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Il meccanismo d'azione degli enzimi

Enzimi (enzimi) – un elevato peso molecolare composti organici di natura proteica, che operano nell'organismo un ruolo di catalizzatori biologici.

Il meccanismo d'azione degli enzimi

Delucidazione dei meccanismi alla base dell'azione catalitica degli enzimi, è uno dei problemi fondamentali e problemi attuali non solo enzimologia, ma moderna biochimica e biologia molecolare.

Molto prima che gli enzimi sono diventati disponibili puro e è stato spiegato loro natura, sono diventati convinti che cruciale per processo enzimatico ha un accoppiamento di enzima al substrato. Tenta di trovare un composto complesso dell'enzima con il substrato per lungo tempo non ha portato al successo, in quanto questo complesso è labile, si decompone molto rapidamente. Usando il metodo spettroscopia ha consentito di identificare i complessi enzima-substrato di catalasi, perossidasi, alcool deidrogenasi, enzimi flavinzavisimyh.

Il metodo di analisi a raggi X ha permesso di ottenere un sacco di informazioni importanti sulla struttura e meccanismi catalitici di azione degli enzimi. Questo metodo è stato utilizzato per stabilire una connessione analoghi substrato con enzimi lisozima e chimotripsina.

Alcune evidenze dirette per l'esistenza di complessi enzima-substrato è riuscito ad arrivare dove una delle fasi del ciclo catalitica dell'enzima è legato al substrato da un legame covalente. Un esempio è la reazione di idrolisi di acetato di n-nitrofenil catalizzata da chimotripsina. Quando miscelato con l'etere enzima chimotripsina è acetilato il gruppo idrossile del residuo serina reattivo. Questa fase è rapido, ma atsetilhimotripsina idrolisi con la formazione di chimotripsina acetato e la connessione è molto più lento. Pertanto atsetilhimotripsin accumula, che è facilmente rilevati in presenza di n-nitrophenylacetate.

La presenza del substrato enzimatico nella composizione può "catturare" dal complesso instabile trasferimento UE in forma inattiva, per esempio, mediante trattamento con il complesso enzima-substrato di boroidruro di sodio avente un forte effetto riducente. Tale complesso sotto forma di derivato covalente stabile è stato rilevato nel aldolasi enzima. Si è constatato che il substrato interagisce con una molecola di e-ammino gruppo di lisina.

Il substrato reagisce con l'enzima in una parte particolare che si chiama il centro attivo dell'enzima o la zona attiva.

Sotto il centro attivo, o nucleo, capire che molecola proteica porzione enzima che è collegato al substrato (e cofattori) e provoca le proprietà enzimatiche della molecola. Il sito attivo determina la specificità e l'attività catalitica dell'enzima e dovrebbe essere un certo grado di struttura difficoltà adattabile per chiudere avvicinamento e interagire con una molecola di substrato, o sue parti direttamente coinvolto nella reazione.

Tra i gruppi funzionali sono distinti inclusi nella porzione "cataliticamente attiva" dell'enzima e la porzione formante fornendo una specifica affinità (il legame del substrato dell'enzima) – la cosiddetta pin, o "ancoraggio" (o adsorbimento del sito attivo dell'enzima).

Il meccanismo d'azione degli enzimi spiega la teoria della equazione di Michaelis-Menten. Secondo questa teoria, il processo avviene in quattro fasi.

Il meccanismo d'azione degli enzimi: Fase I

Tra il substrato (C) e l'enzima (E) si pone una connessione – formata complesso enzima-substrato UE, in cui i componenti sono interconnessi da covalente, ionico, acqua e altri legami.

Il meccanismo d'azione degli enzimi: fase IІ

Il substrato è esposto all'enzima allegata viene attivata e diventa disponibile per le rispettive reazioni di catalisi UE.

Il meccanismo d'azione degli enzimi: fase IІI

UE si è impegnata la catalisi. Questa teoria è supportata da studi sperimentali.

Infine, IV fase è caratterizzata dal rilascio delle molecole enzimatiche E e F. La sequenza di trasformazioni di prodotti può essere visualizzata come la reazione: E + S – EU EU – * – E + P.

La specificità di azione degli enzimi

Ciascun enzima agisce su un substrato specifico o un gruppo di sostanze che sono simili nella struttura. Specificità dell'attività enzimatica dovuta alla somiglianza della configurazione del sito attivo e il substrato. Durante l'interazione di enzima-substrato formato complesso.