โปรตีนเอนไซม์: บทบาทของคุณสมบัติการทำงานของเอนไซม์โปรตีนในร่างกาย

ในเซลล์ที่มีชีวิตทุกมีชุดของปฏิกิริยาเคมี เอนไซม์ (เอนไซม์) - โปรตีนที่มีฟังก์ชั่นที่เฉพาะเจาะจงและมีความสำคัญมาก พวกเขาจะเรียกเอนไซม์ หลัก การทำงานของเอนไซม์ ในร่างกายคือการเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมี วัสดุที่เริ่มต้นซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจากปฏิกิริยาของโมเลกุลเหล่านี้จะเรียกว่าพื้นผิวและสารประกอบสุดท้าย - ผลิตภัณฑ์

ในธรรมชาติเอนไซม์เป็นโปรตีนทำงานเฉพาะในระบบที่อยู่อาศัย แต่ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพที่ทันสมัย, การวินิจฉัยทางคลินิกและการแพทย์เภสัชกรรมใช้เอนไซม์บริสุทธิ์หรือคอมเพล็กซ์ของพวกเขาเช่นเดียวกับส่วนประกอบเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับการทำงานของระบบและการแสดงข้อมูลสำหรับการวิจัย

อย่างมีนัยสำคัญทางชีวภาพและคุณสมบัติของเอนไซม์

โดยไม่ต้องโมเลกุลเหล่านี้มีชีวิตที่อาศัยอยู่ไม่สามารถทำงานได้ กระบวนการทุกชีวิตกำลังทำงานอย่างกลมกลืนต้องขอบคุณเอนไซม์ หน้าที่หลักของเอนไซม์โปรตีนในร่างกาย - กฎระเบียบของการเผาผลาญอาหาร โดยพวกเขาจะไม่สามารถเผาผลาญอาหารปกติ กฎระเบียบของกิจกรรมของโมเลกุลที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของ activators (ปฏิกิริยา) หรือสารยับยั้ง การควบคุมการดำเนินการในระดับที่แตกต่างกันของการสังเคราะห์โปรตีน นอกจากนี้เขายัง "ทำงาน" ในแง่ของโมเลกุลเสร็จ

คุณสมบัติหลักของเอนไซม์โปรตีน - ความจำเพาะกับสารตั้งต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่ง และตามความสามารถในการกระตุ้นเพียงคนเดียวหรือน้อยกว่าชุดของปฏิกิริยา โดยปกติกระบวนการเหล่านี้จะพลิกกลับ สำหรับการทำงานของฟังก์ชั่นทั้งความรับผิดชอบอย่างใดอย่างหนึ่งเอนไซม์ แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด

บทบาทของเอนไซม์เป็นสิ่งจำเป็น โดยที่พวกเขาไม่มีปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกิดขึ้น โดยการกระทำของเอนไซม์น้ำยาก็เป็นไปได้ที่จะเอาชนะอุปสรรคการเปิดใช้งานโดยไม่ต้องจ่ายอย่างมีนัยสำคัญของพลังงาน ในร่างกายมีความเป็นไปเพื่อให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 องศาเซลเซียสหรือการใช้สารเคมีที่ก้าวร้าวเช่นห้องปฏิบัติการไม่มี โปรตีนเอนไซม์ผูกกับพื้นผิว ในสภาพที่ถูกผูกไว้มีการปรับเปลี่ยนตามด้วยการเปิดตัวของหลัง เพราะนี่คือทั้งหมดของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในการสังเคราะห์สารเคมี

อะไรระดับขององค์กรของโปรตีนโมเลกุลเอนไซม์?

โดยปกติแล้วโมเลกุลเหล่านี้มีระดับอุดมศึกษา (เม็ด) หรือสี่ (หลายข้นที่เชื่อมต่อกัน) โครงสร้างโปรตีน ก่อนที่พวกเขามีการสังเคราะห์ในแบบเชิงเส้น และแล้วพับเป็นโครงสร้างที่ต้องการ เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของ biocatalyst ที่ต้องมีโครงสร้างบางอย่าง

เอนไซม์เช่นเดียวกับโปรตีนชนิดอื่น ๆ จะถูกทำลายด้วยความร้อนค่ามากค่า pH, สารประกอบทางเคมีที่ก้าวร้าว

คุณสมบัติเพิ่มเติมของเอนไซม์

ในบรรดาคุณสมบัติเหล่านี้เป็นองค์ประกอบต่อไปนี้:

1. Stereospecificity - การก่อตัวของเพียงหนึ่งผลิตภัณฑ์
2. Regioselectivity - ทำลายพันธะเคมีหรือการปรับเปลี่ยนกลุ่มเพียงหนึ่งตำแหน่ง
3. Chemoselectivity - ปฏิกิริยาเพียงหนึ่งปฏิกิริยา

ทำงานโดยเฉพาะอย่างยิ่ง

ระดับของความจำเพาะของเอนไซม์แตกต่างกันไป อย่างไรก็ตามเอนไซม์ใด ๆ มักจะใช้งานบนพื้นผิวหรือกลุ่มของสารประกอบที่คล้ายกันในโครงสร้าง ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่ใช่โปรตีนไม่แสดงคุณสมบัตินี้ จำเพาะวัดคงมีผลผูกพัน (โมล / ลิตร) ซึ่งสามารถเป็นได้ถึง 10 ^-10 โมล / ลิตร การทำงานที่รวดเร็วของเอนไซม์ที่ใช้งาน หนึ่งโมเลกุลกระตุ้นพันล้านคำสั่งต่อวินาที ระดับของการเร่งความเร็วของปฏิกิริยาทางชีวเคมีอย่างมีนัยสำคัญ (1000-100,000 ครั้ง) สูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเดิม

การกระทำของเอนไซม์ที่ถูกสร้างขึ้นในหลายกลไก การทำงานร่วมกันง่ายเกิดขึ้นกับหนึ่งโมเลกุลของพื้นผิวตามด้วยการก่อตัวของสินค้า เอนไซม์ส่วนใหญ่สามารถผูก 2-3 โมเลกุลที่แตกต่างกันตอบสนอง ยกตัวอย่างเช่นการถ่ายโอนของอะตอมหรือกลุ่มจากที่หนึ่งไปยังอีกสารประกอบหรือเปลี่ยนตัวคู่ใน "ปิงปองที่" ปฏิกิริยาเหล่านี้มักจะเชื่อมต่อหนึ่งพื้นผิวและการทำงานกลุ่มที่สองคือการเชื่อมโยงโดยเอนไซม์

การศึกษา กลไกการทำงานของเอนไซม์ของการกระทำ ที่เกิดขึ้นในลักษณะที่:

1. การกำหนดสินค้าขั้นกลางและขั้นสุดท้าย
2. การศึกษาโครงสร้างและรูปทรงเรขาคณิตของการทำงานเป็นกลุ่มผูกกับพื้นผิวและการให้บริการที่สูง อัตราการเกิดปฏิกิริยา
3. การกลายพันธุ์ในยีนของเอนไซม์และความมุ่งมั่นของการเปลี่ยนแปลงในการสังเคราะห์และการทำงานของตน

การใช้งานและเว็บไซต์ที่มีผลผูกพัน

โมเลกุลของพื้นผิวขนาดเล็กกว่าโปรตีนเอนไซม์ ดังนั้นการที่มีผลผูกพันเป็นเพราะจำนวนเล็ก ๆ ของการทำงานเป็นกลุ่มของ biocatalyst พวกเขาฟอร์มใช้งานเว็บไซต์ประกอบด้วยชุดเฉพาะของกรดอะมิโน ใน โปรตีนที่ซับซ้อน ในโครงสร้างของกลุ่มเทียมนำเสนอธรรมชาติ nonprotein ซึ่งก็อาจจะเป็นส่วนหนึ่งของศูนย์ที่ใช้งานอยู่

มันควรจัดสรรแยกกลุ่มของเอนไซม์ พวกเขามีในโมเลกุลรวมถึงโคเอนไซม์ที่มีผลผูกพันอย่างถาวรโมเลกุลและได้รับการยกเว้นจากมัน เกิดขึ้นอย่างเต็มที่โปรตีนเอนไซม์ที่เรียกว่า holoenzyme และเมื่อลบปัจจัย - การ apoenzyme ในฐานะที่เป็นโคเอนไซม์มักจะทำหน้าที่วิตามินโลหะอนุพันธ์ของฐานไนโตรเจน (NAD - Nicotinamide adenine dinucleotide, FAD - Flavin adenine dinucleotide, FMN - Flavin mononucleotide)

เว็บไซต์ที่มีผลผูกพันให้ความสัมพันธ์เฉพาะกับพื้นผิว เนื่องจากเป็นรูปแบบที่มีความซับซ้อนตั้งต้นเอนไซม์ที่มีเสถียรภาพ โครงสร้าง Globule สร้างเพื่อให้เป็นไปบนพื้นผิวของช่อง (ช่องหรือปิดภาคเรียน) มีขนาดบางซึ่งมีผลผูกพันของพื้นผิว โซนนี้มักจะอยู่ใกล้กับการใช้งานเว็บไซต์ สำหรับเอนไซม์บางมีพื้นที่เชื่อมต่อกับปัจจัยหรือไอออนโลหะ

ข้อสรุป

โปรตีนเอนไซม์ที่มีบทบาทสำคัญในร่างกาย สารดังกล่าวเป็นตัวกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมีมีความรับผิดชอบในการเผาผลาญอาหาร - การเผาผลาญอาหาร ในเซลล์ที่มีชีวิตใด ๆ ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องร้อยของกระบวนการทางชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเกิดปฏิกิริยาลดความแตกแยกและการสังเคราะห์สารที่ อย่างต่อเนื่องการเกิดออกซิเดชันของสารที่มีการเปิดตัวที่มีขนาดใหญ่ของพลังงาน เธอในการเปิดที่ใช้ในการก่อตัวของคาร์โบไฮเดรตโปรตีนไขมันและซับซ้อนของพวกเขา ผลิตภัณฑ์ความแตกแยกที่มีองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์