Enzimek David Čmejrek 3.D

aktív hely

Bevezetés Meg kell értékelnünk a jó ételeket egy barát ajándékaként, élvezni kell az élvezet minden pillanatában, szeretni kell. A fűszerek elválaszthatatlanok tőle, mivel az enzimek az élethez tartoznak.Millióból nem találunk két egyforma hópelyhet, és két azonos emberi karaktert sem. Paradox módon ezek a látszólagos különbség alapjai. Különösen titokzatos egyéniséget nyújtanak. Ők a testben zajló folyamatok elméje. Ezeket az enzimeket cseppnyi iróniával, de inasokkal lehet hívni, akik érkezésük után azonnal átveszik a helyzet megtekintését és irányítását. A kérdés kísértése és lenyűgöző képessége uralkodott bennem. Ma szeretném megosztani veletek minden megszerzett tudásomat.

Általános jellemzők Az enzimek, a biológiai rendszerek katalizátorai, figyelemre méltó molekuláris eszközök, amelyek egyszerre teszik lehetővé a kvadrillió biokémiai folyamatot sejtjeinkben. Minden élő rendszerben megtalálhatók, jelenlétük lehetővé teszi a test kémiai változásainak - anyagcsere - összegét. Minden fajnak megvan a maga enzimje - fajspecifikus. Meghatározzák a kémiai reakció jellegét, és részt vesznek az energia különféle formáinak átalakításában is. Jelenlétük nélkül a legtöbb reakció a biológiai rendszerekben nem valósulhat meg, ill. nagyon lassú lenne. Nagyon specializálódtak az általuk katalizált reakcióban és a reagensek kiválasztásában, amelyekkel kölcsönhatásba lépnek. A legismertebb enzimek a fehérjék.

Az enzimek összetétele: Az egyes enzimek alapvető része egy aminosavláncból áll, amely alacsony molekulatömegű részekhez kapcsolódik, mint egy vitamin vagy ásványi anyag eleméhez. - kémiailag az egyszerű vagy összetett fehérjék közötti frakció. A holoenzim - a protein-kofaktor kofaktor katalitikusan aktív komplexe - az enzim nem fehérje része komplex fehérjék jellegével - lehet fémion vagy szerves molekula - koenzim apoenzim - az enzim fehérje része. A fémionokat tartalmazó enzimeket metalloproteineknek nevezik nagyobb hatékonyság - az enzimek által katalizált reakciók több nagyságrenddel gyorsabbak, mint a más kémiai katalizátorok által katalizált reakciók, gyakran teljes komplexekben működnek

Az enzimaktivitás feltételei: Fajok: endogének - enzimek, amelyek az emésztőmirigyek által képződnek és irányítják az emésztési exogének folyamatait - testünkben kontrollálják és a legösszetettebb feladatokat látják el, és különösen a sejtekben biztosítják az anyagcserét. a sejt belsejében, Enzimaktivitásban: szubsztrátkoncentráció enzimkoncentráció környezeti hőmérséklet ph környezeti aktivátor - olyan anyag, amely aktiválja az enzimet, így növeli aktivitását. Inhibitor - olyan anyag, amely csökkenti aktivitását versengő gátlás nem kompetitív gátlás alloszterikus gátlás

Az enzimek osztályozása 1. Oxidoreduktázok - katalizálják az intermolekuláris redox-átalakításokat alkohol-dehidrogenáz-glükóz-oxidáz-kataláz polimeráz 3. Hidrolázok - hidrolitikusan hasítják a kötéseket, amelyek pl észter, peptid, glikozid glükóz-6-foszfatáz-karboxipeptidáz A-adenozin-trifoszfatáz

4. Lyázok - katalizálják a nem hidrolitikus hasadást és a C - C, C - O, C - N kötések kialakulását (hacsak nem energiaigényesek) stb. Ugyanakkor általában kis molekulákat (H2O, CO2, NH3) aprítanak vagy visznek be a szubsztrátból. karbonanhidráz-fumarát-hidratáz-szerin-deamináz 5. Izomerázok - atomok és csoportjaik molekulán belüli transzferjét, azaz izomerek kölcsönös transzformációját hajtják végre laktatracacase ribulóz-foszfát-3-epimeráz trióz-foszfát-izomeráz 6. Ligázok - energiaigényes kötések kialakulását katalizálják ( áram) piruvát-karboxiláz-szintetáz DNS-ligáz bomlása és felszabadulása

Enzim-aktív helyek Az enzim-aktív hely az a régió, ahol a szubsztrátok megkötik (és egy protetikus csoport, ha van ilyen), és olyan aminosav-maradékokat tartalmaz, amelyek közvetlenül részt vesznek a szubsztrátban lévő kötések átrendeződésében. Bár az enzimek szerkezete, specifitása és katalizálási módszerei különböznek egymástól, ezekre az aktív helyekre számos általánosítást lehet tenni: Az aktív hely az összes enzimtérfogat viszonylag kis részét foglalja el. Az aktív hely háromdimenziós egyetlen egység. az enzimeknek sok gyenge interakcióval Az aktív helyek résekben és mélyedésekben helyezkednek el. Az interakció sajátossága az aktív hely atomjainak pontosan meghatározott elrendezésétől függ

Michaelis-Menten modell Számos enzim esetében az V katalízis sebessége a szubsztrát koncentrációjától függ [S], amint az a következő grafikonon látható: Egy adott enzim koncentrációnál az V sebesség szinte lineárisan függ az [S] -től, amikor az [S] értéke alacsony. Magas [S] -nél V szinte független [S] -től. Ez a legegyszerűbb modell megmagyarázza sok enzim kinetikai tulajdonságait: Az E enzim kölcsönhatásba lép az S szubsztráttal, így egy ES komplexet képez a k1 sebességállandóval. Az ES komplexnek két lehetősége van - vagy disszociál vissza az E enzimhez és az S szubsztráthoz k2 sebességállandóval, vagy továbbra is reagál, így P termékt képez k3 sebességállandóval.

megegyezik a maximális sebesség felével. Az ilyen állapotot állandó állapotban a Michaelis-Menten-egyenlet írja le: ahol Vmax = k3 [ET], ahol ET az összes enzimkoncentráció és KM a Michaelis-állandó, amelynek esetében: KM = (k2 + k3)/k1 . Ez az egyenlet elmagyarázza az előző grafikon kinetikai adatait. Nagyon alacsony szubsztrátkoncentrációk esetén, amikor [S] sokkal kisebb, mint KM, V = [S] Vmax/KM; vagyis a sebesség egyenesen arányos a szubsztrát koncentrációjával. Túl magas szubsztrátkoncentráció esetén, amikor [S] sokkal nagyobb, mint KM, V = Vmax; azaz a sebesség eléri a maximális értéket, és nem függ a szubsztrát koncentrációjától A KM érték jelentése egyértelmű az egyenletből. Amikor [S] = KM, akkor V = Vmax/2. A KM értéke tehát megegyezik a szubsztrátkoncentrációval, amelynél a reakció sebessége megegyezik a maximális sebesség felével.

A kompetitív inhibitorral ellentétben a kompetitív inhibitor nem az aktív, hanem a szabályozó helyhez kötődik, és csak az ES komplextel lép kölcsönhatásba: A vegyes inhibitor szintén nem kötődik az aktív helyhez, de kölcsönhatásba lép mind az E, mind az ES komplextel, affinitás mindkettőhöz:

Emésztőrendszeri enzimek 1. Orális enzimek a nyál nyál alfa-amiláz alkotóelemeként - ez az enzim viszonylag rövid ideig hat - lebontja a keményítőt 2. Gyomornedv-enzimek pepszin - ez egy proteolitikus enzim, amely hidrolizálja a fehérjék peptidkötéseit kis molekulatömegű lipáznak - saválló polipeptidnek, amely lebontja a tejben és tejszínben az emulgeált zsírt - nincs gyakorlati jelentősége egy felnőtt számára, mert szinte semmilyen aktivitást nem mutat más zsírokkal szemben, de emésztő hatása különösen csecsemőknél és kisgyermekeknél fontos zselatináz - segíti a hús proteoglikánjainak cseppfolyósítását - a gyomor amiláz a tej koagulációját okozza - a savas pH miatt kevéssé fontos a cukor emésztése szempontjából

3. Hasnyálmirigy-lé enzimek tripszin és kimotripszin - hasítják a szét nem bontott fehérjéket vagy ezek emésztett komponenseinek polipeptidjeit különböző lánchosszúságú peptidekké, de nem szabadítanak fel egyedi aminosavakat. karboxipeptidázok A, B - hasítja a fehérje lebomlási termékeket hasnyálmirigy alfa-amilázig - hidrolizálja a növényi keményítőt és a glikogént oligoszacharidokká hasnyálmirigy-lipáz - a semleges zsírokat epe jelenlétében monoacil-glicerinné és magasabb karbonsavakká hidrolizálja, amely emulgeálja a lipáz hatását erősíti a koleszterinészterázt - részt vesz a zsírok lebontásában - hidrolizálja a koleszterin-észtereket, a foszfolipázt - a magasabb karbonsavakat hasítja a foszfolipidekből 4. A vékonybél enteropeptidáz enzimjei - nukleázpeptidek hasítására szolgálnak - nukleinsavak szacharáz, maltáz-lipázok hasítása - monoacil-glicerinek és gliozolok hasítása magasabb karbonsavak

Összegzés A tudomány számos területe ma még gyerekcipőben jár és felfedezésre vár. Mindezek ellenére mintegy 3000 fajt ismerünk, a becslések szerint 80 000-ből, vagy csak egy apró porszem. Úgy tűnik, nem vagyunk képesek kellő figyelmet fordítani rájuk, akiknek hálásak vagyunk a lehetőségért, hogy normálisan éljünk, hogy saját különbségeik legyenek más fajtánkkal szemben. A múlt nagy agya már számos fontos felfedezést tett ezen a területen, de mint minden, az enzimeknek is megvan a kimondatlan titka. Remélem, hogy téged, akárcsak engem, elbűvölt a téma ötletessége. Fontos, hogy figyeljünk az enzimekre, akkor bármelyikünk, amikor az enzimek hatalmas természetének egy részét tárják elénk, az emberi emlékezet Hírességeinek Csarnokának részévé válhat.