Fermentai: kokie jie yra, pavyzdžiai ir klasifikacija

Fermentai yra baltymai, kurie katalizuoja gyvose būtybėse vykstančias chemines reakcijas.

Jie pagreitinti reakcijų greitį, kuris prisideda prie medžiagų apykaitos. Be fermentų daugelis reakcijų būtų itin lėtos.

Reakcijos metu fermentai nekeičia savo sudėties ir taip pat nėra vartojami. Taigi jie gali keletą kartų dalyvauti to paties tipo reakcijose per trumpą laiką.

Beveik visas ląstelių metabolizmo reakcijas katalizuoja fermentai.

Fermentų aktyvumo pavyzdys yra virškinimo procese. Dėka virškinimo fermentai, maisto molekulės skirstomos į paprastesnes medžiagas.

Fermento molekulės efektyvumas yra labai didelis. Apskaičiuota, kad apskritai fermento molekulė gali paversti 1000 substrato molekulių į atitinkamus produktus, tai tik per 1 minutę.

Kaip jie veikia?

Kiekvienas fermentas yra specifinis reakcijos tipui. Tai yra, jie veikia tik tam tikrą junginį ir visada vykdo to paties tipo reakcijas.

Junginys, kurį veikia fermentas, paprastai vadinamas substratas. Didelis fermento ir substrato specifiškumas yra susijęs su abiejų trimatėmis formomis.

Fermentas prisijungia prie substrato molekulės konkrečiame regione, vadinamame nuorodų svetainė. Tam, tiek fermentui, tiek substratui, pasikeičia jų struktūra.

Jie puikiai tinka kaip raktai spynose. Šis elgesys vadinamas Rakto užrakto teorija.

„Key-Lock“ modelio veikimas

Tarp veiksnių, kurie keičia fermentų aktyvumą, yra šie:

• Temperatūra: Temperatūra sąlygoja reakcijos greitį. Itin aukšta temperatūra gali denatūruoti fermentus. Kiekvienas fermentas veikia idealioje temperatūroje.
• pH: Kiekvieno fermento pH diapazonas laikomas idealiu. Nepaisant šių verčių, aktyvumas yra didžiausias.
• Laikas: Kuo ilgiau fermentas liečiasi su substratu, tuo daugiau produktų bus pagaminta.
• Fermentų ir substratų koncentracija: Kuo didesnė fermento ir substrato koncentracija, tuo reakcija bus greitesnė.

klasifikacija

Fermentai skirstomi į šias grupes pagal jų katalizuojamos cheminės reakcijos tipą:

1. Oksido reduktazės: oksidacijos-redukcijos arba elektronų perdavimo reakcijos. Pavyzdys: dehidrogenazės ir oksidazės.
2. Transferazės: funkcinių grupių, tokių kaip aminas, fosfatas, acilas ir karboksi, perdavimas. Pavyzdys: kinazės ir transaminazės.
3. Hidrolazės: kovalentinės jungties hidrolizės reakcijos. Pavyzdys: peptidazės.
4. Liases: Kovalentinių jungčių skaidymo reakcijos ir vandens, amoniako ir anglies dioksido molekulių pašalinimas. Pavyzdys: dehidratazės ir dekarboksilazės.
5. Izomerazės: optinių arba geometrinių izomerų konversijos reakcijos. Pavyzdys: epimerazės.
6. Ligazės: Naujų molekulių susidarymo reakcijos iš sąsajos tarp dviejų jau esančių molekulių. Pavyzdys: sintetazės.

Pavyzdžiai ir tipai

Fermentus sudaro baltymų dalis, vadinama apoenzimas ir kita nebaltyminė dalis, vadinama kofaktorius.

Kai kofaktorius yra organinė molekulė, jis vadinamas kofermentas. Daugelis kofermentų yra susiję su vitaminai.

Vadinamas fermento + kofaktorių rinkinys holoenzimas.

Peržiūrėkite keletą pagrindinių fermentų ir jų veiksmus:

• katalazė: skaido vandenilio peroksidą;
• DNR polimerazė arba atvirkštinė transkriptazė: katalizuoja DNR dubliavimąsi;
• laktazės: palengvina laktozės hidrolizę;
• Lipazė: palengvina lipidų virškinimą;
• Proteazė: veikti baltymus;
• ureazė: palengvina karbamido skaidymą;
• Pthyalin arba Amylase: veikia krakmolo skilimą burnoje, paversdamas jį maltoze (mažiausia molekule);
• Pepsinas arba proteazė: veikia baltymai, skaidant juos į mažesnes molekules;
• Tripsinas: dalyvauja skaidant nesuvirškintus baltymus skrandyje.

Ribojimas Fermentai

Ribojimo fermentus arba restrikcijos endonukleazes gamina bakterijos.

Jie sugeba sumažinti DNR tam tikruose taškuose.

Mes galime juos laikyti molekulinėmis žirklėmis. Ribojantys fermentai yra esminiai manipuliuojant DNR.

Taip pat žinoti apie rekombinantinė DNR.

Ribozimai

Ribozimai yra RNR molekulės, veikiančios kaip fermentai. Daugelį cheminių reakcijų, vykstančių ląstelių viduje, katalizuoja RNR.

Kaip ir baltymai, kurie veikia kaip fermentai, šios RNR molekulės pagreitina tam tikrų cheminių reakcijų greitį.

Jie taip pat yra labai specifiški substratui ir po reakcijos lieka chemiškai nepažeisti.

Šių ribozimų veikimas yra susijęs su įvairiais baltymų sintezė kamerose.

Taip pat skaitykite apie:

• Ląstelių metabolizmas
• Virškinimas