrātu vai aminoskābēm. Isomerase var pārvērst aldehīdu un ketonu, otrādi, cis formā rekonstruētas par trans formā un atpakaļ. Lai labāk saprastu, kādas funkcijas veic enzīmi šīs grupas, jums jāzina atšķirības izomērus.

Liâzes asaru savienojums

Šie fermenti paātrināt non-hidrolītisku sadalīšanās organisko savienojumu attiecībām:

• oglekļa-oglekļa saites;
• fosfora-skābeklis;
• oglekļa-sērs;
• oglekļa-slāpekļa;
• oglekļa-skābekļa.

Šajā gadījumā ietver tādus vienkāršas produkti, piemēram, oglekļa dioksīdu, ūdeni, amonjaks, un slēgtās dubultsaišu. Daži no šīm reakcijām var iet pretējā virzienā, kas atbilst fermentiem piemērotos apstākļos šajā procesā ne tikai katalizē sabrukuma, bet sintēzi.

Klasifikācija liâzes notiek savienojuma veidu, tie break. Tie ir sarežģīti fermenti.

ligase telpiski sašujot polimēru

Galvenā funkcija fermentu šīs grupas - paātrinājums sintēzes reakcijas. To īpatnība - radīt konjugācijas ar sairšanas vielas, kuras spēj dot enerģiju biosintēzes procesā. Ir seši nodaļas ar savienojuma veidu veidojas. Pieci no tiem ir identiski apakšgrupu lyases, bet sestais ir atbildīga par komunikācijas "slāpekļa-metāla".

Daži ligases ir iesaistīti īpaši svarīgs šūnu procesiem. Piemēram, DNS ligase iesaistīta replikācija dezoksiribonukleīnskābes. Viņa sews robi, radot jaunus phosphodiester obligācijas. Tā bija viņa, kas pievienojas Okazaki fragmentus.

Šo pašu ferments tiek plaši izmantota gēnu inženierijas palīdzību. Tas ļauj zinātniekiem Crosslink DNS molekulu nepieciešamo gabalu viņiem, radot unikālu ķēdi dezoksiribonukleīnskābes. Tās var likt jebkuru informāciju, tādējādi radot rūpnīcu ražošanai būtisku olbaltumvielu. Piemēram, tas ir iespējams, lai šūtu gabals DNS baktērija, kas atbild par insulīna sintēzi. Un, kad šūna tiks pārraidīts savas olbaltumvielas, viņa tajā pašā laikā mēs taisīsim un minerālvielas, kas nepieciešami, lai medicīniskiem nolūkiem. Tā joprojām ir tikai, lai nodzēstu, un tas palīdzēs daudziem slimiem cilvēkiem.

Milzīgs loma fermentu ķermeņa

Tās var palielināt reakcijas ātrumu vairāk nekā desmit reizes. Tas ir svarīgi normālai šūnu darbību. A fermenti piedalās katras reakcijas. Tāpēc, funkcija fermentu ķermeņa diverse kā visu sastopamo procesos. Traucējumus šo katalizatori izraisa smagas sekas.

Fermenti plaši izmanto pārtikas, vieglās rūpniecības, zāles: izmanto siera ražošanā, desas, konservi, ir iekļauti mazgāšanas pulveri. Tos izmanto arī ražošanā foto materiāliem.