우리 몸의 일은 매우 복잡합니다수백만 개의 세포, 수천 가지의 다양한 물질이 관여하는 과정. 그러나 특별한 단백질에 전적으로 완전히 의존하는 한 가지 영역이 있습니다. 사람이나 동물의 삶은 완전히 불가능합니다. 아마 짐작했듯이, 우리는 이제 효소에 대해 이야기하고 있습니다.
이 물질들은주로 단백질, 그들은 그들 자신으로 간주 될 수 있습니다. 19 세기 30 년대에 효소가 처음 발견 된 것은 과학자들만이 1 세기가 넘는 기간 동안 그들에 대해 다소 균일 한 정의를 요구한다는 사실을 알아야합니다. 단백질 효소의 기능은 무엇입니까? 이 기사와 그 기사의 구조 및 반응 예에 대해 배우게됩니다.
모든 단백질이이론적으로도 효소가 될 수 있습니다. 구형 단백질 만 다른 유기 화합물에 대한 촉매 활성을 가질 수 있습니다. 이 등급의 모든 천연 화합물과 마찬가지로 효소는 아미노산 잔기로 구성됩니다. 단백질의 효소 기능 (예를 들어 논문에 포함될 것)은 몰 질량이 5000 이상인 것들에 의해서만 수행 될 수 있음을 기억하십시오.
효소는 생물학적 촉매제유래. 반응에 관여하는 두 물질 (기판) 사이의 밀접한 접촉으로 인해 반응을 가속화 할 수 있습니다. 우리는 단백질의 효소 기능이 살아있는 유기체 만의 특징 인 일부 생화학 적 반응의 촉매 과정이라고 말할 수 있습니다. 실험실에서는 작은 부분 만 재현 할 수 있습니다.
모든 것이 인쇄물과 접촉하는 것은 아닙니다.효소의 몸, 그러나 그것의 작은 영역, 그것은 활성 센터라고합니다. 이것이 그들의 주요 속성, 상보성입니다. 이 개념은 효소가 형태 및 물리 화학적 특성에서 기질에 이상적으로 적합하다는 것을 암시한다. 이 경우 단백질 효소의 기능은 다음과 같습니다.
반응을 가속화하는 것은 이러한 요인들입니다. 이제 효소와 무기 촉매를 비교해 봅시다.
기능 비교 | 효소 | 무기 촉매 |
더 빠른 정방향 및 역방향 반응 | 똑같다 | 똑같다 |
특이성 (상보성) | 특정 유형의 물질에만 적합, 높은 특이성 | 그것들은 보편적 일 수 있으며, 한 번에 여러 유사한 반응을 가속화합니다. |
속도 반응 | 반응 강도가 수백만 배 증가합니다. | 수백 번의 가속 |
열에 대한 반응 | 반응은 관련된 단백질의 완전 또는 부분 변성으로 인해 "아니오"입니다 | 가열되면 대부분의 촉매 반응이 여러 번 가속화됩니다 |
보시다시피 단백질의 효소 기능특이성을 제안합니다. 우리는 또한이 단백질들 중 다수가 종 특이성을 가지고 있다고 스스로를 덧붙입니다. 간단히 말해, 인간 효소는 기니피그에 적합하지 않을 것입니다.
2 차 레벨은이것에 속하는 것은 이들 아미노산 잔기 사이에 발생할 수있는 추가적인 유형의 결합을 사용하여 결정된다. 이러한 결합은 수소, 정전기, 소수성 및 Van der Waals 상호 작용입니다. 이들 결합이 야기하는 스트레스의 결과로, α- 나선, 루프 및 β- 가닥이 효소의 다양한 부분에 형성된다.
3 차 구조는폴리펩티드 사슬의 비교적 큰 부분이 단순히 접히는 것. 결과 코드를 도메인이라고합니다. 마지막으로,이 구조의 최종 형성은 상이한 도메인 사이에서 안정적인 상호 작용이 확립 된 후에 만 발생한다. 도메인 자체의 형성은 절대적으로 독립적 인 순서로 발생한다는 것을 기억해야합니다.
일반적으로 폴리 펩타이드 사슬은형성된 약 150 개의 아미노산 잔기로 구성된다. 도메인이 서로 상호 작용하면 소구가 형성됩니다. 활성 중심이 효소 기능을 수행하기 때문에이 과정의 중요성을 이해해야합니다.
도메인 자체는그것의 구성에서 아미노산 잔기는 수많은 상호 작용이 있습니다. 그들의 수는 도메인들 사이의 반응에 대한 수보다 훨씬 크다. 따라서, 이들 사이의 공동은 다양한 유기 용매의 작용에 대해 비교적 "취약성"이다. 그들의 부피는 약 20-30 입방 옹스트롬이며 여러 물 분자에 적합합니다. 다른 도메인은 종종 완전히 독특한 공간 구조를 가지고 있으며, 이는 완전히 다른 기능을 수행하는 것과 관련이 있습니다.
일반적으로 활성 센터는 엄격하게 위치합니다도메인 간. 따라서, 이들 각각은 반응 과정에서 매우 중요한 역할을한다. 이러한 도메인 배열로 인해, 효소의이 영역의 상당한 유연성, 이동성이 드러난다. 공간적 위치를 상응하게 변화시킬 수있는 화합물 만이 효소 기능을 수행하기 때문에 이것은 매우 중요하다.
효소의 몸체에서 폴리펩티드 결합의 길이와그들이 얼마나 복잡한 기능을 수행하는지 직접 연결되어 있습니다. 역할의 합병증은 두 개의 촉매 도메인 사이에 활성 반응 센터가 형성되고 완전히 새로운 도메인이 형성되기 때문에 달성됩니다.
일부 단백질 효소 (예 : 리소자임 및글리코겐 포스 포 릴라 제)는 동일한 유형의 화학적 결합의 절단 반응을 촉매 화하지만 크기가 크게 변할 수있다 (각각 129 및 842 아미노산 잔기). 차이점은 더 크고 더 큰 효소가 공간에서의 위치를 더 잘 제어 할 수있어 안정성과 반응 속도가 더 크다는 것입니다.
1. 산화 환원 효소. 이 경우 단백질 효소의 기능은 산화 환원 반응의 자극입니다.
2. 전이. 그들은 다음 그룹의 기판 사이에서 전사를 수행 할 수 있습니다.
3. 가수 분해 효소. 이 경우 단백질의 효소 기능의 중요성은 다음 유형의 화합물로 구성됩니다.
4.리스. 그들은 그룹을 풀고 이중 결합을 형성하는 능력이 있습니다. 또한 개별 프로세스를 이중 결합으로 결합하는 역 프로세스를 수행 할 수 있습니다.
5. 이성 질화 효소. 이 경우 단백질의 효소 기능은 복잡한 이성질체 반응을 촉진하는 것입니다. 이 그룹에 속하는 효소는 다음과 같습니다.
6. 리가 제 (또는 신시 타제라고도 함) 특정 결합의 동시 형성으로 ATP를 절단하는 역할을합니다.
종종 효소는 구형 단백질입니다기원, 활성 중심은 자체 아미노산 잔기로 표시된다. 다른 모든 경우에 센터에는 센터와 밀접하게 연결된 보철 그룹 또는 코엔자임 (예 : ATP)이 연결이 훨씬 약합니다. 전체 촉매를 홀로 엔자임 (holoenzyme)이라고하며, ATP 제거 후 형성된 잔류 물은 아조 효소입니다.
따라서이 기준으로 효소는 다음과 같은 그룹으로 나뉩니다.
첫 번째의 일부인 모든 물질그룹은 식품 산업에서 널리 사용됩니다. 다른 모든 촉매는 활성화를 위해 매우 특정한 조건이 필요하므로 신체 또는 일부 실험실 실험에서만 작동합니다. 따라서 효소 기능은 인간 또는 동물 유기체의 엄격하게 정의 된 조건 하에서 특정 유형의 반응을 자극 (촉매)하는 매우 구체적인 반응입니다.
절대적 일 수 있습니다.이 경우, 엄격하게 정의 된 효소 유형에 대해서만 특이성이 나타납니다. 따라서 요소 분해 효소는 요소와 만 상호 작용합니다. 어떤 상황에서도 유당과 반응하지 않습니다. 이것이 체내 효소 단백질의 기능입니다.
또한 절대 그룹 특이성은 드문 일이 아닙니다. 이름에서 알 수 있듯이이 경우한 종류의 유기 물질 (착체, 알코올 또는 알데히드를 포함한 에테르)에 엄격하게 "감수성"이 있습니다. 따라서 위의 주요 효소 중 하나 인 펩신은 펩티드 결합의 가수 분해와 관련해서 만 특이성을 나타낸다. 알코올 탈수 효소는 알코올과 독점적으로 상호 작용하며 젖산 탈수 효소는 α- 하이드 록시 산을 제외하고는 어떤 것도 분해하지 않습니다.
또한 효소 기능이특정 화합물 그룹의 특징이지만 특정 조건에서 효소는 주요 "표적"과는 매우 다른 물질에 작용할 수 있습니다. 이 경우 촉매는 특정 부류의 물질로 "중력 화"되지만 특정 조건에서는 다른 화합물을 분해 할 수 있습니다 (반드시 유사하지는 않음). 사실,이 경우 반응이 여러 번 느려질 것입니다.
트립신의 작용 능력은 널리 알려져 있습니다.그러나 위장관에서 효소 기능을 수행하는이 단백질이 다양한 에스테르 화합물과 잘 상호 작용할 수 있다는 사실을 아는 사람은 거의 없습니다.
마지막으로 특이성은 광학적입니다.이 효소는 완전히 다른 광범위한 물질과 상호 작용할 수 있지만 엄격하게 정의 된 광학적 특성을 가진 조건에서만 상호 작용할 수 있습니다. 따라서이 경우 단백질의 효소 기능은 효소가 아니라 무기 기원 촉매의 작용 원리와 크게 유사합니다.
일반적으로 집중 효과의 본질은 아무것도 아닙니다무기 촉매 반응과 다르지 않습니다. 이 경우 이러한 기질의 농도는 용액의 전체 부피에 대한 유사한 값보다 몇 배 더 높은 활성 중심에서 생성됩니다. 반응의 중심에는 물질의 분자가 선택적으로 분류되어 서로 반응해야합니다. 화학 반응 속도를 수십 배 증가시키는 것이이 효과라고 추측하기 쉽습니다.
표준 화학 공정이 진행 중일 때상호 작용하는 분자의 어느 부분이 서로 충돌하는지는 매우 중요합니다. 간단히 말해서, 충돌 순간의 물질 분자는 반드시 서로에 대해 엄격하게 배향되어야합니다. 효소의 활성 중심에서 그러한 회전이 강제 순서로 수행되고, 그 후에 모든 참여 구성 요소가 특정 라인에 정렬되어 촉매 반응이 약 3 배 가속된다는 사실로 인해.
이 경우 다 기능성활성 센터의 모든 구성 부분의 특성은 "처리 된"물질의 분자에 동시에 (또는 엄격하게 일관되게) 작용하는 것으로 이해됩니다. 동시에, 분자 (분자)는 공간에 적절하게 고정 될뿐만 아니라 (위 참조) 특성도 크게 바뀝니다. 이 모든 것이 효소가 필요한 방식으로 기질에 작용하는 것이 훨씬 쉬워진다는 사실로 이어집니다.
