Funkce enzymů. Úloha enzymů v lidském těle

Enzymy - A globulárních proteinů, které pomáhají projít všechny buněčné procesy. Podobně jako všechny katalyzátory, nemohou vrátit odpověď, a používají jej urychlit.

Lokalizace enzymů v buňce

Uvnitř buňky, jednotlivé enzymy jsou obvykle obsaženy a v přesně definovaných organel. Lokalizace enzymů je v přímém vztahu k funkci, která se obvykle provádí místo buněk.

Téměř všechny enzymy glykolýzy jsou umístěny v cytoplazmě. Enzymy Krebsův cyklus - v mitochondriální matrix. Účinné látky obsažené v lysozomech hydrolýze.

Některé tkáně a orgány zvířat a rostlin jsou nejen na souboru enzymů, ale také pro jejich činnost. Tato funkce tkaniny klinicky používán v diagnostice některých chorob.

K dispozici jsou také funkce podle věku a v činnosti a soubor enzymů v tkáních. Jsou to nejzřetelněji vidět v období embryonálního vývoje, kdy tkáň diferenciace.

Názvosloví enzymů

Existuje několik systémů hlav, z nichž každý bere v úvahu vlastnosti enzymu v různé míře.

• Triviální. Názvy látek jsou uvedeny na náhodných znaků. Například pepsin (pepsis -. "Trávení", Gr) a trypsin (tripsis - "ředí" Řek.)
• Racionální. Název enzymu se skládá z podkladu a konec „-ase“. Například amylázy urychluje hydrolýzu škrobu (amylo -. „Škrob“, řecké).
• Moskva. To bylo přijato v roce 1961 Mezinárodní komisí pro názvosloví enzymů na V. mezinárodním Biochemical kongresu. Název látka se skládá ze substrátu a reakce, která je katalyzována (zrychlené) pomocí enzymu. V případě, že funkce enzymů je přenášet skupinu atomů, z jedné molekuly (substrátu) na jiný (akceptor), katalyzátor obsahuje název a chemický název akceptoru. Například v reakci aminoskupiny transferu z alaninu na kyselinu 2-oksiglutarovuyu účastní enzym alanin 2-oksoglutarataminotransferaza. Jméno odráží:
• substrát - alanin;
• akceptor - kyselina 2-oxoglutarové;
• amino tolerována v reakci.

Mezinárodní komise sestavila seznam všech známých enzymů, který je neustále aktualizován. To je vzhledem k objevu nových látek.

klasifikace enzymů

Sdílení enzymy do skupin ve dvou směrech. První nabízí dvě třídy látek:

• jednoduchá - skládá pouze z proteinu;
• komplex - obsahující protein část (apoenzym) a non-protein nazvaný koenzym.

Vitaminy, mohou být zahrnuty v části nebílkovinného enzymu komplexu. Interakce s jinými látkami dochází prostřednictvím aktivního místa. Celková molekula enzymu neúčastní procesu.

Vlastnosti enzymů, jakož i jiné proteiny, jsou určovány jejich struktury. V závislosti na katalyzátorech je pouze urychlit jejich reakci.

Druhý způsob klasifikace rozděluje ve skutečnosti, jakou funkci se provádí pomocí enzymů. Výsledkem je šest tříd:

• oxidoreduktasy;
• transferáza;
• hydroláza;
• izomerázy;
• lyázy;
• ligáza.

Tato konvenční skupina, se liší nejen v typů reakcí, které regulují enzymů obsažených v nich. Látky různých skupin struktury se liší. A funkce enzymů v buňce, a proto nemůže být stejné.

Oxidoreduktázy - Redox

Hlavní funkcí první skupiny enzymů - zrychlení reakce oxidačně-redukčních. Charakteristickým rysem: schopnost tvoří řetězec oxidačními enzymy, ve kterém je přenos elektronů a atomů vodíku z prvního substrátu na konečný akceptor. Tyto sloučeniny jsou odděleny v souladu s principem činnosti nebo při práci v reakci.

1. Aerobní dehydrogenázy (oxidáza) urychlit přenos elektronů nebo protonů přímo s atomy kyslíku. Anaerobní také provádět stejné akce, ale v reakcích, které se vyskytují bez přenosu elektronů a atomů vodíku na atomu kyslíku.
2. Primární dehydrogenázy katalyzovaný proces atomy odnětí vodíku z oxidovatelných látek (primární substrát). Sekundární - urychlit odstraňování atomů vodíku ze sekundárního substrátu byly připraveny za použití primárního dehydrogenasu.

Další rys: je dvousložkový katalyzátor s velmi omezeným počtem koenzymu (aktivní skupina), mohou urychlit sadu různých oxidačně-redukčních. Toho je dosaženo velkého počtu variant: stejné koenzymu může přilnout k různým apofermentami. V každém případě, zvláště oxidoreduktázy s vlastními vlastnostmi.

Tam je dalším rysem této skupiny enzymů, které nelze nezmínit - urychlují chemické procesy spojené s vydáním energie. Takové reakce se nazývají exotermní.

Transferázy - nosiče

Tyto enzymy fungují jako přenosu zrychlení reakce molekulární zbytky a funkční skupiny. Například fosfofruktokináza.

Přidělit osm skupin katalyzátorů, na základě přijatelném skupiny. Vezměme si jen některé z nich.

1. Fosfotransferázu - pomoci přenášet zbytky kyseliny fosforečné. Jsou rozděleny do podtříd podle místa určení (alkohol, karboxylovou kyselinu, atd.).
2. Aminotransferázy - urychlení reakce aminokyselin transaminace.
3. Glykosyl - přenese glykosylové zbytky molekul molekul esterů kyseliny fosforečné s mono- a polysacharidů. Poskytnout rozkladné reakce a syntézu oligo- nebo polysacharidů v rostlinách a živočišných organismů. Například, se podílí na reakci sacharózy kolapsu.
4. Acyltransferáza převedena zbytky karboxylových kyselin na aminy, alkoholy a aminokyseliny. Acyl-koenzym-A je univerzální zdroj acylových skupin. To lze považovat za aktivní skupina acyltransferáz. Nejčastěji tolerovány acyl kyseliny octové.

Hydrolasy - štěpen za účasti vody

V této skupině enzymů fungovat jako katalyzátory pro štěpné reakce (syntéza méně) organických sloučenin, ve kterých je zapojen voda. Látky v této skupině jsou drženi v klecích a v trávicím šťávy. katalyzátory molekula v gastrointestinálním traktu jsou složeny z jedné součásti.

Místem lokalizace těchto enzymů jsou lysozomy. Vykonávají ochranné funkce enzymů v buňce: štěpit cizích látek, které prošly membránou. Oni také konzumují ty látky, které již nejsou potřebné buňky, u nichž byly lysozomy daboval kanalizaci.

Další z jejich „přezdívky“ - buněčnou sebevraždu, protože jsou hlavním nástrojem pro buněčnou autolýzy. Pokud došlo k infekci, zánětlivý proces začne, se membrána stane propustnou a lysosomální hydrolázu ven do cytoplazmy, ničí vše v cestě a zničení buňky.

Společná několika typy katalyzátorů z této skupiny:

• esteráza - odpovědné za hydrolýzu esterů alkoholů;
• Glykosidázou - urychlit hydrolýzu glykosidů, v závislosti na isomeru působí, emitují a- nebo p-glykosidázy;
• peptid hydroláza - odpovědné za hydrolýzu peptidových vazeb v proteinech, a za určitých podmínek a pro jejich syntézu, ale tato metoda není použit při syntéze proteinů v živých buňkách;
• amidáza - odpovědné za hydrolýzu amidů, například ureáza katalyzuje rozklad močoviny na amoniak a vodu.

Izomerázy - konverze molekula

Tyto látky urychlují změny v rámci jedné molekuly. Mohou být strukturální či geometrické. K tomu může dojít různými způsoby:

• přenos atomů vodíku;
• pohybující se fosfátovou skupinu;
• změna polohy atomových skupin v prostoru;
• pohyb dvojné vazby.

Izomerizace může být vystaven organických kyselin, sacharidů nebo aminokyselin. Izomerázy může převést aldehydy a ketony, naopak, cis forma přestavěn na trans formy a zpět. Chcete-li lépe pochopit, co je funkce prováděna enzymy této skupiny, je třeba znát rozdíly izomery.

Lyázy slza spojení

Tyto enzymy urychlují bez hydrolytické rozklad organických sloučenin vztahů:

• uhlík-uhlík;
• fosfor-kyslík;
• uhlík-síra;
• uhlík-dusík;
• uhlík-kyslík.

V tomto případě zahrnuje takové jednoduché produkty, jako je oxid uhličitý, voda, amoniak, a uzavřené dvojných vazeb. Některé z těchto reakcí může jít v opačném směru, což odpovídá enzymů za vhodných podmínek pro tento způsob nejen katalyzují rozpad, ale syntézu.

Klasifikace lyase nastane typ připojení, lámou. Jsou to složité enzymy.

ligázy zesítěný

Hlavní funkcí enzymů této skupiny - zrychlení syntézy reakcí. Jejich zvláštnost - vytvoření konjugaci s rozkladem látek, které jsou schopny dát energii pro biosyntetické procesu. Existuje šest mezistěny tvořené typu připojení. Pět z nich jsou stejné podgrupy lyázy a šestý je odpovědný za vytvoření komunikačního „dusík-metal“.

Některé ligasy jsou zapojeny za zvláště důležité buněčné procesy. Například, DNA ligáza se podílejí na replikaci deoxyribonukleové kyseliny. Šije proříznuté vytváření nových fosfodiesterové vazby. Byla to ona, kdo se připojí fragmenty Okazaki.

Tento stejný enzym je široce používán v genetickém inženýrství. To umožňuje vědcům zesítění DNA molekulu nezbytných kusů nimi, vytváří jedinečnou řetězce deoxyribonukleové kyseliny. Mohou položit jakékoliv informace, a vytváří tak továrny na výrobu základních proteinů. Například, je možné ušít kus DNA bakterie odpovědné za syntézu inzulínu. A když buňka bude vysílat své vlastní proteiny, když zároveň vejděme a minerály potřebné pro lékařské účely. Zbývá jen vyčistit, a to pomůže mnoho nemocných lidí.

Obrovská Úloha enzymů v lidském těle

Mohou zvýšit reakční rychlost více než desetkrát. Je nezbytný pro normální buněčné aktivity. A enzymy se účastní v každé reakci. Proto funkce enzymů v těle, jako je různorodý všech vyskytujících procesů. Narušení těchto katalyzátorů vede k závažným důsledkům.

Enzymy jsou široce používány v potravinářském, lehkého průmyslu, lékařství: používá se pro výrobu sýrů, uzenin, potraviny v konzervách, jsou zahrnuty v pracích prášcích. Jsou také používány pro výrobu fotografických materiálů.