Ένζυμα: Ιδιότητες, δομή και πλήρης τρόπος εργασίας

πώς λειτουργούν τα ένζυμα

Ο τρόπος λειτουργίας των ενζύμων είναι η μείωση της ενέργειας ενεργοποίησης που απαιτείται για την έναρξη μιας αντίδρασης. Αυτό γίνεται για να μειωθεί ο χρόνος που απαιτείται για τις αντιδράσεις στο σώμα.

Κατά την πέψη των τροφίμων, υπάρχουν βιομοριακές ουσίες με τη μορφή πρωτεϊνών που βοηθούν στην αλλαγή του σχήματος των μορίων της τροφικής ουσίας σε ουσίες που χρειάζεται ο οργανισμός.

Για παράδειγμα, η ζάχαρη μετατρέπεται σε χρήσιμη ενέργεια για το σώμα. Αυτά τα βιομόρια ονομάζονται ένζυμα.

Τα ένζυμα βοηθούν τις μεταβολικές διεργασίες. Έτσι, είναι πολύ σημαντικό για το ανθρώπινο σώμα.

Ορισμός και λειτουργία των ενζύμων

Τα ένζυμα είναι βιομόρια με τη μορφή πρωτεϊνών που λειτουργούν ως καταλύτες (ενώσεις που επιταχύνουν τη διαδικασία αντίδρασης χωρίς να αντιδρούν πλήρως) σε μια οργανική χημική αντίδραση.

Το αρχικό μόριο στην ενζυματική διαδικασία, που ονομάζεται υπόστρωμα, θα επιταχυνθεί σε ένα άλλο μόριο που ονομάζεται προϊόν.

Τα ένζυμα γενικά έχουν τις ακόλουθες λειτουργίες:

  • Επιταχύνετε ή επιβραδύνετε μια χημική αντίδραση.

  • Ρυθμίζοντας έναν αριθμό διαφορετικών αντιδράσεων ταυτόχρονα το ένζυμο συντίθεται με τη μορφή ενός ανενεργού υποψηφίου ενζύμου και στη συνέχεια ενεργοποιείται στο περιβάλλον υπό τις σωστές συνθήκες.

  • Η φύση του ενζύμου που δεν αντιδρά με το υπόστρωμα είναι η πιο ευεργετική σε μια επιταχυνόμενη χημική αντίδραση στο σώμα του οργανισμού.

Ιδιότητες ενζύμων

Το παρακάτω είναι μια εξήγηση των ιδιοτήτων του ενζύμου που πρέπει να γνωρίζουμε:

1. Βιοκαταλύτης.

Είναι ένας καταλύτης, δηλαδή τα ένζυμα είναι καταλυτικές ενώσεις που επιταχύνουν μια χημική αντίδραση χωρίς αντίδραση. Ενώ τα ένζυμα προέρχονται από οργανισμούς, είναι επίσης γνωστά ως βιοκαταλύτες.

2. Θερμοποιήσιμο

Τα ένζυμα επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία. Τα ένζυμα έχουν τη βέλτιστη θερμοκρασία για την εκτέλεση των λειτουργιών τους.

Γενικά σε θερμοκρασία 37ºC. Εάν σε ακραίες θερμοκρασίες μπορεί να βλάψει το ένζυμο. Τα ανενεργά ένζυμα βρίσκονται σε θερμοκρασίες κάτω των 10 ºC, ενώ μετουσιώνονται σε θερμοκρασίες άνω των 60 ºC.

Υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις, όπως η ομάδα των αρχαίων βακτηρίων σε πολύ ακραίες περιοχές, όπως η ομάδα μεθανογόνου, έχουν ένζυμα που λειτουργούν σε θερμοκρασίες στους 80 ºC.

3. Να είστε συγκεκριμένοι

Τα ένζυμα θα συνδεθούν με υποστρώματα που είναι ικανά να συνδεθούν με την ενεργή πλευρά του ενζύμου.

Οι συγκεκριμένες ιδιότητες του ενζύμου χρησιμεύουν ως βάση για το όνομα. Το όνομα αυτού του ενζύμου λαμβάνεται συνήθως από τον τύπο του δεσμευμένου υποστρώματος ή τον τύπο της αντίδρασης που λαμβάνει χώρα.

Για παράδειγμα αμυλάση, ένα ένζυμο που παίζει ρόλο στη διάσπαση του αμύλου που είναι πολυσακχαρίτης (σύνθετο σάκχαρο) σε απλούστερα σάκχαρα.

Διαβάστε επίσης: Διαφήμιση: Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Στόχοι, Τύποι και Παραδείγματα

4. Επηρεάζεται από το pH

Αυτό το ένζυμο λειτουργεί σε ουδέτερη ατμόσφαιρα (6,5 - 7). Αλλά ορισμένα ένζυμα είναι βέλτιστα σε όξινο pH όπως το Pepsinogen, ή σε αλκαλικό pH όπως το Trypsin.

5. Εργαστείτε μπρος-πίσω

Τα ένζυμα που διασπώνουν την ένωση Α σε Β, καθώς και τα ένζυμα βοηθούν την αντίδραση, σχηματίζουν την ένωση Β από την ένωση Α.

6. Δεν καθορίζει την κατεύθυνση της αντίδρασης

Το Enzimbukan καθορίζει πού θα πάει η αντίδραση. Η ένωση που χρειάζεται περισσότερο είναι το σημείο προς την κατεύθυνση μιας χημικής αντίδρασης. Για παράδειγμα, το σώμα στερείται γλυκόζης, θα είναι σε θέση να διασπάσει το αποθεματικό σάκχαρο (γλυκογόνο) και το αντίστροφο.

7. Χρειάζεται μόνο μια μικρή ποσότητα

Η ποσότητα που χρησιμοποιείται ως καταλύτης δεν χρειάζεται να είναι πολύ. Ένα μόριο ενζύμου μπορεί να λειτουργήσει πολλές φορές, αρκεί το μόριο να μην έχει υποστεί βλάβη.

8. Είναι κολλοειδές

Επειδή τα ένζυμα αποτελούνται από πρωτεϊνικά συστατικά, οι ιδιότητες του ενζύμου ταξινομούνται ως κολλοειδή. Τα ένζυμα έχουν πολύ μεγάλες επιφάνειες μεταξύ σωματιδίων, έτσι ώστε το πεδίο δραστηριότητάς τους να είναι επίσης μεγάλο.

9. Τα ένζυμα μπορούν να μειώσουν την ενέργεια ενεργοποίησης

Η ενέργεια ενεργοποίησης μιας αντίδρασης είναι η ποσότητα ενέργειας σε θερμίδες που απαιτούνται για τη μεταφορά όλων των μορίων σε 1 γραμμομόριο της ένωσης σε μια ορισμένη θερμοκρασία στο επίπεδο μετάβασης στην κορυφή του ορίου ενέργειας.

Εάν προστεθεί μια χημική αντίδραση με έναν καταλύτη, δηλαδή ένα ένζυμο, η ενέργεια ενεργοποίησης μπορεί να μειωθεί και η αντίδραση να τρέξει γρηγορότερα.

Δομή ενζύμου

Τα ένζυμα είναι πολύπλοκα 3 διαστάσεων. Τα ένζυμα έχουν ειδική μορφή για δέσμευση σε υποστρώματα. Η πλήρης μορφή ενζύμων ονομάζεται αλοένζυμα. Τα ένζυμα αποτελούνται από 3 κύρια συστατικά

1. Κύρια συστατικά της πρωτεΐνης.

Το πρωτεϊνικό μέρος του ενζύμου ονομάζεται αποένζυμο. Αποένζυμα ή άλλοι όροι αποπρωτεΐνες.

2. Προσθετικές συστάδες

Αυτό το ένζυμο συστατικό δεν είναι μια πρωτεΐνη που αποτελείται από 2 είδη, δηλαδή Συνένζυμα και συμπαράγοντες. Τα συνένζυμα ή οι συμπαράγοντες που είναι πολύ σφιχτά δεσμευμένοι ακόμη και από ομοιοπολικούς δεσμούς με ένζυμα.

Συνένζυμα

Τα συνένζυμα συχνά ονομάζονται συν-υποστρώματα ή δεύτερο υπόστρωμα. Τα συνένζυμα έχουν χαμηλό μοριακό βάρος. Τα συνένζυμα είναι σταθερά στη θέρμανση. Τα συνένζυμα δεσμεύονται σε ένζυμα μη ομοιοπολικά. Τα συνένζυμα λειτουργούν για τη μεταφορά μικρών μορίων ή ιόντων (ειδικά H +) από το ένα ένζυμο στο άλλο, για παράδειγμα: NAD. Ορισμένα ένζυμα των οποίων οι δραστηριότητες χρειάζονται συνένζυμα πρέπει ακόμη να υπάρχουν. Τα συνένζυμα έχουν συνήθως τη μορφή βιταμινών συμπλέγματος Β που έχουν υποστεί δομικές αλλαγές. Μερικά παραδείγματα συνενζύμων: πυροφωσφορική θειαμίνη, δινοκυκλική αδενίνη φλαβίνης, δινουκλεοτίδα νικοτιναμίδης αδενίνη, φωσφορική πυριδοξάλη και συνένζυμο Α.

Διαβάστε επίσης: Μαθηματική επαγωγή: Έννοιες υλικών, παραδείγματα ερωτήσεων και συζήτηση

Συνεργάτες

Οι συντελεστές λειτουργούν για να αλλάξουν τη δομή της ενεργού περιοχής ή / και απαιτούνται από το υπόστρωμα για να συνδεθούν στην ενεργή περιοχή. Παραδείγματα συν-παραγόντων: που μπορεί να είναι μικρά μόρια ή ιόντα: Fe ++, Cu ++, Zn ++ , Mg ++, Mn, K, Ni, Mo και Se.

3. Enzyme Active Side (ενεργός ιστότοπος)

Αυτή η πλευρά είναι το μέρος του ενζύμου που συνδέεται με το υπόστρωμα, αυτή η περιοχή είναι πολύ συγκεκριμένη επειδή μόνο το κατάλληλο υπόστρωμα μπορεί να προσκολληθεί ή να συνδεθεί σε αυτήν την πλευρά. Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες που έχουν σφαιρική δομή. Η ευκατάστατη δομή του ενζύμου προκαλεί μια περιοχή γνωστή ως δραστική περιοχή.

ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝ ΤΑ ΕΝΖΥΜΙΑ

Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργούν τα ένζυμα στην επιτάχυνση των χημικών αντιδράσεων είναι η αλληλεπίδραση με το υπόστρωμα, μετά το οποίο το υπόστρωμα θα μετατραπεί σε προϊόν. Εάν σχηματιστεί ένα προϊόν, το ένζυμο θα είναι σε θέση να διαφύγει από το υπόστρωμα.

Αυτό συμβαίνει επειδή τα ένζυμα δεν μπορούν να αντιδράσουν με το υπόστρωμα. Υπάρχουν δύο θεωρίες που περιγράφουν τον τρόπο λειτουργίας των ενζύμων, δηλαδή τη Θεωρία κλειδώματος και τη θεωρία επαγωγής.

Θεωρία λουκέτου

Ο ιδρυτής αυτής της θεωρίας ήταν ο Emil Fischer το 1894. Τα ένζυμα δεν συνδέονται με ένα υπόστρωμα που έχει το ίδιο σχήμα (ειδικό) με την ενεργή θέση του ενζύμου. Δηλαδή, μόνο υποστρώματα που έχουν συγκεκριμένο σχήμα μπορούν να σχετίζονται με το ένζυμο.

πώς λειτουργούν τα ένζυμα

Τα ένζυμα απεικονίζονται ως κλειδιά και υπόστρωμα ως κλειδαριές. γιατί η κλειδαριά και το κλειδί θα έχουν το ίδιο πλευρικό ταίριασμα για να μπορούν να ανοίγουν ή αντίστροφα.

Η αδυναμία αυτής της θεωρίας είναι ότι δεν είναι σε θέση να εξηγήσει τη σταθερότητα του ενζύμου στο σημείο μεταγωγής της ενζυμικής αντίδρασης. Η δεύτερη θεωρία είναι η θεωρία της επαγωγής

Θεωρία επαγωγής

Ο Daniel Koshland το 1958 ήταν αυτός που χρησιμοποίησε αυτήν τη θεωρία, τα ένζυμα έχουν μια ευέλικτη ενεργή πλευρά. Μόνο το υπόστρωμα που έχει τα ίδια ειδικά σημεία πρόσδεσης θα προκαλέσει την ενεργή πλευρά του ενζύμου έτσι ώστε να ταιριάζει (σχηματίζεται σαν υπόστρωμα).

πώς λειτουργούν τα ένζυμα

Η θεωρία της επαγωγής της επαγωγής είναι αυτό που μπορεί να απαντήσει στα μειονεκτήματα της θεωρίας των κλειδαριών και των κλειδιών. Επομένως, αυτή η θεωρία αναγνωρίζεται ευρέως από τους ερευνητές για να είναι σε θέση να εξηγήσει πώς λειτουργούν τα ένζυμα.

Αυτή είναι μια εξήγηση της φύσης, της δομής και της λειτουργίας των ενζύμων. Ας ελπίσουμε ότι μπορεί να προσθέσει διορατικότητα σε όλους μας.

Πρόσφατες δημοσιεύσεις

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found