הפונקציה של אנזימים. התפקיד של אנזימים בגוף

אנזימים - A חלבונים כדוריים, המסייעים לעבור את כל התהליכים הסלולריים. כמו כל הזרזים, הם לא יכולים להחזיר את התגובה, והם משמשים כדי להאיץ אותו.

לוקליזציה של אנזימים בתא

בתוך התא, אנזימי הפרט בדרך כלל נמצאים ופועלים בתוך אברונים מוגדרים בקפדנות. לוקליזציה של אנזימים קשורות ישירות לפונקציה אשר בדרך כלל מבצעת את האתר הסלולרי.

כמעט כל האנזימים של הגליקוליזה ממוקמים בציטופלסמה. מחזור האנזימים קרבס - במטריצת המיטוכונדריה. החומרים הפעילים הכלול הידרוליזה lysosomes.

רקמות ואיברים מסוימים של בעלי חיים וצמחים הם לא רק על קבוצה של אנזימים, אלא גם עבור הפעילות שלהם. בדי תכונה זו בשימוש קליני באבחון של מחלות מסוימות.

ישנן גם תכונות ספציפיות גיל בפעילות ולהגדיר של אנזימים ברקמות. הם הכי נראים בבירור בתקופה של התפתחות עוברית כאשר בידול רקמות.

המינוח של אנזימים

ישנן מספר מערכות של כותרות, שכל אחד מהם לוקחים בחשבון את המאפיינים של האנזים בדרגות שונות.

• טריוויאלי. שמות החומרים ניתנים תווים אקראיים. לדוגמה, פפסין (פפסי -. "עיכול", GR) וזה טריפסין (tripsis - "מדלל" היווני.)
• Rational. השם של האנזים מורכב המצע ואת הסוף "-ase". לדוגמה, עמילאז מאיצה את הידרוליזה של עמילן (amylo -. "עמילן", יווני).
• מוסקבה. היא אומצה בשנת 1961 בידי הוועדה הבינלאומית על המינוח של אנזימים בקונגרס ביוכימיים הבינלאומי V. חומר כותרת מורכב המצע ואת התגובה אשר מזורזת (מואצת) על ידי האנזים. אם הפונקציה של אנזימים היא להעביר קבוצה של אטומים מן המולקולה אחד (המצע) לאחרת (את המקבל), זרז כוללת את השם ואת השם הכימי של acceptor. לדוגמה, בשנת התגובה העברת הקבוצה אמינו מ אלנין חומצה 2-oksiglutarovuyu משתתפת אלאנין אנזים: 2-oksoglutarataminotransferaza. השם משקף:
• מצע - אלאנין;
• נבלות עבור - חומצה 2-oxoglutaric;
• אמינו נסבל התגובה.

הנציבות הבינלאומית יש רשימה של כל האנזימים הידועים, המתעדכנת כל זמן. זאת בשל גילוי חומרים חדשים.

סיווג של אנזימים

אנזימים שתפו לקבוצות בשני אופנים. הראשונה מציעה שני סוגי חומרים:

• פשוט - מורכב רק חלבון;
• מורכבות - חלק חלבון המכיל (apoenzyme) ו-חלבון שאינו נקרא אנזים.

ויטמינים עשויים להיכלל כחלק בלתי חלבון של המתחם באנזים. אינטראקציה עם חומרים אחרים מתרחשת דרך האתר הפעיל. מולקולת אנזים סה"כ אינה משתתפת בתהליך.

מאפיינים של אנזימים, כמו גם חלבונים אחרים, נקבעים על ידי המבנה שלהם. בהתאם הזרזים הוא רק להאיץ את התגובה שלהם.

השיטה לסיווג השנייה מחלק למעשה, מה פונקציה מבוצעת על ידי אנזימים. התוצאה היא שישה שיעורים:

• oxidoreductase,
• transferase;
• hydrolase;
• איזומראז;
• אנזים זה;
• אנזים.

הקבוצה השמרנית הזו, הם נבדלים לא רק הסוגים של תגובות המווסתים אנזימים מורכבים בם. בשנת חומרים של קבוצות שונות של המבנה שונה. ואת הפונקציה של אנזימים בתא, ולכן, לא יכול להיות זהה.

Oxidoreductases - חיזור

הפונקציה העיקרית של הקבוצה הראשונה אנזימי - האצה של תגובות חמצון-חיזור. המאפיין: היכולת ליצור שרשרת של אנזימים חמצון, שבה העברת אלקטרונים או אטומי מימן מן המצע הראשון את המקבל סופית. תרכובות אלו מופרדות על פי העיקרון של ניתוח או בעבודת התגובה.

1. דהידרוגנז אירובית (מונואמין) להאיץ העברת אלקטרונים או פרוטונים ישירות עם אטומי חמצן. אנאירובית גם לבצע את אותה הפעולה, אך התגובות המתרחשות ללא העברת אלקטרונים או אטום מימן על אטומי חמצן.
2. דהידרוגנז ראשי אטום מימן נסיגה בתהליך מזורז מחומרי oxidizable (המצע הראשוני). משניים - להאיץ את הסרת אטומי מימן מן המצע משנית הוכנו באמצעות דהידרוגנז העיקרי.

תכונה נוספת: להיות זרז דו רכיבים עם סט מצומצם מאוד של קואנזים (קבוצת פעילים), הם יכולים להאיץ את הסט של מגוון תגובות חמצון-חיזור. זו מושגת על ידי מספר רב של גרסאות: באותו קואנזים עלול לדבוק apofermentami שונים. בכל מקרה, במיוחד oxidoreductase עם מאפיינים משלה.

יש תכונה נוספת של קבוצה זו של אנזימים, אשר אינו יכול שלא להזכיר - הם להאיץ תהליכים כימיים הקשורים לשחרור האנרגיה. תגובות אלו נקראות אקסותרמית.

Transferase - נשאים

אנזימים אלה מתפקדים תגובות העברת אצת שאריות מולקולריות וקבוצות פונקציונליות. לדוגמה, phosphofructokinase.

להקצות שמונה קבוצות של זרזים, המבוסס על הקבוצה הנסבלת. קחו רק חלק מהם.

1. Phosphotransferase - לעזור להעביר שאריות של חומצה זרחתית. הם נחלקים subclasses בהתאם ליעד (אלכוהול, חומצה קרבוקסילית, וכו ').
2. Aminotransferase - להאיץ את התגובה של transamination חומצות אמינו.
3. Glycosyl - העבירו שאריות glycosyl של מולקולות אל מולקולות של אסטרים זרחתית מונו ופוליסכרידים. ספק ותגובות פירוק וסינתזה של oligo- או סוכרים בצמחים ואורגניזמים חיים. לדוגמא, הם להשתתף התגובה של התמוטטות סוכרוז.
4. Acyltransferase הועבר שאריות של חומצות קרבוקסיליות אמינות, אלכוהול וחומצות אמינו. Acyl-אנזים-A הוא מקור תכליתי של קבוצות acyl. זה יכול להיחשב כקבוצת פעילים של acyltransferases. לרוב נסבל חומצה אצטית acyl.

Hydrolase - מתעכל בהשתתפות מים

בקבוצה זו של אנזימים לתפקד כזרזים בתגובות מחשוף (הסינתזה ופחות) של תרכובות אורגניות שבה מים מעורבים. חומרים בקבוצה זו מוחזקים בכלובים ובסופו של מיץ העיכול. מולקולת זרזים במערכת העיכול מורכבת מרכיב יחיד.

מקום הלוקליזציה של אנזימים אלה הם lysosomes. הם לבצע פעולות הגנה של אנזימים בתא: חומרים זרים ידבקו שחלפו דרך הממברנה. הם גם צורכים חומרים אלה אשר לא נמצאים עוד צורך התא, אשר lysosomes כונו תברואה.

נוסף של "הכינוי" שלהם - התאבדות הסלולר, שכן הם הכלי העיקרי autolysis התא. אם היה זיהום, תהליך דלקתי החל, הממברנה הופך hydrolase החדיר ליזוזומלית החוצה אל הציטופלסמה, להרוס כל מה שנקרה בדרכה, להרוס את התא.

משותף על ידי מספר סוגים של זרזים מקבוצה זו:

• esterase - אחראי הידרוליזה של אסטרים של אלכוהול;
• Glycosidase - להאיץ הידרוליזה של גליקוזידים, תלוי באיזה איזומר הם פועלים, פולטים α- או β-glycosidase;
• hydrolase פפטיד - אחראי הידרוליזה של קשרים פפטידיים בחלבונים, ובתנאים מסוימים ועל סינתזה שלהם, אך שיטה זו אינה בשימוש סינתזת החלבון בתאים חיים;
• amidase - אחראי הידרוליזה של ואימידים, למשל, באוראז מזרז את הפירוק של אוריאה לתוך אמוניה ומים.

איזומראז - מרת מולקולה

חומרים אלה להאיץ שינויים בתוך מולקולה אחת. הם עשויים להיות מבניים או גיאומטריים. זה יכול לקרות בדרכים שונות:

• העברה של אטומי מימן;
• הזזת קבוצת פוספט;
• שינוי מיקום של קבוצות אטומי בחלל;
• התנועה של הקשר הכפול.

Isomerization עלולים להיחשף חומצות אורגניות, פחמימות או חומצות אמינו. איזומראז יכול להמיר אלדהידים וקטונים, לעומת זאת, בצורת cis משוחזרת לצורה טרנס ובחזרה. כדי להבין טוב יותר מה פונקציה מבוצעת על ידי האנזימים של קבוצה זו, אתה צריך לדעת את איזומרים הבדלים.

חיבור lyase מדמיע

אנזימים אלה להאיץ פירוק הלא והידרוליזה יחסי תרכובות אורגניות:

• קשרי פחמן-פחמן;
• זרחן-חמצן;
• פחמן-גופרית;
• פחמן-חנקן;
• פחמן-חמצן.

במקרה זה כולל מוצרים פשוטים כגון כגון פחמן דו חמצני, מים, אמוניה, ואיגרות חוב כפולות סגורה. מעטים של התגובות הללו יכולים ללכת לכיוון ההפוך, התואמים את האנזימים בתנאים המתאימים תהליך זה לא רק לזרז את הפרידה, אבל סינתזה.

אנזים זה סיווג מתרחש סוג חיבור, הם פורצים. הם אנזימים מורכבים.

אנזים crosslinked

עיקר תפקידם של האנזימים של הקבוצה הזאת - ההאצה של תגובות הסינתזה. המוזרות שלהן - יצירת נטיה עם התפרקות חומרים המסוגלים לתת אנרגיה לתהליך biosynthetic. ישנן שש חטיבות נוצרו על ידי סוג חיבור. חמישה מהם lyases תת קבוצות זהות, ואת השישי אחראי לקביעתה תקשורת "מתכת חנקן".

ליגאזות חלקם מעורבות בתהליכים סלולריים חשובים במיוחד. לדוגמה, ligase DNA מעורב שכפול של חומצה דאוקסיריבונוקלאית. היא תופרת חתוכות, יצירת קשר פוספודיאסטרי חדש. היא הייתה זו אשר מצטרפת שברי Okazaki.

אנזים באותו זו נמצאת בשימוש נרחב בהנדסה גנטית. היא מאפשרת למדענים crosslink מולקולת ה- DNA של חתיכות הדרושים מהם, יצירת שרשרת ייחודית של חומצה דאוקסיריבונוקלאית. הם יכולים להניח את כל מידע, ובכך ליצור מפעל לייצור חלבונים חיוניים. כך למשל, אפשר לתפור חתיכת DNA של חיידק אחראי לסינתזת האינסולין. וכאשר התא ישדר חלבונים משלה, הוא בעת ובעונה אחת הבה נלבנה והמינרלים נחוצים למטרות רפואיות. נותר רק לנקות, וזה יעזור הרבה אנשים חולים.

התפקיד העצום של אנזימים בגוף

הם יכולים להגדיל את שיעור התגובה יותר מעשר פעמים. זה חיוני עבור פעילות תא נורמלית. אנזימים להשתתף כל תגובה. לפיכך, את הפונקציה של אנזימים בגוף מגוונים כמו כל התהליכים המתרחשים. שיבוש של זרזים אלה מוביל לתוצאות חמורות.

אנזימים נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית המזון, תעשייה קלה, רפואה: השתמשו לייצור גבינות, נקניקים, מזון משומר, כלולים אבקות חומר ניקוי. הם משמשים גם בייצור של חומרי צילום.