Inona no asa ny anzima proteinina? Ny anjara asa enzymatic ny proteinina: ohatra

Ny asa ny tena - dia tena sarotra dingana izay tafiditra sela an-tapitrisany maro, an'arivony akora samihafa. Fa misy faritra iray izay miankina tanteraka amin'ny proteinina manokana, raha tsy izay ny olona na ny biby mety ho tsy azo heverina mihitsy. TONGA dia fantatrao angamba, isika dia miresaka momba ny anzima ankehitriny.

Ankehitriny isika dia handinika ny enzymatic miasa ny proteinina. Ity no faritra lehibe sady mpikaroka.

Koa satria ny fototry ny ankamaroan'ny ireo akora ireo proteinina, dia azo heverina ireny. Tokony ho fantatrao fa noho ny fotoana voalohany anzima no hita tao an-30 taona ny taonjato faha-19, ny mpahay siansa ihany no naka zato taona mahery, mba ho tonga amin'ny kokoa na latsaka famaritana fanamiana ho azy ireo. Ka inona no asa tanterahana amin'ny alalan'ny anzima proteinina? Ao amin'ny izany, ary koa ny rafitra sy ny fihetseham-po ny ohatra ianao dia hianatra avy amin'ity lahatsoratra ity.

Tsy maintsy hahatakatra fa tsy afaka ny ho proteinina rehetra ny anzima, na dia amin'ny teoria. Globular proteinina ihany no afaka mamorona asa catalytic maneho fanajana ny hafa amin'ny zavatra simika organika. Toy ny zavatra simika voajanahary rehetra ato amin'ity kilasy, anzima dia ahitana asidra residues asidra. Mariho fa ny asa enzymatic ny proteinina (ohatra izay ho tonga ao amin'ny lahatsoratra) dia azo tanterahana amin'ny alalan'ny iray ihany izay molar faobe dia kely noho 5000.

Inona no atao hoe anzima, ny maoderina famaritana

Anzima - ny nampipoaka ny niteraka izy io. Manana ny fahafahana hanafaingana ny fanehoan-kevitra, noho ny fifandraisana akaiky misy eo amin'ny reactants (substrates). Afaka milaza isika fa ny fiasan'ny enzymatic ny proteinina - dingana sasany biochemical catalysis ny fanehoan-kevitra izay tsy manam-paharoa ho velona taova. Kely ihany ampahany amin'izy ireo azo volen'ny ao amin'ny laboratoara.

Tsara homarihina fa ao amin'io faritra io nisy fandrosoana sasantsasany tao anatin'ny taona vitsivitsy. Mpahay siansa no tonga tsikelikely akaikin'ny famoronana solon-anzima izay azo ampiasaina ho an'ny ara-toekarena tsy tanjona, fa koa ny fanafody. Misy anzima izay afaka mandroso amim-pahombiazana hanimba na dia faritra kely ny incipient homamiadana.

Iza faritra ny anzima mivantana nandray anjara tamin'ny fanehoan-kevitra?

Mariho fa, eo amin'ny fifandraisana amin'ny substrate dia tsy ahitana ny tenany rehetra ny anzima, afa-tsy kely fizarana izay atao hoe ny toerana mavitrika. Izany no tena fananany ireo ny fifamenoana. Foto-kevitra io dia midika fa ny anzima dia Ny tena tsara mifanaraka amin'ny substrate amin'ny endrika sy ny fananana ara-batana sy simika. Afaka milaza isika fa ny asa ny anzima amin'ity tranga ity dia toy izao manaraka izao:

• Ny rano midina avy ao amin'ny akorany ambonin'ny.
• Misy anankiray deformation (polarization, ohatra).
• Rehefa afaka izany, dia nanao fandaharana izy ireo amin'ny fomba manokana ao an-toerana, raha mifindra akaiky kokoa amin'izy samy izy.

Ireo anton-javatra hitarika ho amin'ny haingana ny fanehoan-kevitra. Ankehitriny, aoka izahay hanao fampitahana eo ny anzima sy ny inorganic catalysts.

Araka ny hitanao, ny enzymatic Mitaky asa ny proteinina specificity. Raha amin'ny tenany ihany koa ampiana fa maro ireo proteinina efa voafaritra tsara ihany koa ny karazam-biby. Raha tsorina, anzima olombelona Zara raha mety ho Ginea kisoa.

Zava-dehibe momba ny firafitry ny anzima

Ny rafitra ireo zavatra simika Mitokana avy hatrany ambaratonga telo. Rafitra voalohany dia azo amantarana ny asidra asidra residues izay ao anatin 'ny anzima. Koa satria ny enzymatic fiasan'ny ny proteinina, ohatra izay efa matetika voatondro ao amin'ity lahatsoratra ity, dia mety ho nentina nivoaka ihany ny sasany sokajy ny Kamban-teny, mba hamantarana azy ireo indrindra izany no tena fototra tena.

Ary ny amin'ny ambaratonga faharoa, ny fanampin-javatra mangingina hanao izany dia tapa-kevitra tamin'ny alalan'ny karazana fatorana hafa izay mety hitranga eo ireo asidra residues asidra. Io fifandraisana hidrôzenina, electrostatic, hydrophobic, ary Van der Waals fifandraisana. Vokatry ny olana izay mahatonga ireo fifandraisana eo amin'ny faritra samihafa amin'ny anzima namokatra α-helix, ny manome fitoerana sy ny β-kofehy.

Ny rafitra fahatelon'ny lanjan'ny dia vokatry ny zava-misy fa somary lehibe ampahany fotsiny ny polypeptide rojo heny. Ny vokatr'izany dia antsoina hoe kofehy sehatra. Farany, ny farany fananganana ny rafitra ity mitranga raha tsy aorian'ny-tranon'omby fifandraisana napetraka eo amin'ny sehatra samihafa. Dia tokony ho tsaroana fa ny fananganana ny sehatra tena mandeha amin'ny fomba mahaleo tena tanteraka amin'ny samy izy.

Misy sehatra toetra

Matetika, ny polypeptide rojo avy izay no niforona, ahitana asidra 150 eo ho eo asidra residues. Rehefa sehatra hifaneraserana amin'ny tsirairay, niforona globule. Koa satria ny asa dia tanterahana amin'ny alalan'ny ny enzymatic toerana mavitrika mifototra amin'ny azy ireo, dia tokony hahatakatra ny maha zava-dehibe ny dingana ity.

Ny sehatra mihitsy dia miavaka amin'ny ny hoe eo amin'ny asidra asidra residues amin'ny rafitra misy fifandraisana maro. Ny isany dia be kokoa ho an 'ireo fanehoan-kevitra eo amin'ny sehatra ny tenany. Noho izany, ny lavaka teo amin'izy ireo somary "mora" amin'ny zavatra organika ranoka mandevon-javatra samihafa. Ny boky 'ny lamin' 20-30 toratelo angstrom izay mifanaraka rano maro molekiola. Matetika sehatra samihafa manana manam-paharoa tanteraka amin'ny lafiny telo-rafitra, izay mifandray amin'ny fanatanterahana asa hafa tanteraka.

active toerana

Amin'ny maha-fitsipika, ny toerana dia hita mavitrika eo amin'ny sehatra fotsiny. Araka izany, ny tsirairay avy izay milalao andraikitra tena manan-danja iray ao amin'ny Mazava ho azy fa ny fanehoan-kevitra. Noho io fandaharana ny sehatra hita be manovaova, mivezivezy any amin'ny faritra ny anzima. Izany no tena zava-dehibe, satria ny asa enzymatic no nanao ireo zavatra simika izay ihany no afaka manova ny maka sary Mety tsara toerana.

Teo anelanelan'ny polypeptide halavan'ny fatorana mampiray ao amin'ny vatana ny anzima, ary ny fomba izy ireo nanao asa sarotra, dia misy rohy mivantana. Olana anefa anjara asa samy tratra ny namorona ny toerana mavitrika amin'ny fanehoan-kevitra misy eo amin'ny sehatra catalytic sy noho ny fananganana ny sehatra vaovao tanteraka.

Misy proteinina, anzima (ohatra - lysozyme sy glycogen) dia afaka miovaova be eo amin'ny habeny (129 sy 842 asidra asidra residues, tsirairay), na dia ny fanehoan-kevitra dia catalyzed cleavage ny simika famatorana ny mitovy karazana. Ny maha samy hafa dia ny goavana sy lehibe kokoa ny anzima dia afaka hifehy tsara ny toerana ao amin'ny habakabaka, izay miantoka lehibe fahamarinan-toerana sy ny hafainganam-pandehan'ny fanehoan-kevitra.

Ny tena fanasokajiana ny anzima

Amin'izao fotoana izao nanaiky sy miely patrana eto amin'izao tontolo izao dia ny fitsipika fanasokajiana. Araka ny azy, dia mijoro kilasy enina fototra, miaraka amin'ny voakasika subclasses. Tsy mandinika afa-tsy ny fototra. Ireto izy ireo:

1. Oxidoreductases. Ny asa ny anzima amin'ity tranga ity - tairina redox fanehoan-kevitra.

2. Transferases. Enga anie manatanteraka ny famindrana substrates misy eo amin'ny vondrona manaraka ireto:

• Vondrona iray-karbaona.
• Aldehydes sy ny sisa ketones.
• Acyl sy ny glycosyl singa.
• Alkyl (toy ny fanavahana tsy mahatanty CH3) residues.
• Nitrogenous ny faladiany.
• Vondrona misy phosphore.

3. Hydrolases. Amin'ity tranga ity, ny enzymatic asany dia ny namaky ny proteinina ao amin'ny manaraka ireto karazana zavatra simika:

• Esters.
• Glycosides.
• Esters, ary ny thioesters.
• Peptide karazana fatorana.
• Karazana fifandraisana CN (afa-tsy iray ihany peptide).

4. Lyases. Dia afaka disengaging tatỳ aoriana vondrona amin'ny fananganana ny avo roa heny fatorana. Ankoatra izany, dia mety manatanteraka ny dingana no mitifitra ny mifanohitra: vondrona voafantina mba nandray anjara avo roa heny fatorana.

5. Isomerases. Amin'ity tranga ity, ny enzymatic miasa ny proteinina no sarotra isomeric catalysis fanehoan-kevitra. Ity vondrona ity dia ahitana izao manaraka izao anzima:

• Racemase, epimerase.
• Tsistransizomerazy.
• Intramolecular oxidoreductases.
• Intramolecular transferases.
• Intramolecular lyase.

6. Ligases (raha tsy izany dia fantatra amin'ny anarana hoe synthetase). Izy ireo ampiasaina amin'ny niantsoany ny ATP raha namorona ny sasany fifandraisana.

Mora ny mahita fa ny enzymatic asany ny proteinina no mampino zava-dehibe, araka ny izy ireo amin'ny lafiny sasany saika fanaraha-maso ny fanehoan-kevitra rehetra mitranga rehetra ao amin'ny vatana faharoa.

Inona sisa amin'ny anzima taorian'ny fifandraisana amin'ny substrate?

Matetika, ny anzima dia proteinina globular fiaviana, ny mpanao ivon'ny izay misolo tena ny asidra residues asidra ihany. Amin'ny tranga hafa rehetra, eo afovoan'ny anjara tanteraka izany solon mifandray amin'ny vondrona na coenzyme (ATP, ohatra), ny fifandraisana dia be malemy kokoa. A nampipoaka antsoina hoe holoenzyme, sy ny sisa, aorian'ny fanesorana ny niforona ATP apoenzyme.

Noho izany, araka ny endri-javatra io anzima voasokajy ho any amin'ny vondrona manaraka ireto:

• Simple hydrolase, lyase, sy isomerase, izay amin'ny ankapobeny dia tsy misy coenzyme fipetrahany izy.
• Anzima proteinina (ohatra - ny sasany transaminase) ahitana ny vondrona solon (lipoic asidra, ohatra). Izany dia ahitana vondrona maro peroxidase.
• Enizmy noho izay takiana coenzyme fahaterahana indray. Anisan'izany ny kinases, ary koa ny ankamaroan'ny oxidoreductases.
• Catalysts hafa, ny fifehezan 'izay tsy mbola tena mazava.

Zavatra rehetra izay anisan'ny tarika voalohany, dia be ampiasaina ao amin'ny sakafo orinasa. Catalysts hafa rehetra dia mitaky fepetra tena manokana noho ny fampahavitrihana, ka noho izany ihany no miasa eo amin'ny tena, na any an-laboratoara fanandramana. Noho izany, ny enzymatic asany - izany no tena fanehoan-kevitra manokana, izay mifototra amin'ny mandrisika (catalysis) fanehoan-kevitra sasany karazana toe-javatra voafaritra tsara ny olona na ny biby vatana.

Inona no mitranga ao amin'ny toerana mavitrika, na ny antony hiasa toy izany anzima-pahombiazana?

Efa imbetsaka izahay no nilaza fa ny fanalahidin'ny fahalalana ny enzymatic catalysis dia ny fananganana ny foibe miasa. Tsy misy ny mazava mamatotra ny substrate, izay toy izany toe-piainana no tena mavitrika fihetsiky. Mba ho anao ny mandre ny pitsiny ny fanehoan-kevitra nentina nivoaka teo, manome ohatra tsotra hitranga gliokaozy fermentation, dia ilaina indray mandeha 12 anzima! Koa lasa fifandraisana sarotra azo atao afa-tsy noho ny zava-misy fa ny proteinina izay manao ny asa enzymatic manana ny ambaratonga ambony indrindra ny specificity.

Karazam-anzima specificity

Tanteraka izany. Amin'ity tranga ity, ny specificity iray ihany no aseho, hentitra voafaritra karazana anzima. Noho izany, urease interacts urea ihany. Amin'ny lactose ronono araka ny miditra ny fanehoan-kevitra na inona na inona toe-javatra. Izany no asa dia tanterahana amin'ny alalan'ny proteinina, anzima eo amin'ny tena.

Ankoatra izany, ny vondrona dia tsy mahazatra specificity tanteraka. Araka ny azo takarina avy amin'ny anarana, amin'ity tranga ity dia misy "receptivity" fotsiny ny kilasy organika Kamban-teny (esters, anisan'izany ny sarotra alcohols na aldehydes). Ohatra, pepsin, izay iray amin'ireo fototra anzima ny kibony, afa-tsy mampiseho specificity ho an'ny hydrolysis ny peptide fatorana. Dehydrogenase interacts toaka ihany amin'ny alcohols ary tsy laktikodegidraza nizara na inona na inona afa-tsy Alfa-hydroxy amine.

Mitranga koa fa toetra mampiavaka ny enzymatic asa iray manokana vondrona Kamban-teny, fa ambanin'ny fepetra sasany, ny anzima dia afaka manao zavatra amin'ny tena samy hafa amin'ny tena "tanjona" ny fananany. Amin'ity tranga ity, fitaovana hitondra fiovana goavana "mazàna" ho iray kilasy akora, fa ambanin'ny fepetra sasany dia afaka mifikitra sy Kamban-teny hafa (tsy voatery mitovy). Na izany aza, amin'ity tranga ity, ny fanehoan-kevitra dia mandeha miadana kokoa.

Be mpahalala fa ny fahafahan'ny trypsin hanao zavatra amin'ny peptide fatorana, nefa vitsy ny olona mahafantatra fa io proteinina izay manao ny asa ny anzima ao amin'ny tsinay taratasy mivalona, rehefa mety amin'ny hafa Ester zavatra simika.

Farany, misy ny specificity ny Optical. Anzima ireo dia afaka mifandray amin'ny maro samihafa ny akora lisitra tanteraka, afa-tsy eo ambanin'ny toe-javatra izay manana voafaritra tsara Optical fananana. Noho izany, ny asa enzymatic ny proteinina amin'ity tranga ity dia tena mitovy ny fitsipiky ny asa dia tsy anzima, catalysts sy inorganic izy io.

Inona avy no mamaritra ny fahombiazana ny catalysis?

Ankehitriny, dia mino fa ny antony izay mamaritra ny tena ambony amin'ny fahaiza-anzima dia:

• mifantoka vokany.
• maka sary fironana vokany.
• Ny javatra iray ny fanehoan-kevitra mavitrika foibe.

Amin'ny ankapobeny, ny vokatry ny fananana mifantoka tsy maha samy hafa izany amin'ny inorganic catalysis fanehoan-kevitra. Amin'ity tranga ity, fitanana ny substrate toy izany, izay lehibe noho imbetsaka toy izany koa sanda ho an'ny zavatra hafa rehetra ny boky ny vahaolana ao amin'ny foibe mavitrika. Ao amin'ny fanehoan-kevitra isan-karazany foibe fantenana môlekiola akora izay tsy maintsy rehefa amin'ny tsirairay. Tsy sarotra ny maminavina fa vokany dia mitarika ho amin'ny fitomboan'ny ny simika tahan'ny fanehoan-kevitra maro baiko ny maridrefy.

Rehefa misy fitsipika simika dingana atao, dia tena zava-dehibe, izay ao anatin 'ny fifandraisany molekiola dia collide amin'ny tsirairay. Raha tsorina, ny fananana ny molekiola amin'ny fotoana ny fifandonan'ny planeta dia tsy maintsy ho tanteraka mirona mikasika samy izy. Noho ny zava-misy izay atao an-tery, dia mandray anjara singa rehetra dia nanao fandaharana ao amin'ny andalana iray, ny fanehoan-kevitra catalysis dia haingana ny telo baiko ny toy izany kosa eo amin'ny toerana mavitrika ny anzima.

Under multifunctionality amin'ity tranga ity dia miresaka momba ny fananana ny singa rehetra ao amin'ny toerana mavitrika tamin'izany andro izany (na tanteraka mirindra) asa momba ny molekiola "tsaboina" fananana. Izay iray (môlekiola) Mety tsara ihany dia tsy raikitra eny amin'ny habakabaka (jereo. Ambony), fa tena miova koa ny toetra. Izany rehetra izany miara-mitondra any ny zava-misy fa ny anzima dia lasa mora kokoa hanao zavatra eo amin'ny substrate raha ilaina.