Ang mekanismo ng pagkilos ng mga enzymes

Enzymes (enzymes) - ang isang mataas na molekular timbang organic compounds ng protina kalikasan, na kung saan ay nagpapatakbo sa mga organismo ng isang papel ng biological catalysts.

Ang mekanismo ng pagkilos ng mga enzymes

Pagpaliwanang ng mekanismo pinagbabatayan ang catalytic pagkilos ng enzymes, ay isa sa mga pangunahing problema at kasalukuyang mga problema hindi lamang enzymology, ngunit modernong byokimika at molekular biology.

Long bago ang enzymes ay naging available purong at noon elucidated kanilang likas na katangian, ay naging kumbinsido na napakahalaga para sa enzymatic proseso ay may isang pagkabit ng enzyme sa substrate. Pagtatangka upang makahanap ng isang kumplikadong compound ng enzyme na may substrate para sa isang mahabang panahon ay hindi humantong sa tagumpay, tulad ng ito kumplikadong ay nagbabago, ito masyadong mabilis decomposes. Ang paggamit spectroscopy pamamaraan ay ginawa ito posible upang makilala ang mga enzyme-substrate complexes na catalase, peroxidase, alak dehydrogenase, flavinzavisimyh enzymes.

Ang paraan ng X-ray na pagsusuri ay nagbigay-daan upang makakuha ng isang pulutong ng mga mahalagang impormasyon tungkol sa istruktura at catalytic mekanismo ng pagkilos ng mga enzymes. Ang pamamaraan na ito ay ginamit upang magtatag ng isang koneksyon sa substrate analogues na may enzymes lysozyme at chymotrypsin.

Ang ilang mga direktang ebidensiya para sa pagkakaroon ng enzyme-substrate complexes pinamamahalaang upang makakuha ng sa kung saan ang isa sa mga catalytic cycle yugto ng enzyme ay nakasalalay sa substrate sa pamamagitan ng isang covalent bond. Ang isang halimbawa ay ang reaksyon ng haydrolisis n-nitrophenyl asetato catalyzed sa pamamagitan ng chymotrypsin. Kapag hinaluan ng enzyme chymotrypsin ether ay acetylated sa hydroxyl group ng reaktibo serine nalalabi. Ang hakbang na ito ay mabilis, ngunit atsetilhimotripsina haydrolisis sa pagbuo ng acetate at libreng chymotrypsin ay marami hinaan. Samakatuwid atsetilhimotripsin accumulates, na kung saan ay madaling napansin sa pagkakaroon ng n-nitrophenylacetate.

Ang pagkakaroon ng enzyme substrate sa komposisyon maaari mong "catch" sa pamamagitan ng paglilipat ng EU hindi matatag complex sa isang hindi aktibo form, halimbawa, sa pamamagitan ng paggamot na may enzyme-substrate complex ng sosa borohydride pagkakaroon ng isang malakas na pagbabawas ng epekto. Ang nasabing complex sa anyo ng matatag na covalent hinangong ay napansin sa mga enzyme aldolase. Ito ay natagpuan na ang substrate nakikipag-ugnayan sa isang Molekyul e-amino grupo ng lysine.

Ang substrate reacts sa mga enzyme sa isang partikular na bahagi na kung saan ay tinatawag na ang mga aktibong sentro ng enzyme o ang aktibong lugar.

Sa ilalim ng mga aktibong center, o core, maunawaan na ang bahaging ito enzyme protina Molekyul na ay konektado sa substrate (at cofactors) at nagiging sanhi ng mga enzymatic katangian ng Molekyul. Ang aktibong site tumutukoy sa pagtitiyak at catalytic aktibidad ng enzyme at dapat ay isang tiyak na antas ng kahirapan istraktura iniakma para sa malapit na diskarte at nakikipag-ugnayan sa isang substrate Molekyul, o mga bahagi nito direktang kasangkot sa reaksyon.

Kabilang sa mga functional na grupo ay nakikilala kasama sa "catalytically aktibong" bahagi ng enzyme at ang bumubuo ng bahaging ito na nagbibigay ng isang tiyak na affinity (ang nagbubuklod ng substrate sa enzyme) - ang tinatawag na pin, o "anchor" (o adsorption ng enzyme aktibo site).

Ang mekanismo ng pagkilos ng mga enzymes ay nagpapaliwanag ang teorya ng Michaelis-Menten equation. Ayon sa teorya na ito, ang proseso ay tumatagal ng lugar sa apat na yugto.

Ang mekanismo ng pagkilos ng mga enzymes: I Phase

Sa pagitan ng substrate (C) at enzyme (E) ang isang koneksyon arises - binuo EU enzyme-substrate complex, kung saan ang mga bahagi ay interconnected sa pamamagitan covalent, ionic, tubig at iba pang mga tanikala.

Ang mekanismo ng pagkilos ng mga enzymes: IІ stage

Ang substrate ay nailantad sa ang kalakip na enzyme ay aktibo at ay magagamit para sa kaukulang reaksyon ng EU katalisis.

Ang mekanismo ng pagkilos ng mga enzymes: IІI stage

EU nakatuon katalisis. Teorya na ito ay suportado ng mga pang-eksperimentong pag-aaral.

Sa wakas, IV stage ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglabas ng enzyme molecule E at F. Ang pagkakasunod-sunod ng mga transformations ng mga produkto ay maaaring ipakita bilang reaksyon: E + S - EU EU - * - E + P.

Ang pagtitiyak ng enzyme aksyon

Ang bawat enzyme ay gumaganap sa isang partikular na substrate o grupo ng mga sangkap, na kung saan ay katulad sa istraktura. Pagtitiyak ng enzymatic aktibidad dahil sa ang pagkakapareho ng mga aktibong configuration site at substrate. Sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng enzyme-substrate nabuo complex.