Mae'r safle actif yr ensym: strwythur, priodweddau. A ddarganfu safle'r gweithredol y ensym? Hyn a elwir yn safle actif yr ensym?

Rydym i gyd wedi clywed am ensymau, ond mae'n annhebygol bod pob un ohonom yn drylwyr yn gwybod yn union sut y sylweddau hyn yn cael eu trefnu, a pham mae eu hangen. Bydd Mae'r erthygl hon yn helpu i ddeall y strwythur a swyddogaethau ensymau (ensymau) yn gyffredinol, ac yn eu canolfannau gweithredol yn arbennig.

ymchwilio hanes

Yn 1833, fferyllydd Ffrengig Anselme Payen adnabod a disgrifio priodweddau y amylase ensymau.

Ychydig flynyddoedd yn ddiweddarach,, yn astudio trosi i mewn i siwgrau burum alcohol sy'n cynnwys, awgrymodd Louis Pasteur fod y broses hon oherwydd y cemegau sy'n rhan o'r burum.

Ar ddiwedd y ffisiolegydd ganrif XIX Bathodd villi Kyune y term "ensym" yn gyntaf.

Almaeneg Eduard Buchner ym 1897 nodi a disgrifio zymase - cymhleth ensym sy'n catalyzes trosi swcros mewn adwaith ethanol. Yn natur zymase mewn maint mawr yn y burum.

Nid ydym yn gwybod pryd a a agorodd y safle actif yr ensym. Mae'r darganfyddiad yn cael ei gredydu â enillydd gwobr Nobel fferyllydd Edaurdu Buchner, biolegydd Americanaidd James Sumner a gwyddonwyr enwog eraill a oedd yn gweithio ar yr astudiaeth catalysis enzymatic.

Gwybodaeth gyffredinol am ensymau

Dwyn i gof bod ensymau - sylweddau o natur protein, sy'n cyflawni swyddogaethau mewn organebau byw catalyddion o adweithiau cemegol. Mae'r ensym Mae dogn nad ydynt yn cymryd rhan yn uniongyrchol ynddo, llif yr adwaith yn darparu canolfan gweithredol o'r ensym.

Dyma rai o briodweddau ensymau:

1) Effeithlonrwydd. Mae ychydig bach o catalydd ddigonol i gyflymu'r adwaith cemegol mewn 10 ⁶ gwaith.

2) Penodolrwydd. Nid yw un ensym yn gatalydd cyffredinol o unrhyw adwaith yn y gell. Ar gyfer ensym mynegi penodolrwydd o weithredu: pob ensym catalyzes dim ond un neu nifer o adweithiau tebyg gyda swbstradau (porthiant adweithydd), ond adweithyddion cemegol eraill ar gyfer yr un natur, gall yr ensym yn ddiwerth. Rhyngweithio gyda swbstradau priodol a chyflymiad pellach yr adwaith yn darparu canolfan gweithredol o'r ensym.

3) Gweithgaredd Clir. Mae'r gweithgaredd ensymau yn y gell yn newid yn gyson o isel i uchel.

Nid yw 4) Crynodiad o ensymau penodol yn y gell yn gyson a gall amrywio yn dibynnu ar yr amodau allanol. ensymau o'r fath mewn bioleg a elwir yn inducible.

Dosbarthiad o ensymau

Yn ei strwythur, gall y ensymau cael ei rannu yn syml a chymhleth. Syml yn cynnwys yn gyfan gwbl o weddillion asid amino, yn grwp heb fod yn protein cymhleth o sylweddau. Gelwir coenzymes cymhleth.

Yn ôl y math o ensymau gatalyddu adweithiau yn cael eu rhannu yn:

1) Oxidoreductases (gataleiddio adweithiau rhydocs).

2) Transferases (trosglwyddo i grwpiau ar wahân o atomau).

3) Lyases (bondiau cemegol glynu).

4) Lipase (ffurflen cysylltiad yn yr adweithiau oherwydd egni ATP).

5) Isomerases (uchuvstvuyut adweithiau interconversion o isomerau).

6) Hydrolases (gataleiddio adweithiau cemegol drwy dreuliad â bondiau).

ensym strwythur

Ensym - strwythur tri-dimensiwn cymhleth, sy'n cael ei cynnwys yn bennaf amino gweddillion asid. Hefyd ceir grŵp prosthetig - elfen o natur heb fod yn protein, sy'n gysylltiedig â'r gweddillion asid amino.

Ensymau - proteinau crwn yn bennaf y gellir eu cyfuno mewn systemau cymhleth. Fel sylweddau proteinaidd eraill, ensymau yn cael eu dadnatureiddio drwy gynyddu'r tymheredd neu drwy ddod i gysylltiad â rhai cemegau. Yn ystod dadnatureiddiad amrywio strwythur ensym trydyddol ac felly priodweddau canol gweithredol y ensymau. O ganlyniad, mae'r gweithgaredd ensym yn gostwng yn ddramatig.

swbstrad catalyzed fel arfer yn llawer llai na'r ensym ei hun. Mae'r ensym hawsaf yn cynnwys chwe deg gweddillion asid amino, ac mae ei chanolfan weithredol - dim ond dau.

Mae ensymau asidau amino safle catalytig nad ydynt yn cael eu cynrychioli, a grŵp prosthetig organig, neu (yn fwy aml) anorganig darddiad - cofactor.

Mae'r cysyniad o'r safle actif

Dim ond cyfran fach o'r ensym ymwneud yn uniongyrchol â adweithiau cemegol. Mae'r rhan hon o'r ensym a elwir yn safle actif. Mae'r safle actif yr ensym - mae lipid, ychydig o gweddillion asid amino neu grŵp prosthetig, sy'n rhwymo i'r swbstrad ac catalyzes yr adwaith. Efallai y bydd y gweddillion asid amino o'r safle actif perthyn i unrhyw asidau amino - polar, nonpolar, ei gyhuddo, aromatig di-wefr.

Mae'r ganolfan gweithredol ensym (lipid hwn, asidau amino a sylweddau eraill sy'n gallu adweithio gyda'r adweithyddion) - byddai'r rhan bwysicaf o'r ensym, heb sylweddau hyn yn ddiwerth.

Yn nodweddiadol, mae'r moleciwl ensym wedi dim ond un safle actif, rhwymo gydag un neu fwy o adweithyddion tebyg. Mae'r gweddillion asid amino y ganolfan weithredol ffurfio hydrogen, bondiau hydroffobig neu gofalent, gan ffurfio cymhleth ensym-swbstrad.

Mae strwythur y ganolfan weithredol

Mae'r safle actif o ensymau, syml a chymhleth yn poced neu slot. Rhaid i hyn strwythur y ganolfan gweithredol y ensym yn cydymffurfio geometrically ac electrostatically y swbstrad, gan y gallai newid yn strwythur trydyddol yr ensym yn newid y safle actif.

canolfan Rhwymo a catalytig - ardaloedd o ganol gweithredol y ensym. Yn amlwg, mae'r safle rhwymo "gwiriadau" cydnawsedd swbstrad, ac mae'n gysylltiedig ag ef, ac mae'r ganolfan catalytig yn ymwneud yn uniongyrchol yn yr adwaith.

Rhwymo y ganolfan gweithredol y swbstrad

Er mwyn egluro sut y mae'r safle actif yr ensym sy'n gysylltiedig â adweithydd penodol, nifer o ddamcaniaethau wedi cael eu cynnig. Y mwyaf poblogaidd ohonynt - damcaniaeth Fisher, y ddamcaniaeth o "glo". Awgrymodd Fisher fod yn ensym sy'n ddelfrydol ar gyfer pob is-haen yn ei briodweddau ffisegol a chemegol. Ar ôl ffurfio unrhyw addasiadau nad yw'n digwydd ensym-swbstrad cymhleth.

ysgolhaig Americanaidd arall - Daniel Koshland - Ychwanegodd Fisher rhagdybiaeth o'r ddamcaniaeth y gall y safle actif yr ensym yn newid eu cydffurfiad cyn belled nad yw'n ffitio swbstrad penodol.

Cineteg adweithiau enzymatic

adwaith Nodweddion enzymatic yn astudio biocemeg sector preifat - chineteg ensymau. Mae hyn yn astudiaethau gwyddonol arbennig o'r adweithiau gyda gwahanol crynodiadau o ensymau a swbstradau, dibyniaeth y gyfradd adwaith ar dymheredd y tu mewn i'r gell a phriodweddau y safle actif o ensymau yn dibynnu ar y paramedrau ffisegol a chemegol y cyfrwng.

cineteg ensym yn gweithredu cysyniadau megis cyfradd adwaith, egni actifadu, rhwystr activation, gweithgaredd moleciwlaidd, gweithgaredd penodol ac eraill. Ystyriwch rai o'r cysyniadau hyn.

Bod yna adwaith fiolegol, mae'r adweithyddion angenrheidiol i drosglwyddo rhywfaint o egni. Gelwir hyn yn egni egni actifadu.

Mae ychwanegu ensym i'r adweithyddion i ostwng yr egni actifadu. Mae rhai sylweddau yn ymateb ar heb gyfranogiad o ensymau, gan fod yr egni actifadu yn rhy uchel. Nid yw'r cydbwysedd adwaith yn symud gyda'r ychwanegiad o ensym.

Mae'r gyfradd adwaith - faint o gynnyrch adwaith yn ymddangos neu diflannu yn yr amser uned.

Dibyniaeth y cyflymder adwaith ar crynodiad swbstrad maint corfforol ddiddimensiwn nodweddu - Michaelis gyson.

Gweithgarwch Moleciwlaidd - y nifer o foleciwlau swbstrad sy'n cael eu trosi i un moleciwl o ensym fesul uned o amser.