Биохимия энзимдер. Структурасы, касиеттери жана иш-милдеттери

бардык тирүү организмдин клетка химиялык кубулуштардын миллиондогон ишке ашууда. Алардын ар бири абдан маанилүү болот, ошондуктан, ал ага бийик денгээлде биологиялык жол ылдамдыгын сактап калуу маанилүү. Дээрлик ар бир кыймыл-аракеттин артында бир энзим тарабынан кылдат ылгоодон жатат. энзимдер деген эмне? капаска алардын ролу кандай?

Ашат. определение

деген термин "энзим" Latin fermentum келип чыккан - ачыткы. Алар ошондой эле грек тилинен энзимдерди Кыргызча жарре болушу мүмкүн, - "күн эмес, саат менен."

Энзимдер - биологиялык активдүү заттар, ошондуктан, клетканын ичинде болуп жаткан ар кандай жооп кайтарган, аларды жок кыла албайт. Бул кошундулар катализатор катары иш алып барат. Демек, кандайдыр бир энзим эки негизги касиети бар:

1) энзим биохимиялык жооп тездетет, бирок күйүп жок.

2) салмактуулук константасы наркы өзгөргөн эмес, бирок бир гана бул баалуу жетишүүгө тездетет.

Энзимдер миъ биохимиялык аллергия тездетүү, ошондой эле кээ бир учурларда, миллион эсе. Бул энзим системанын жоктугунан улам бардык ичиндеги жараяндар дээрлик токтоп калды, жана клетка өзү өлүп калды дегенди билдирет. Ошондуктан, активдүү компоненттер катары энзимдердин ролу жогору.

клетканын кыймылын жөнгө салган ар тараптуу энзимдердин ар кандай жардам берет. энзим бир бөлүгү ар кандай курстарга кубулуштардын кандайдыр бир каскадынын-жылы. Биологиялык катализатор молекуласынын белгилүү куранды аркылуу жогорку тандоого бар. T. үчүн. Көпчүлүк учурларда энзимдер табиятта белок, алар үчүнчү же төртүнчү түзүлүшү бар. себеби кайрадан молекуласынын өзгөчөлүгү болуп саналат.

Клеткадагы энзим иш-милдети

энзим негизги милдети - ылдамдануу тиешелүү жооп. Ар бир каскад долбоорлоо, суутек перекиси менен аякташы гликолиз чиришинен тартып, биологиялык катализатордун катышуусун талап кылат.

энзимдер туура иш белгилүү бир субстрат жогорку өзгөчөлүктөрүн жетишилген. Бул катализатор гана бир жооп менен, мындан ары да, абдан окшош тездетүү мүмкүн дегенди билдирет. энзим айкындуулук даражасын менен, төмөнкү топтор:

1) бир гана жалгыз пикиринен кылдат ылгоодон качан абсолюттук конкреттүүлүк менен энзимдер. Мисалы, collagenase Коллагенди жана maltase жабышып maltose жыйнактар түзүлгөн.

2) салыштырмалуу конкреттүүлүк менен энзимдер. Бул мисал, hydrolytic кеткен жиктери боюнча, кубулуштардын бир класс күчөтүүнү болот заттарды камтыйт.

biocatalyst иш субстрат анын активдүү сайттын байланыштуу менен башталат. Ошол эле учурда, ачкыч менен кулпу сыяктуу кошумча өз ара аракеттенүү жөнүндө сөз. Бул субстрат менен толук дал келген, ал кандай сезимде тездетүүгө мүмкүндүк берет активдүү борборун түзөт билдирет.

кийинки кадам кабыл жүрүшүндө турат. энзим комплексинин иш-аракет менен ылдамдыгы өсөт. Акыр-аягы, биз кабыл азыктары менен байланышкан энзим алышат.

Жыйынтыктоочу баскыч - андан кийин энзим тарабынан кабыл азыктарын алып активдүү сайт дагы бир жолу башка иш үчүн бекер болуп калат.

Схемалык, ар бир этабында энзимдердин иш деп жазылган болот:

1) S + E -> SE

2) SE -> SP

3) SP -> S + P, S - субстрат, E - бул энзим жана P - продукт.

энзим классификация

Адам денесинде, сиз энзимдердин көп номерин таба аласыз. алардын иш-милдеттерин жана иши жөнүндө бардык билим тутумдаштырылган, жана натыйжада сиз бир катализатор эмне аныктай алат аркылуу жалпы классификация бар эле. Бул энзим алты негизги класстары, ошондой эле чакан топторунун кээ бир мисалдар.

1. Oxidoreductase.

Ушул класстын энзимдер редокс аракеттерди күчөтүүнү. Бардыгы болуп 17 чакан топ алды. Oxidoreductases адатта эмес белок бөлүгү берилген витамин же гем болуп саналат.

oxidoreductases арасында көбүнчө төмөнкү топторуна табылган:

а) Dehydrogenase. Биохимия-dehydrogenase энзим суутек атому калгыла жана башка субстрат, аны өткөрүп берүү болуп саналат. Бул чакан топ дем, PHOTOSYNTHESIS менен мамиле кездешет. dehydrogenase алкагында коэнзими NAD / NADH же flavoproteins Краснодар / FMN түрүндө сөзсүз бар. Көп учурда металл иондору бар. Мисалы, мындай tsitohromreduktazy катары энзимдерди камтыйт, кайра карату dehydrogenase, isocitrate dehydrogenase, ошондой эле көптөгөн боор энзимдерди (лактат dehydrogenase, протоколу dehydrogenase, жана башкалар. Д.).

б) oxidases. энзим бир катар жооп азыктары, суу жана суутек кычкылы болушу мүмкүн шарттоочу суутек менен кычкылтек тышкары, күчөтүүнү (H ₂ 0, H ₂ 0 _2). энзимдер мисалдары чыгуу ойлонолу, tyrosinase.

с) peroxidase жана каталанский - суу жана кычкылтек ₂ O ₂ бузулуу H күчөтүүнү энзимдер.

г) oxygenase. Бул биокатализаторлор субстрат кычкылтек тиркемени ылдамдатат. Dofamingidroksilaza - мындай энзимдердин мисалдарынын бири.

2. Transferases.

Бул топтун Максаттуу энзимдер алуучуга донордук заттын заттын арасынан радикалдар өткөрүп берүү болуп саналат.

а) methyltransferase. ДНК methyltransferase - жараянын башкаруу негизги энзимдер ДНКнын копияланышы. Methylation нуклеотид нуклеиндик кислота ишин жөнгө салуу да маанилүү бир рол ойнойт.

б) acyltransferase. Бул кичи энзимдердин башка acyl топтун бир молекула чейин жеткирилет. Мисалы, acyltransferases: lecithin-холестерол acyltransferase (холестерин боюнча май кислотасы менен иш тобун алып), lizofosfatidilholinatsiltransferaza (acyl тобу lysophosphatidylcholine өткөрүлүп берилет).

с) aminotransferases - амино-кислоталардын кайра тартылган энзимдер. бир амино тобу өткөрүп берүү жолу менен кайра карату жана глутамат тартып аланин синтезделишинде катализатор энзимдер аланин мг миллиграмм мисалдары.

г) phosphotransferase. Энзимдер кездешүүчү топтун бул суб-топко кошууга күчөтүүнү. Башка бир аты phosphotransferase Креатинкиназа, көп кездешет. Мисалы, мындай гексоз кездешүүчү калдыктардан (негизинен глюкоза) тиркелет келбөөчүлүксүз жана аспартат, ошондой эле, жана энзимдерди камтыйт аспарапш кислотасы тийиштүү.

3. Hydrolases - суу Мындан кийин молекулада байланыштардын жиги күчөтүүнү энзимдердин бир классы. Бул топко таандык заттар - негизги тамак бир энзим.

а) esterases - Эстер чынжырларды үзүп. Мисал - майлардын майдаланып lipases.

б) glycosidases. Бул катар биохимиясы энзимдер полимер (oligosaccharides полисахариддерге) жөнүндө гликозиддик байланыш жок болуп жатат. Мисалдар: амилаз, sucrase, maltase.

с) peptidase - аминокислоталарга белокторунун бузулуп күчөтүүнү энзимдер. Мындай pepsin, трипсин, химотрипсин, karboiksipeptidaza катары Peptidase байланыштуу энзимдер.

г) Amidases - жабышып амидо байланыш. Мисалдар: .. Аргиназа, urease, glutaminase ж.б. энзимдер amidase көп кездешет ornithine айланышы.

4. Lyases - hydrolases сыяктуу милдеттерди аткарган энзимдер, бирок суу жалмап жок молекулалардан байланыштар боюнча кеткен жиктери болот. Ушул класстын энзимдер ар дайым эмес белок бөлүгүнүн бир бөлүгү, мисалы, майындагы түрүндө B1 жана B6.

а) decarboxylase. Бул энзимдер C-C байланыш боюнча иш-аракет. Мисалы, глутамин кислотасы decarboxylase же кайра карату decarboxylase болуп саналат.

б) hydratase жана dehydratase - C-O байланыштардын жиги күчөтүүнү энзимдер.

с) amidine-lyases - C-N түйүнүн жок. Мисал: argininsuktsinatliaza.

г) R-O lyase. Бул энзимдер, адатта, кайсы бир субстрат материалдык бир кездешүүчү топ жабышып жатат. МИСАЛ: adenylyl cyclase.

түзүлүшү боюнча энзимдердин биохимиясы

Ар бир энзимдердин жөндөмү адамдын гана таандык түзүлүшү менен аныкталат. Кандайдыр бир энзим - негизинен белок болуп саналат, анын түзүмүн жана Бүктөмөлүүлүктүн даражасы анын милдетин аныктоодо чечүүчү ролду ойнойт.

Ар бир biocatalyst өз кезегинде, активдүү борборунун катышуусу менен мүнөздөлөт, бир нече так иш чөйрөгө бөлүнөт:

1) Каталитикалык борбор - субстрат менен энзим сактоо турган белок, өзгөчө аймак. белок молекуласы каталитикалык борборунун куранды жараша субстрат, ошондой эле кулпу менен ачкычтын ылайык келүүгө тийиш түрлөрүнүн ар түрдүү болушу мүмкүн. Мындай энзим белок үчүнчү же төртүнчү абалда турат эмне үчүн комплекстүү түзүлүшү менен түшүндүрүлөт.

2) зат борбору - бир "ээси" катары кызмат кылат. Бул жерде, бардык байланыш биринчи энзим молекуласын субстрат молекуласы менен ишке ашат. Бирок, зат борборун түзөт байланыш, абдан алсыз, демек, каталитикалык жооп бул этапта калыбына болуп саналат.

3) аллостерикалык борборлор активдүү борборунда орун алышы мүмкүн, жана энзимдердин бүт жер боюнча. Алардын милдети - энзимдердин жөнгө салуу. Жобо молекулалары Ингибиторы жана жандандыргандан молекула аркылуу ишке ашат.

Activator белоктор бир энзим молекуласын үчүн милдеттүү, анын ишин тездетүү. Ингибиторлору, тескерисинче, каталитикалык ишин чектеген, бул эки жол менен пайда болушу мүмкүн: же молекула энзим (атаандаштык ажыратуу) жигердүү борборунун аллостерикалык борбору аймагына уланат же белок (атаандаштыкка ажыратуу) башка аймактагы тиркелет. Конкурстук аталат натыйжалуу болуп эсептелет. субстрат үчүн Ошентип, жабык мейкиндик кийин энзим милдеттүү жана бул жараян ингибиторун молекуласынын иш жүзүндө толугу менен кокустуктар натыйжасында келип чыккан учурда гана болушу мүмкүн, ал эми жигердүү борборун түзөт.

Энзим көп аминокислота турат, ал эми башка органикалык жана органикалык эмес заттар да эмес. Демек, алыскы apoenzyme - белок бөлүгү коэнзими - органикалык тиштеди жана cofactor - органикалык бөлүгү. Коэнзими ulgevodami, майлар, нуклеиндик кислоталарды, Vitamins көрсөтүлүшү мүмкүн. Өз кезегинде, кошумча себеп - көп учурда колдоо темир иондору болот. Энзимдин иш-аракеттер, анын түзүмү менен аныкталат: Кошумча, курамына кирген заттардын каталитикалык касиеттерин өзгөртүүгө. энзимдер ар кандай түрлөрү - мунун баары жагдайлар комплексин түзгөн айкалышта натыйжасы болуп саналат.

энзимдер ишин жөнгө салуу

дене үчүн биологиялык активдүү зат кереги жок эле энзимдер. энзимдер биохимиясы, алар ашыкча катализаторлору зыян тирүү клетканын учурда укуктуу деп эсептелет. орган кандайдыр бир жол менен, алардын ишин жөнгө салуу үчүн зарыл болгон бир энзим зыяндуу кесепеттерин алдын алуу үчүн.

T. үчүн. Энзимдердин жаратылышта белок, алар дароо эле жогорку температурада, жок болот. солчуушкуннарындан жараяны болот, бирок ал бир кыйла затты таасир этиши мүмкүн.

рН да жөнгө салуу маанилүү ролду ойнойт. Maximum энзимдин иш көбүнчө нейтралдуу рН (7,0-7,2) байкалат. Ошондой эле кислоталуу чөйрөлөрдө гана же жегич менен иштеп энзимдерди жазыла элек. Ошентип, уюлдук лизосомалар менен hydrolytic энзимдердин максималдуу иш боюнча төмөнкү тел сакташкан. чөйрө нейтралдуу жакын, зат менен кокусунан байланыштын учурда, алардын иш-азаят. "Samopoedaniya" мындай коргоо hydrolase өзгөчөлүктөрүнө негизделген.

Бул энзимдер курамы коэнзими жана cofactor маанилүүлүгү тууралуу белгилей кетүү керек. топуктуу же металл иондорунун болушу кыйла айрым энзимдердин иштешине таасир этет.

энзим номенклатурасы

дененин бардык энзимдер класстары каалаган таандык болгон, ошондой эле, алар кандай жооп менен субстрат ылайык деп аталат. Кээде системалуу номенклатурасы аталышы бир эмес, эки эмес, субстрат колдонгон.

кээ бир энзимдердин аттарын мисалдары:

1. Боор энзимдер: лактат degidrogen AzA-протоколу-AzA-degidrogen.
2. энзим толук системалуу аты: лактат + NAD-AzA -oksidoredukt.

номенклатурасына өкүмдөрүнө амал жок, сактап жана анча маанилүү ысымдар. Мисалы, энзимдерди болуп саналат: трипсин, химотрипсин, pepsin.

энзимдердин синтези жараяны

энзимдер милдеттери да генетикалык деъгээлинде аныкталат. молекуласы менен чоң болгондуктан. - белок, анын синтез чечмелөө жана котормонун жараяндардын так ошондой болот.

Жалпылоо энзимдер төмөнкүдөй болот. Башында, ДНК РНКны түзүү үчүн керектүү энзим тууралуу маалыматтарды окуп жатабыз. Кабарчы РНК энзим бир бөлүгү болуп саналат аминокислоталардын баарын коддолушат. буюмдун бир муктаждык бар болсо энзимдер жөнгө салуу, ошондой эле кабыл натыйжасы, токтоп ген копиялоо жетиштүү кылдат ылгоодон жана тескерисинче болсо, ДНК денгээлде болушу мүмкүн, ал копиялоо ишин жандырат.

РНК өзүнөн-жылы жарык көргөн бир жолу, кийинки баскычта - берүү. рибосомага жөнүндө эндоплазмалык торчо пептиддик байланыштар менен байланышкан амино-кислотадан турган негизги чынжыр синтездеген. Бирок, негизги курамында белок молекуласы өзүнүн Enzymatic милдетти аткара албайт.

энзимдин иш-белоктордун структурасы көз каранды болуп саналат. Ошол эле EPS белок ошону менен биринчи экинчи, анан үчүнчү структураны түзүүдө, каалгандай кездешкен. кээ бир энзимдердин синтези да бул баскычта токтотуп, бирок катализатору ишин зарыл тиркеме жана cofactor коэнзими болуп жогорулатуу.

эндоплазма торчосу айрым райондордо энзимдердин органикалык курамдык тиркелет келет: Кант, нуклеиндик кислоталарды, майлар жана Vitamins. Кээ бир энзим коэнзими болбосо иштей албайт.

Cofactor түзүүдө чечүүчү ролду ойнойт белоктун төртүнчүлүк структурасы. энзимдердин иш-милдеттерди жүзөгө ашыруунун кээ бир белок домен уюм гана жеткиликтүү. Ошондуктан ал бир нече белок бүртүкчөлөргө ортосундагы байланыштыруучу шилтеме темир иону болуп саналат, алардын катышуусу төртүнчү түзүлүшү үчүн абдан маанилүү болуп саналат.

энзим бир нече түрлөрү

ал ошол эле кабыл күчөтүүнү, бирок кээ бир жагынан бири-биринен эмнеси менен айырмаланат нече энзимдер болушу зарыл болгон жагдайлар бар. Мисалы, бир энзим 20 градус, ал эми 0 градус, ал өзүнүн милдетин аткара албай калат иштей алат. төмөн температурада мындай кырдаалда эмне кылуу керек, жашоо органдын?

Бул маселе тез эле кабыл күчөтүүнү нече энзимдер катышуусу менен чечилет, ал эми ар кандай иш шарттарына. энзим бир нече түрлөрүн эки тиби бар:

1. Жолдору. Мындай белоктор ар кандай гендер тарабынан коддолгон, алар ар түрдүү амино-кислотадан турган, бирок, ошол эле кабыл күчөтүүнү.
2. Чыныгы бир нече түрлөрү бар. Бул белоктор бир гендин чейин жазылып, бирок, рибосомалар өзгөртүү пептиддердин боюнча пайда болот. өндүрүшүнүн бир эле энзим бир нече түрүн чыгарган.

Натыйжада, биринчи типтеги бир нече түрлөрү генетикалык калыптанган, кийин экинчиси - пост-котормочулук боюнча.

энзимдерди Мааниси

дары менен энзимдердин пайдалануу заттардын туура санда эле кайсы бир бөлүгү катары, жаңы дары маселесине барып такалат. Илимпоздор али денесинде энзимдерди жок синтезделишинде түрткү жолун таап, ал эми азыркы учурда алардын пайдасына мөөнөтү үчүн болот препараттарды бөлүштүрүлгөн эмес.

бир клетканын ар кайсы энзимдер жашоо күтүүгө байланыштуу кубулуштардын көп сандагы күчөтүүнү. endonuclease жана exonuclease: бул өкүлдөрүнүн бири nucleases тобу enizmov жатышат. Алардын иши бир клетканын нуклеиндик кислоталардын дайыма даражасын, жабыркаган ДНК менен РНК четтетүү камсыз кылуу болуп саналат.

кандын уюшу кубулушу тууралуу унутпагыла. коргоонун натыйжалуу чарасы катары, жараян бир катар энзимдердин тарабынан көзөмөлдөнөт. Алардын арасында башкы активдүү Каныбыздагы салып жигердүү белок fibrinogen айлантат тромбин болот. Анын сай аркылуу ашыкча кан жоготуусунун алдын алуу, идиш жаракат сайттын occludes түйүнүнүн түрүн түзөт.

Энзимдер ¼ндүрүшү, Телтору, көп сүт азыктарын өндүрүүдө колдонулат. глюкоза ачыткы алкоголдук колдонсо болот, анткени, бул жараяндын ийгиликтүү пайда болушу үчүн, аларга жетиштүү алуу.

Кызыктуу чындык жөнүндө билген эмес

- дененин энзимдердин баары зор массасын бар - 5000 1,000,000 үчүн Дарий. Бул молекуласында белок менен байланыштуу болот. Салыштыруу үчүн, глюкоза молекулалык салмагы - 180 Ооба, көмүр кычкыл газы, - 44 жалпы Ооба.

- Бүгүнкү күнгө чейин ар кандай организмдердин клеткаларынын табылган жыйынтыктары 2000 энзимдерди ачты. Ошентсе да, бул заттардын көпчүлүгү дагы деле толук ачыла элек.

- кардиология иши натыйжалуу кир жуугуч порошоктор алуу үчүн колдонулат. Бул жерде, энзимдер дененин эле ролду аткарат: Алар органикалык заттарды майдалап, бул мүлк согуштук жайларга жардам берет. Ал, эгерде бул солчуушкуннарындан кайра барып, 50 градустан жогору эмес температурада, мындай жуугучтар пайдалануу сунуш кылынат.

- статистика боюнча, адамдардын 20% дүйнөлүк энзимдердин болбосун жетишсиздигинен жабыр тартып келишет.

- узак убакыт бою белгилүү энзимдер касиеттери жөнүндө, бирок 1897-жылы, эл ачыткы жок экенин түшүнүп, алардын клеткалардан көчүрмө спиртке кантты ачытуучу колдонсо болот.