Funkcija encimov. Vloga encimov v telesu

Encimi - a kroglaste beljakovine, ki pomagajo, da prenese vse celične procese. Kot vse katalizatorjev, ki jih ni mogoče obrniti nazaj odgovor, in se uporabljajo za njegovo pospešitev.

Lokalizacija encimov v celici

Znotraj celice so posamezna encimi normalno vsebovala in delujejo v strogo določenem organel. Lokalizacija encimov je neposredno povezana s funkcijo, ki se običajno izvaja na mestu celic.

Skoraj vse encimov glikolize se nahaja v citoplazmi. Encimi Krebsov ciklus - v mitohondrijski matriks. Aktivne snovi v lizosomih hidrolizo.

Nekatera tkiva in organe živali in rastlin, ne samo na sklop encimov, temveč tudi za njihove dejavnosti. Ta funkcija tkanine uporabljajo klinično pri diagnozi nekaterih bolezni.

Obstajajo tudi starostno specifične funkcije v dejavnosti in niz encimov v tkivih. So najbolj jasno vidno v obdobju razvoja zarodka, ko diferenciacija tkiva.

Nomenklatura encimov

Obstaja več sistemov naslovov, od katerih je vsak upošteva lastnosti encima v različnem obsegu.

• Nepomembno. Imena snovi so imeli naključnih znakov. Na primer, pepsin (pepsis -. "Prebave", Gr) in tripsina (tripsis - "redči" grško.)
• Racionalno. Ime encima je sestavljen iz substrata in koncem "-ase". Na primer, amilaza pospeši hidrolizo škroba (amylo -. "Škrob", grško).
• Moskva. Sprejet je bil leta 1961, ki ga je Mednarodna komisija o nomenklaturi encimov na V. mednarodnem biokemijskega kongresu. Naslov snov sestoji iz substrata in reakcije, ki jo katalizira (pospešenem) z encimom. Če je funkcija encimov je prenos skupino atomov iz ene molekule (substrata) v drugo (akceptor), katalizator vsebuje ime in kemijsko ime akceptorja. Na primer, pri prenosu reakciji amino skupina od alanina do 2-oksiglutarovuyu kisline sodeluje encim alanin 2-oksoglutarataminotransferaza. Ime odraža:
• Substrat - alanin;
• akceptor - 2-oksoglutame kisline;
• amino prenaša v reakciji.

Mednarodna komisija je sestavila seznam vseh znanih encimov, ki se nenehno posodablja. To je zaradi odkritja novih snovi.

Klasifikacija encimov

Share encimi v skupine na dva načina. Prvi ponuja dve vrsti snovi:

• preprosta - sestavljeni samo iz beljakovin;
• Kompleksna - vsebuje beljakovine del (apoenzyme) in brez proteinov imenujemo koencim.

Vitamini so lahko vključeni v neproteinski del encimskega kompleksa. Medsebojno delovanje z drugimi snovmi poteka preko aktivnega mesta. Skupaj encim molekula ne sodeluje v procesu.

Lastnosti encimov, kot tudi druge proteine, določimo z njihovo strukturo. Odvisno od katalizatorjev je samo pospešijo njihovo reakcijo.

Metoda Druga klasifikacija deli Dejstvo je, kaj funkcija se izvede s pomočjo encimov. Rezultat je šest razredov:

• Oksidoreduktaza;
• transferaze;
• hidrolaze;
• izomeraze;
• liaza;
• ligazo.

Ta znana skupina, ki se ne razlikujejo le v vrste reakcij, ki uravnavajo encimi, ki obsegajo v njih. V snovi različnih skupin struktura je drugačna. In funkcija encimov v celici, zato ne more biti enaka.

Oksidoreduktaze - redoks

Glavna funkcija prve skupine encimov - pospešitev reakcije oksidacije zmanjševanje. Značilnost: sposobnost, da se tvori verigo oksidativnih encimov, v katerem se prenos elektronov ali atomov vodika od prvega substrata do končnega akceptorja. Te spojine so ločeni po principu delovanja ali pri delu v reakciji.

1. Aerobna dehidrogenaze (oksidaza) pospešijo prenos elektronov ali protonov neposredno z atomi kisika. Anaerobni tudi opravljajo enako dejanje, vendar v reakcijah, ki nastanejo brez prenosa elektronov ali vodikove atome na kisikovih atomov.
2. Primarna dehidrogenaze katalizirane procesne atomi odvzem vodika od oksidirajoče snovi (primarni substrat). Sekundarna - pospešiti odstranitev atomov vodika od sekundarnih substrata smo pripravili z uporabo primarnega dehidrogenazo.

Druga značilnost: pri čemer dvokomponentno katalizator z zelo omejenega sklopa koencim (aktivna skupina), lahko pospešijo niz različnih reakcijah oksidacije zmanjševanje. To se doseže z velikim številom variant: enako koencim lahko držijo različnih apofermentami. V vsakem primeru, še posebej oksidoreduktazo s svojimi lastnostmi.

Obstaja pa še ena značilnost te skupine encimov, ki ne more ne omenjam - se pospeši kemijske procese, povezane s sproščanjem energije. Takšne reakcije se imenujejo eksotermna.

Transferaze - nosilci

Ti encimi deluje kot transfer pospeševanje reakcije molekularne ostanki in funkcionalne skupine. Na primer, fofruktokinazo.

Dodeli osem skupin katalizatorjev, ki temeljijo na dopustnem skupine. Premislite le nekatere izmed njih.

1. Fosfotransferaze - pomaga prenesti ostanke fosforjeve kisline. Razdelili smo jih v podrazrede glede na destinacijo (alkohol, karboksilne kisline, itd).
2. Aminotransferaze - pospešitev reakcije aminokislin transaminacijo.
3. Glikozil - prenesejo ostanke glikozil molekul na molekule fosforjevih estrov mono- in polisaharidov. Zagotoviti razpad reakcije in sintezo oligo- ali polisaharide v rastlinskih in živalskih organizmih. Na primer, sodelujejo pri reakciji saharoze zloma.
4. Aciltransferaza prenesejo ostanke karboksilnih kislin s amini, alkoholi in aminokislin. Acil-koencim-A je vsestranski vir acilnih skupin. To se lahko šteje kot aktivna skupina acyltransferases. Najpogosteje prenaša acil ocetno kislino.

Hidrolaze - razgradili s sodelovanjem vode

V to skupino encimov deluje kot katalizator za cepitev reakcije (sintezo manj) organskih spojin v katere je vključena voda. Snovi, ki v tej skupini so v kletkah in v prebavnem soku. katalizatorji molekula v prebavnem traktu, so sestavljeni iz ene same komponente.

Kraj lokalizacijo teh encimov so lizosome. Opravljajo zaščitne funkcije encimov v celici: cepila tujih snovi, ki so šli skozi membrano. Prav tako porabijo tiste snovi, ki niso več potrebni celice, za katere so bili lizosome poimenovali sanitarij.

Še ena od njihove "vzdevek" - celični samomor, saj so glavno orodje za mobilni avtolize. Če je bila okužba, je vnetna postopek začel, membrana postane prepustna in lizosomske hidrolaze ven v citoplazmo, uničuje vse na svoji poti in uničuje celice.

Deli več vrst katalizatorjev iz te skupine:

• esteraza - odgovoren za hidrolizo estrov alkoholov;
• Glycolidase - pospeši hidrolizo glikozidov, odvisno od tega, kateri izomer delujejo oddajajo a- ali P-glikozidaze;
• Peptidni hidrolaze - odgovoren za hidrolizo peptidnih vezi v proteinih in pod določenimi pogoji in za njihovo sintezo, toda ta metoda se ne uporablja v sintezi proteinov v živih celicah;
• amidaze - odgovoren za hidrolizo škroba, na primer, ureaze katalizira razpad sečnine na amonijak in vodo.

Izomeraze - pretvorba molekula

Te snovi pospešitev sprememb v eno molekulo. Lahko so strukturne ali geometrična. To se lahko zgodi na različne načine:

• prenos vodikovih atomov;
• premikanje fosfatno skupino;
• sprememba lokacije atomskih skupin v prostoru;
• premikanje dvojne vezi.

Izomerizacija lahko izpostavljeni organskih kislin, ogljikovih hidratov in aminokislin. Izomeraze lahko pretvorite aldehidov in ketonov, nasprotno, cis oblika rekonstruiran v trans obliki in nazaj. Da bi bolje razumeli, kakšno funkcijo opravlja encimov iz te skupine, morate poznati razlike izomere.

Liaza solza povezava

Ti encimi pospešijo niso hidrolitično razpad organskih odnosov spojin:

• ogljik-ogljik;
• fosfor-kisik;
• ogljik-žveplo;
• ogljik-dušik;
• ogljik-kisik.

V tem primeru vsebuje take enostavne izdelke, kot so ogljikov dioksid, vodo, amoniak, in zaprtimi dvojnih vezi. Nekaj od teh reakcij se lahko gredo v nasprotni smeri, kar ustreza encimov pod primernimi pogoji za ta postopek ne le katalizira razpad, ampak sintezo.

Razvrstitev liaza pojavi vrsto povezave, se zlomi. To so kompleksne encimi.

ligazo zamrežen

Glavna funkcija encima te skupine - pospešek sinteze reakcij. Njihova posebnost - ustvarjanje konjugacijo z razpadom snovi, ki lahko oddaja energijo za proces biosintezne. Obstaja šest pregrade, izvedene s vrsto povezave. Pet od njih so enaki podskupine liaze in šesta je odgovorna za vzpostavitev komunikacije "dušik-metal".

Nekateri ligaze so vključeni v posebej pomembnih celičnih procesov. Na primer, DNA ligazo vključeni v replikacijo deoksiribonukleinske kisline. Ona šiva zarezane ustvarjanje novih fosfodiestrskih vezi. To je bila ona, ki se pridruži Okazaki fragmentov.

To isto encim se pogosto uporablja v genskega inženiringa. Omogoča znanstveniki zamrežiti molekule DNA potrebnih kosov njimi ustvarja edinstveno verigo deoksiribonukleinske kisline. Lahko določijo kakršne koli informacije, s čimer se ustvarja tovarne za proizvodnjo pomembnih beljakovin. Na primer, je mogoče šivanje kos DNK bakterije, odgovorne za sintezo insulina. In ko bo celica oddaja lastne beljakovine, je hkrati nam bo in mineralov, ki so potrebni za medicinske namene. Ostaja le, da jasno, in to bo pomagalo mnogim bolnim ljudem.

Ogromen Vloga encimov v telesu

Ti lahko povečajo hitrost reakcije več kot desetkrat. To je bistvenega pomena za normalno delovanje celic. A encimi sodelujejo pri vsaki reakciji. Zato je naloga encimov v telesu raznolika kot vseh prisotnih procesov. Motnje v teh katalizatorjev vodi do hudih posledic.

Encimi se pogosto uporabljajo v živilih, lahka industrija, medicina: se uporablja za izdelavo sirov, klobas, konzervirane hrane, so vključeni v detergent v prahu. Uporabljajo se tudi v proizvodnji fotografskih materialov.