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La funzione degli enzimi. Il ruolo degli enzimi nel corpo

Enzimi – a proteine globulari, che aiutano a passare tutti i processi cellulari. Come tutti i catalizzatori, non possono tornare indietro la risposta, e sono utilizzati per accelerare questo processo.


Localizzazione degli enzimi nella cellula

All'interno della cellula, i singoli enzimi sono normalmente contenute e operano in un organelli rigorosamente definiti. Localizzazione degli enzimi è direttamente correlata alla funzione che esegue di solito il sito di cella.

Quasi tutti gli enzimi della glicolisi si trovano nel citoplasma. Enzimi ciclo di Krebs – nella matrice mitocondriale. Le sostanze attive contenute nel lisosomi idrolisi.

Alcuni tessuti e organi di animali e piante non solo su un insieme di enzimi, ma anche per la loro attività. Questa caratteristica tessuti usati clinicamente nella diagnosi di alcune malattie.

Ci sono anche funzioni specifiche per età dell'attività e una serie di enzimi nei tessuti. Essi sono più chiaramente visibili nel periodo dello sviluppo embrionale, quando differenziazione dei tessuti.

Nomenclatura degli enzimi

Ci sono diversi sistemi di titoli, ciascuno dei quali prende in considerazione le proprietà dell'enzima in misura diversa.

  • Trivial. I nomi delle sostanze sono dati a caratteri casuali. Ad esempio, la pepsina (pepsis -. "Digestione", GR) e tripsina (tripsis – "diluisce" greco.)
  • Razionale. Il nome dell'enzima è composto dal substrato e la fine di "-ase". Ad esempio, amilasi accelera l' idrolisi dell'amido (amylo -. "Amido", greco).
  • Mosca. Essa è stata adottata nel 1961 dalla Commissione internazionale sulla nomenclatura degli enzimi al Congresso Internazionale biochimica V. sostanza titolo è composto da un substrato e la reazione che viene catalizzata (accelerato) dall'enzima. Se la funzione di enzimi è quella di trasferire un gruppo di atomi da una molecola (substrato) ad un'altra (accettore), catalizzatore comprende il nome e il nome chimico dell'accettore. Ad esempio, nella reazione di trasferimento gruppo amminico dalla alanina acido 2-oksiglutarovuyu partecipa alanina enzima: 2-oksoglutarataminotransferaza. Il nome riflette:
    • substrato – alanina;
    • accettore – acido 2-oxoglutaric;
    • amino tollerato nella reazione.

Commissione Internazionale ha compilato una lista di tutti gli enzimi noti, che viene costantemente aggiornato. Ciò è dovuto alla scoperta di nuove sostanze.

Classificazione degli enzimi

enzimi Share in gruppi in due modi. Il primo offre due classi di sostanze:

  • semplice – composta solo da proteine;
  • complesso – contenente parte proteica (apoenzyme) e non-proteina chiamata coenzima.

Le vitamine possono essere inclusi nella parte non proteico del complesso enzimatico. Interazione con altre sostanze avviene attraverso il sito attivo. molecola enzimatica totale non partecipa al processo.

Proprietà di enzimi, così come altre proteine, sono determinate dalla loro struttura. A seconda dei catalizzatori è che accelerare la loro reazione.

Il secondo metodo di classificazione suddivide infatti, quale funzione viene eseguita da enzimi. Il risultato è sei classi:

  • ossidoreduttasi;
  • transferasi;
  • idrolasi;
  • isomerasi;
  • liasi;
  • ligasi.

Questo gruppo convenzionale, differiscono non solo nei tipi di reazioni che regolano gli enzimi compresi in essi. Sostanze di diversi gruppi della struttura è diversa. E la funzione degli enzimi nella cellula, pertanto, non può essere lo stesso.

Ossidoriduttasi – redox

La funzione principale del primo gruppo di enzimi – accelerazione delle reazioni di ossidoriduzione. Una caratteristica: la capacità di formare una catena di enzimi ossidativi, in cui il trasferimento di elettroni o atomi di idrogeno dal primo substrato accettore finale. Questi composti sono separati secondo il principio di funzionamento o al lavoro nella reazione.

  1. deidrogenasi aerobica (ossidasi) accelerare il trasferimento di elettroni o protoni direttamente con gli atomi di ossigeno. Anaerobica anche eseguire la stessa azione, ma nelle reazioni che avvengono senza trasferimento di elettroni o atomi di idrogeno sugli atomi di ossigeno.
  2. deidrogenasi primario processo catalizzato atomi di idrogeno ritiro da sostanze ossidabili (il substrato primario). Secondaria – accelerare la rimozione di atomi di idrogeno da un substrato secondario sono stati preparati utilizzando deidrogenasi primario.

Un'altra caratteristica: essere un catalizzatore a due componenti con una serie molto limitata di coenzima (gruppo attivo), si può accelerare il set di una varietà di reazioni di ossidoriduzione. Questo viene raggiunto da un gran numero di varianti: lo stesso coenzima può aderire differente apofermentami. In ogni caso, particolarmente ossidoriduttasi con proprietà.

C'è un'altra caratteristica di questo gruppo di enzimi, che non si può non menzionare – essi accelerare i processi chimici associati con il rilascio di energia. Tali reazioni sono chiamati esotermica.

Transferasi – vettori

Questi enzimi funzionano come reazioni di trasferimento di accelerazione residui molecolari e gruppi funzionali. Ad esempio, phosphofructokinase.

Allocare otto gruppi di catalizzatori basati sul gruppo tollerabile. Prendere in considerazione solo alcuni di essi.

  1. Phosphotransferase – aiutare a trasferire i residui di acido fosforico. Essi sono divisi in sottoclassi in funzione della destinazione (alcol, acido carbossilico, etc.).
  2. Aminotransferasi – accelerare la reazione di aminoacidi transaminazione.
  3. Glicosil – trasferito residui glicosil delle molecole di molecole di esteri fosforici di mono e polisaccaridi. Fornire un reazioni di decomposizione e sintesi di oligo o polisaccaridi in impianti e organismi animali. Ad esempio, essi partecipano alla reazione del collasso di saccarosio.
  4. Aciltransferasi trasferito residui di acidi carbossilici di ammine, alcool e aminoacidi. Acil-coenzima-A è una versatile fonte di gruppi acilici. Può essere considerato come un gruppo attivo di aciltransferasi. Molto spesso tollerato acido acetico acile.

Hydrolase – digerito con la partecipazione di acqua

In questo gruppo di enzimi funzionare come catalizzatori per la reazione di scissione (sintesi meno) di composti organici in cui è coinvolta l'acqua. Le sostanze in questo gruppo sono tenuti in gabbie e in succhi digestivi. catalizzatori molecola nel tratto gastrointestinale sono composti da un unico componente.

Luogo di localizzazione di questi enzimi sono lisosomi. Svolgono funzioni protettive enzimi nella cellula: sostanze estranee Cleave che sono passati attraverso la membrana. Hanno anche consumare le sostanze che non sono più necessari delle cellule, per il quale i lisosomi sono stati doppiati servizi igienico-sanitari.

Un altro dei loro "nickname" – il suicidio cellulare, dal momento che sono il principale strumento per autolisi delle cellule. Se ci fosse un'infezione, processo infiammatorio è iniziato, la membrana diventa permeabile e lisosomiale idrolasi fuori nel citoplasma, distruggendo tutto sul suo cammino e distruggere la cellula.

Condiviso da diversi tipi di catalizzatori di questo gruppo:

  • esterasi – responsabile per l'idrolisi di esteri di alcoli;
  • Glicosidasi – accelerare l'idrolisi dei glucosidi, a seconda di quale isomero operano, emettono α- o β-glicosidasi;
  • peptide idrolasi – responsabile per l'idrolisi dei legami peptidici di proteine, e in certe condizioni e per la loro sintesi, ma questo metodo non viene utilizzato nella sintesi proteica nelle cellule viventi;
  • amidasi – responsabile per l'idrolisi di amidi, ad esempio, ureasi catalizza la decomposizione di urea in ammoniaca e acqua.

Isomerase – conversione molecola

Queste sostanze accelerano i cambiamenti all'interno di una molecola. Possono essere strutturali o geometrici. Questo può avvenire in diversi modi:

  • trasferimento di atomi di idrogeno;
  • spostamento di un gruppo fosfato;
  • cambiamento di ubicazione dei raggruppamenti atomici nello spazio;
  • il movimento del doppio legame.

L'isomerizzazione può essere esposto agli acidi organici, carboidrati o aminoacidi. Isomerase può convertire aldeidi e chetoni, al contrario, la forma cis ricostruito in una forma trans e ritorno. Per capire meglio quale funzione viene eseguita dagli enzimi di questo gruppo, è necessario conoscere le differenze isomeri.

Liasi collegamento lacrima

Questi enzimi accelerano la decomposizione non idrolitica delle relazioni composti organici:

  • legami carbonio-carbonio;
  • fosforo-ossigeno;
  • carbonio-zolfo;
  • carbonio-azoto;
  • carbonio-ossigeno.

In questo caso comprende tali prodotti semplici quali anidride carbonica, acqua, ammoniaca, e doppi legami chiusi. Pochi di queste reazioni possono andare nella direzione opposta, corrispondente agli enzimi in condizioni adatte per questo processo non solo catalizzare la rottura, ma sintesi.

Classificazione liasi si verifica il tipo di connessione, si rompono. Essi sono enzimi complessi.

ligasi reticolato

La funzione principale degli enzimi di questo gruppo – l'accelerazione delle reazioni di sintesi. La loro peculiarità – creando coniugazione con disintegrazione di sostanze che sono in grado di dare energia per il processo di biosintesi. Ci sono sei divisioni formate da tipo di connessione. Cinque di loro sono identici sottogruppi liasi, e il sesto è responsabile per stabilire una comunicazione "azoto-metal".

Alcuni ligasi sono coinvolti in una particolare importanti processi cellulari. Ad esempio, un DNA ligasi coinvolto nella replicazione di acido desossiribonucleico. Cuce scalfito, la creazione di nuovi legami fosfodiesterei. Era lei che unisce frammenti di Okazaki.

Questo stesso enzima è ampiamente usato nel campo dell'ingegneria genetica. Esso permette agli scienziati di reticolare la molecola del DNA dei pezzi necessari di loro, creando una catena unica di acido desossiribonucleico. Essi possono porre tutte le informazioni, creando così una fabbrica per la produzione di proteine essenziali. Ad esempio, è possibile cucire un pezzo di DNA di un batterio responsabile della sintesi di insulina. E quando la cellula trasmetterà le proprie proteine, ha allo stesso tempo cerchiamo di fare e minerali necessari per scopi medici. Resta solo da chiarire, e aiuterà molte persone malate.

Il ruolo enorme di enzimi nel corpo

Possono aumentare la velocità di reazione più di dieci volte. E 'essenziale per la normale attività delle cellule. A enzimi partecipano ogni reazione. Pertanto, la funzione di enzimi nel corpo diversi come tutti i processi che si verificano. Una rottura di questi catalizzatori porta a conseguenze gravi.

Gli enzimi sono ampiamente utilizzati nel settore alimentare, industria leggera, la medicina: utilizzati per la fabbricazione di formaggi, salumi, conserve alimentari, sono inclusi nella detersivi in polvere. Essi sono utilizzati anche nella produzione di materiali fotografici.