Protein-ferments: nozīme īpašībām, funkcija olbaltumvielu fermentu organismā

Katrā dzīvā šūnā ir noteikts ķīmisko reakciju. Fermenti (enzīmi) - proteīni, kam ir specifiskas un ļoti svarīgu funkciju. Tie ir sauc biokatalizatori. Galvenais funkcija fermentu organismā ir paātrināt bioķīmiskās reakcijas. Izejvielām, kas katalizē ar mijiedarbību šo molekulu sauc substrāti, un pēdējais savienojums - produktus.

Dabā fermenti ir olbaltumvielas darbojas tikai dzīvo sistēmu. Bet mūsdienu biotehnoloģijas, klīniskie diagnostika, farmācijā un medicīnā izmanto attīrītus enzīmus vai to kompleksus, kā arī papildu komponentus, kas nepieciešami darbībai sistēmas un datu vizualizācijas, lai pētnieks.

Bioloģiskā nozīme un īpašības enzīmu

Bez šīm molekulām dzīvo organismu nevarēja darboties. Visi dzīvības procesi strādā harmoniski, pateicoties fermentiem. Galvenā funkcija olbaltumvielu fermentu ķermeņa - regulējums metabolismu. Bez viņiem, tas nevar būt normālu vielmaiņu. Regula par darbības molekulas notiek reibumā aktivatoru (induktoriem) vai inhibitoriem. Control darbojas dažādos līmeņos proteīnu sintēzi. Viņš arī "strādā" attiecībā uz gatavo molekulas.

Galvenās īpašības olbaltumvielu fermentu - specifiskums konkrētam substrāta. Un, attiecīgi, spēja katalizēt tikai viens vai mazāk sērijas reakciju. Raksturīgi, ka šie procesi ir atgriezeniskas. Lai veiktu gan funkciju, kas atbild par vienu fermentu. Bet tas vēl nav viss.

ir būtiska Fermentu loma. Bez tiem nav bioķīmiskās reakcijas notiek. Ar darbības fermentu, reaģenti ir iespējams pārvarēt aktivizēšanas barjeru bez ievērojamu izdevumu enerģiju. Organismā nav iespējams siltuma temperatūru virs 100 ° C temperatūrā, vai izmantošanu ķīmisko agresīvu savienojumu, piemēram, lab. Protein-ferments saistās ar pamatni. In saistošā stāvoklis ir modificēta, kam seko atbrīvošanu pēdējo. Tas ir tāpēc, ka visi no katalizatoru izmanto ķīmiskajā sintēzē.

Ko organizāciju līmeņi molekulā-enzīms olbaltumvielu?

Parasti, šīs molekulas ir trešējais (lodīte) vai ceturtējais (vairākas savstarpēji lodītes) proteīnu struktūru. Pirmkārt, tie tiek sintezēti lineāri. Un pēc tam iecilā vēlamo struktūru. Lai nodrošinātu aktivitāti biocatalyst prasa noteiktu struktūru.

Fermenti, kā arī citas olbaltumvielas tiek iznīcināts ar karsēšanu, galējām vērtībām pH, agresīvu ķīmisko savienojumu.

Papildu īpašības enzīmu

Starp šiem funkcijas ir šādas sastāvdaļas:

1. Stereospecificity - veidošanās tikai vienu produktu.
2. Regioselectivity - pauze ķīmiskās saites vai grupas izmaiņas tikai vienā pozīcijā.
3. Chemoselectivity - katalīze tikai viena reakcija.

strādāt, jo īpaši

No fermenta specifiskumu līmenis atšķiras. Tomēr jebkura ferments vienmēr aktīvs uz konkrētā substrātā vai savienojumu grupas, līdzīgu struktūru. Non-olbaltumvielām katalizatori neuzrāda šo īpašumu. Specifiskums mēra saistošu konstante (mol / l), kas var būt līdz 10 ^-10 mol / l. Work aktīvo enzīmu ātra. Viena molekula katalizē tūkstošiem-miljoniem instrukciju sekundē. Par paātrinājuma bioķīmisko reakciju ievērojami (1000-100,000 reizes) ir lielāks nekā parastajiem katalizatoriem pakāpe.

Fermentu darbība ir veidota no vairākiem mehānismiem. Vienkāršākais mijiedarbība notiek ar viena molekula substrāta, kam seko veidošanās produktu. Lielākā daļa fermentus var saistīties 2-3 dažādas molekulas reaģēt. Piemēram, nodošana atoma vai grupas no viena savienojuma uz otru, vai divkāršu aizstāšana ar "galda teniss". Šajos reakcijām parasti savieno vienu substrātu, un otrā funkcionālā grupa ir saistīta ar fermentu.

No pētījumā fermentu darbības mehānismu notiek tādā veidā:

1. Nosakot starpproduktus un gala produktus.
2. Pētījumi par struktūru un ģeometriju funkcionālo grupu saistās ar pamatni un nodrošina augstu reakcijas ātrumu.
3. Mutācijas gēnu fermentu un noteikšanas izmaiņām sintēzes un aktivitāti.

Aktīvs un saistoši vietne

Substrāts molekula ir daudz mazāks, nekā proteīns ir ferments. Tāpēc, saistošais ir saistīts ar nelielu skaitu funkcionālo grupu biocatalyst. Tie veido aktīvo vietā, kas sastāv no konkrētu kopu aminoskābēm. In sarežģītu olbaltumvielu struktūrā ar zobu grupas klāt nonprotein formā, kas var būt arī daļa no aktīvajā centrā.

Tas būtu piešķirt atsevišķu grupas fermentu. Tie ir molekulā ietilpst koenzīms pastāvīgi saistošā molekula, un ir atbrīvoti no tā. Pilnībā izveidojušās proteīns ferments sauc holoenzyme, un noņemot kofaktoru - apoenzyme. Kā koenzīmi bieži rīkojas vitamīnus, metālu, atvasinājumi slāpekļa bāzēm (NAD - nikotīnamīda adenīna dinukleotīda, FAD - flāvins adenīna dinukleotīda, FMN - flāvins mononukleotīda).

Piesaistes vieta paredz īpašu afinitāte uz substrāta. Sakarā ar to izveidojuši stabilu substrāts-fermentu kompleksu. Globule struktūra konstruēta tādā veidā, lai būtu par virsmas nišā (spraugas vai padziļinājumā) noteikta lieluma, kas nodrošina saistošais no substrāta. Šī zona parasti atrodas netālu no aktīvā vietā. Dažiem fermentiem, ir jomas, lai izveidotu savienojumu ar cofactors vai metālu joniem.

secinājums

Olbaltumvielu-enzīms ir svarīga loma organismā. Šādas vielas paātrināt ķīmiskas reakcijas ir atbildīgi par vielmaiņu - metabolismu. Jebkurā dzīvo šūnā pastāvīgi notiek simtiem bioķīmiskos procesos reducēšanās reakcijām, šķelšanās un sintēzi savienojumu. Turpinot oksidēšanos vielu ar lielu atbrīvot enerģiju. Viņa, savukārt, tiek tērēti veidošanos ogļhidrātu, olbaltumvielu, tauku un to kompleksiem. Šķelšanās produktiem ir konstruktīvie elementi sintēzei nepieciešama organisko savienojumu.