Her canlı hücrede birçokkimyasal reaksiyonlar. Enzimler (enzimler) özel ve son derece önemli fonksiyonlara sahip proteinlerdir. Bunlara biyokatalizörler denir. Vücuttaki protein enzimlerinin ana işlevi biyokimyasal reaksiyonları hızlandırmaktır. Etkileşimi bu moleküller tarafından katalize edilen başlangıç reaktiflerine substratlar denir ve nihai bileşiklere ürünler denir.
Doğada, protein enzimleri sadece canlı çalışırsistemleri. Ancak modern biyoteknolojide, klinik teşhis, ilaç ve ilaç, saflaştırılmış enzimler veya bunların kompleksleri ve ayrıca sistemin araştırmacı için veri çalışması ve görselleştirmesi için gerekli ek bileşenler kullanılır.
Bu moleküller olmadan canlı bir organizmaişlev. Tüm yaşam süreçleri enzimler sayesinde uyumlu bir şekilde çalışır. Vücuttaki protein enzimlerinin ana işlevi metabolizmanın düzenlenmesidir. Onlarsız normal metabolizma imkansızdır. Moleküllerin aktivitesinin düzenlenmesi, aktivatörlerin (indükleyiciler) veya inhibitörlerin etkisi altında gerçekleşir. Kontrol, farklı protein sentezi seviyelerinde hareket eder. Ayrıca bitmiş moleküle göre “çalışır”.
Protein enzimlerinin ana özellikleribelirli bir substrat için özgüllük. Buna göre, sadece bir veya daha az sıklıkla bir dizi reaksiyonu katalize etme yeteneği. Tipik olarak, bu işlemler tersine çevrilebilir. Her iki işlevin performansı için bir enzim sorumludur. Ama hepsi bu kadar değil.
Enzim proteinlerinin rolü önemlidir.Bunlar olmadan biyokimyasal reaksiyonlar meydana gelmez. Enzimlerin etkisi nedeniyle, reaktiflerin önemli enerji harcamaları olmadan aktivasyon bariyerini aşması mümkün hale gelir. Vücutta 100 ° C'den yüksek bir sıcaklığı ısıtmanın veya kimyasal laboratuvar gibi agresif bileşenleri kullanmanın bir yolu yoktur. Protein enzimi substrata bağlanır. Bağlı bir durumda, ikincisinin sonraki salımı ile bir değişiklik meydana gelir. Kimyasal sentezde kullanılan tüm katalizörler bu şekilde çalışır.
Genellikle bu moleküllerin üçüncül (globül) veyaKuaterner (birkaç bağlı globül) protein yapısı. İlk önce lineer formda sentezlenirler. Ve sonra gerekli yapıya çöktüler. Aktiviteyi sağlamak için biyokatalizörün belirli bir yapıya ihtiyacı vardır.
Enzimler, diğer proteinler gibi, ısıtma, aşırı pH ve agresif kimyasal bileşiklerle yok edilir.
Bunlar arasında, bileşenlerin aşağıdaki özellikleri ayırt edilir:
Enzimlerin özgüllük seviyesi değişir.Ancak, herhangi bir enzim, yapı olarak benzer olan belirli bir substrat veya bileşik grubuna karşı her zaman aktiftir. Protein olmayan katalizörler bu özelliğe sahip değildir. Özgüllük, 10'a ulaşabilen bağlanma sabiti (mol / L) ile ölçülür.-10 mol / l Aktif enzimin çalışması hızlıdır.Bir molekül saniyede binlerce ve milyonlarca işlemi katalize eder. Biyokimyasal reaksiyonların hızlanma derecesi, geleneksel katalizörlerden önemli ölçüde (1000-100000 kat) daha yüksektir.
Enzimlerin etkisi birkaçmekanizmaları. En basit etkileşim, tek bir substrat molekülü ile meydana gelir ve bunu ürün oluşumu takip eder. Çoğu enzim reaksiyona giren 2-3 farklı molekülü bağlayabilir. Örneğin, bir grup veya atomun "ping pong" prensibine göre bir bileşikten diğerine veya çift sübstitüsyonuna transferi. Bu reaksiyonlarda genellikle bir substrat birleştirilir ve ikincisi fonksiyonel bir grup yoluyla enzime bağlanır.
Enzimin etki mekanizmasının incelenmesi, yöntemler kullanılarak gerçekleşir:
Substrat molekülü çok daha küçükbir protein enziminden daha fazladır. Bu nedenle, bağlanma az sayıda biyokatalizör fonksiyonel grubundan dolayı meydana gelir. Belirli bir amino asit grubundan oluşan aktif bir merkez oluştururlar. Karmaşık proteinlerde, yapıda, aktif merkezin bir parçası olabilen, protein olmayan bir yapıya sahip bir protez grubu bulunur.
Ayrı bir enzim grubu ayırt edilmelidir.Molekülde sürekli olarak moleküle bağlı olan ve ondan kurtulmuş bir koenzim vardır. Tamamen oluşturulmuş bir protein enzimine holoenzim denir ve kofaktör çıkarıldığında buna enzim denir. Koenzimler genellikle vitaminler, metaller, azotlu bazların türevleridir (NAD - nikotinamid adenin dinükleotid, FAD - flavin adenin dinükleotid, FMN - flavin mononükleotid).
Ciltleme merkezi özgüllük sağlarsubstrat için afinite. Bu nedenle, kararlı bir substrat-enzim kompleksi oluşur. Globülün yapısı, substratın bağlanmasını sağlayan belirli bir boyutun yüzeyinde bir niş (boşluk veya boşluk) olacak şekilde inşa edilir. Bu bölge genellikle aktif merkezin yakınında bulunur. Bireysel enzimler, kofaktörler veya metal iyonları ile bağlanma yerleri içerir.
Protein enzimi vücutta önemli bir rol oynar.Bu maddeler kimyasal reaksiyonları katalize eder, metabolizmadan sorumludur - metabolizma. Herhangi bir canlı hücrede, reaksiyonları azaltmak, bileşiklerin bölünmesi ve sentezi dahil olmak üzere yüzlerce biyokimyasal süreç sürekli olarak meydana gelir. Büyük bir enerji salınımı ile maddelerin sürekli oksidasyonu. Buna karşılık, karbonhidratların, proteinlerin, yağların ve komplekslerinin oluşumuna harcanır. Bölünme ürünleri, gerekli organik bileşiklerin sentezi için yapısal elementlerdir.
