Ензими

Статията включва: Биологична природа на ензимите. Множествени форми на ензимите – изоензими, хетероензими, алоензими. Класификация и номенклатура.

 

Ензимите като биологични катализатори:

  • Благодарение на ензимите в организмите протичат сложни процеси с висока скорост при меки условия – температура не по-висока от 40°С, pH около 7, налягане 1 атмосфера.
  • Както химичните катализатори – ензимите изменят скоростта на реакцията без да променят равновесното състояние: не променят равновесната константа, не водят до получаване на повече продукт;
  • При равновесни реакции – ензимите ускоряват и правата и обратната реакция;
  • Незначително количество ензим катализира превръщането на голямо количество реагиращи вещества.
  • Ензимите остават непроменени след протичане на реакцията.
  • При една реакция от типа S→P, частиците на веществото S (субстрат), при протичане на реакцията преминават през преходно активно състояние, имащо определена Е – Е акт .
  • Разликата между средната Е на молекулите и тази, необходима за встъпване в реакцията- активираща енергия- Е акт.
  • За да встъпят в реакция, молекулите на S трябва да имат енергия по-голяма или равна на количеството на Е акт – трябва да преодолеят енергетичната бариера.

енергетична бариера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Катализаторите (вкл. химичните) намаляват Е на преходното състояние – снижават енергетичната бариера- т.е. намаляват Еакт – повишава се скоростта на реакцията.
  • Ензимите, като биологични катализатори, облекчават преминаването през преходното състояние като провеждат реакцията през допълнителни междинни стъпала, всяко от които има по-ниска Еакт от тази на некатализираната реакция.
  • Тези стъпала се дължат на образуването на ES комплекс: E+S→ES→ЕP→E+P

реакция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Химична природа на ензимите

  • Макромолекулните компоненти на почти всички ензими представляват протеини.
  • Изключение правят един клас катализатори, познати като рибозими. Това са молекули РНК, които катализират пост-транскрипционния процесинг на собствените си молекули и на други РНК молекули (сплайсинг на пре-иРНК и на пре-тРНК).
  • Ензимите с бълтъчна природа са два класа:
  • Еднокомпонентни (прости)- изградени само от протеини, една или повече субединици.
  • Двукомпонентни (комплексни) – притежаващи освен белтъчна още и непротеинова нискомолекулна съставка, наречена кофактор. Белтъчната част на ензима се нарича апоензим, а целия комплексен ензим – холоензим.
  • Когато връзката между апоензима и кофактора е здрава (ковалентна) – простетична група.
  • При слаба и временна връзка между апоензим и кофактор – коензим.

 

Химична природа на кофакторите

Метални йони –

–Zn2+ (Карбоанхидраза, Карбоксипептидаза);

–Mg2+ (Хексокиназа, ФФК1);

–Ni2+ (Уреаза); Mo2+ (Ксантин оксидаза);

–Se2+ (Глутатион пероксидаза);

–Mn2+ (SOD);

–Cu2+ (Тирозиназа, Цитохром оксидаза);

–Fe2+ (МАО, Цитохром оксидаза)

Производни на водоразтворими витамини –

–ТФФ (ТПФ,тиамин пирофосфаст, Вит. В1 (тиамин);

–ФАД (флавинаденин динуклеотид, Вит. В2 (рибофлавин);

–НАД (никотинамид аденин динуклеотид, Вит. P (никотинамид);

–ФН4 (тетрахидрофолат, Вит. фолиева киселина);

–Биотин (Вит. Н);

–ПФ (пиридоксал фосфат, Вит. В6 (пиридоксал);

–КоА (коензим А, Вит. пантотенова киселина)

Нуклеотиди –

–АТФ – Пренос на фосфатни групи;

–УДФ – Пренос на гликозилни групи и др., изомеризация на ВХ;

–ЦДФ – Пренос на фосфохолин и ДАГ – при синтеза на ФЛ;

Тиолови съединения –

–GSH (глутатион);

–Липоева киселина;

–Тиоредуксин;

Порфиринови производни – Хем

Хинонови производни – Убихинон (коензим Q);

 

Молекулни форми на ензимите

  • Някои ензими съществуват под формата на 2 или повече ензимни белтъка, които катализират една и съща реакция, но се различават по своята тъканна или субклетъчна локализация, афинитет към субстратите и физико-химични свойства (разтворимост, термоустойчивост, електрофоретична подвижност).
  • Хетероензими – молекулни форми на един ензим, установени в различни видове;
  • Изоензими – молекулни форми локализирани в различни тъкани или субклетъчни структури.
  • Алоензими – молекулни форми установени в различни индивиди на един биологичен вид.

дихидрогенеза

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

класификация на ензимите

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автор на статията: Доц. Татяна Влайкова!

Share Button
Обновено на: 01/09/2014 — 10:46

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Проверка за спам * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.

Любопитко © 2010 - 2015 Всички права запазени! Frontier Theme