Entsyymit: mitä ne ovat, esimerkkejä ja luokitus

Entsyymit ovat proteiineja, jotka katalysoivat elävissä olennoissa tapahtuvia kemiallisia reaktioita.

Ne nopeuttaa reaktioiden nopeutta, joka edistää aineenvaihduntaa. Ilman entsyymejä monet reaktiot olisivat erittäin hitaita.

Reaktion aikana entsyymit eivät muuta koostumustaan ​​eikä niitä myöskään kuluteta. Siten he voivat osallistua useita kertoja saman tyyppiseen reaktioon lyhyessä ajassa.

Entsyymit katalysoivat melkein kaikki solujen metaboliareaktiot.

Esimerkki entsyymiaktiivisuudesta tapahtuu pilkkomisprosessissa. Kiitos ruoansulatusentsyymit, elintarvikemolekyylit hajotetaan yksinkertaisemmiksi aineiksi.

Entsyymimolekyylin tehokkuus on erittäin korkea. On arvioitu, että yleensä entsyymimolekyyli pystyy muuttamaan 1000 substraattimolekyyliä vastaaviksi tuotteiksi, vain muutamassa minuutissa.

Kuinka ne toimivat?

Jokainen entsyymi on spesifinen reaktiotyypille. Toisin sanoen ne vaikuttavat vain tiettyyn yhdisteeseen ja suorittavat aina saman tyyppisen reaktion.

Yhdistettä, johon entsyymi vaikuttaa, kutsutaan yleisesti

substraatti. Suuri entsyymisubstraattispesifisyys liittyy molempien kolmiulotteiseen muotoon.

Entsyymi sitoutuu substraattimolekyyliin tietyllä alueella, jota kutsutaan linkkisivusto. Tätä varten sekä entsyymi että substraatti muuttavat konformaatiota sopivaksi.

Ne sopivat täydellisesti kuin avaimet lukkoihin. Tätä käyttäytymistä kutsutaan Näppäinlukon teoria.

Key-Lock-mallin käyttö

Entsyymien aktiivisuutta muuttavia tekijöitä ovat:

• Lämpötila: Lämpötila säätää reaktionopeuden. Erittäin korkeat lämpötilat voivat denaturoida entsyymejä. Jokainen entsyymi toimii ihanteellisessa lämpötilassa.
• pH: Jokaisella entsyymillä on pH-alue, jota pidetään ihanteellisena. Näiden arvojen sisällä aktiivisuus on suurin.
• Aika: Mitä kauemmin entsyymi on kosketuksessa substraatin kanssa, sitä enemmän tuotteita syntyy.
• Entsyymi- ja substraattikonsentraatio: Mitä suurempi entsyymin ja substraatin pitoisuus on, sitä nopeammin reaktio tapahtuu.

Luokitus

Entsyymit luokitellaan seuraaviin ryhmiin niiden katalysoimien kemiallisten reaktioiden tyypin mukaan:

1. Oksidoreduktaasit: hapetus-pelkistys- tai elektroninsiirtoreaktiot. Esimerkki: Dehydrogenaasit ja oksidaasit.
2. Transferaasit: funktionaalisten ryhmien, kuten amiinin, fosfaatin, asyylin ja karboksin, siirto. Esimerkki: kinaasit ja transaminaasit.
3. Hydrolaasit: kovalenttisen sidoksen hydrolyysireaktiot. Esimerkki: Peptidaasit.
4. Liases: Kovalenttisten sidosten hajoamisreaktiot ja veden, ammoniakin ja hiilidioksidimolekyylien poisto. Esimerkki: Dehydraasit ja dekarboksylaasit.
5. Isomeraasit: muunnosreaktiot optisten tai geometristen isomeerien välillä. Esimerkki: Epimeraasit.
6. Ligaasit: uusien molekyylien muodostumisen reaktiot kahden olemassa olevan molekyylin välisestä yhteydestä. Esimerkki: synteetaasit.

Esimerkkejä ja tyypit

Entsyymit muodostuvat proteiiniosasta, jota kutsutaan apoentsyymi ja toinen ei-proteiiniosa, jota kutsutaan kofaktori.

Kun kofaktori on orgaaninen molekyyli, sitä kutsutaan koentsyymi. Monet koentsyymit liittyvät vitamiineja.

Entsyymi + kofaktori -sarjaa kutsutaan holoentsyymi.

Katso joitain tärkeimpiä entsyymejä ja niiden toimintaa:

• katalaasi: hajottaa vetyperoksidia;
• DNA-polymeraasi tai käänteiskopioija: katalysoi DNA: n päällekkäisyyttä;
• laktaasi: helpottaa laktoosihydrolyysiä;
• Lipaasi: helpottaa lipidien pilkkomista;
• Proteaasi: vaikuttaa proteiineihin;
• ureaasi: helpottaa urean hajoamista;
• Ptyyaliini tai amylaasi: vaikuttaa tärkkelyksen hajoamiseen suussa muuttamalla sen maltoosiksi (pienin molekyyli);
• Pepsin tai proteaasi: toimii proteiinejahajottamalla ne pienempiin molekyyleihin;
• Trypsiini: osallistuu pilkkoutumattomien proteiinien hajoamiseen vatsassa.

Rajoitusentsyymit

Bakteerit tuottavat restriktioentsyymejä tai restriktioendonukleaaseja.

Ne pystyvät leikkaamaan DNA: ta tietyissä kohdissa.

Voimme pitää niitä molekyylisaksina. Rajoitusentsyymit ovat olennaisia ​​DNA: n manipuloinnissa.

Myös tietää yhdistelmä-DNA.

Ribotsyymit

Ribotsyymit ovat RNA-molekyylejä, jotka toimivat kuin entsyymit. Monia solujen sisällä tapahtuvia kemiallisia reaktioita katalysoidaan RNA.

Kuten entsyymeinä toimivat proteiinit, nämä RNA-molekyylit kiihdyttävät tiettyjen kemiallisten reaktioiden nopeutta.

Ne ovat myös erittäin substraattispesifisiä ja pysyvät kemiallisesti ehjinä reaktion jälkeen.

Näiden ribotsyymien suorituskyky liittyy eri vaiheisiin proteiinisynteesi soluissa.

Lue myös:

• Solujen aineenvaihdunta
• Ruoansulatus