Sadržaj
- Što je katalizator?
- Enzim: Definicija i otkriće
- Osnove enzima
- Aktivnost enzima
- Dobro poznati enzimi
- Nomenklatura enzima
- Klase enzima
Enzimi su molekule, posebno proteini, koji pomažu ubrzavanju biokemijskih reakcija interakcijom sa sastojcima (reaktantima i proizvodima) bez trajne promjene. Ovaj postupak olakšavanja poznat je pod nazivom katalizai prema tome, enzimi su identificirani kao katalizatori.
Enzimi, poput mnogih igrača u mikrobiološkom svijetu, mogu imati dugačka i nezgrapna imena, gotovo svi koji se završavaju na "-ase". Ali ako ste upoznati s formalnim sustavom unutar kojeg su imenovani enzimi, možete razotkriti puno misterija o funkciji određenog enzima, a da ne znate točno koja reakcija tog enzima katalizira.
Što je katalizator?
Kolokvijalno, katalizator je svaki entitet koji poboljšava protok, učinkovitost ili djelotvornost određenog nastojanja. Ako ste košarkaški trener i znate da će stavljanje određenog popularnog igrača u igru podići publiku i ekipu općenito, tada povećavate prisutnost katalizatora.
Ljudski katalizatori događaju stvari i obično čine da ljudi oko njih izgledaju maksimalno stručno. Na isti način, biološki katalizatori mogu stvoriti određene biokemijske procese gotovo automatskim, kada bi se u stvari, u nedostatku enzima, ovi procesi posrnuli i zaletjeli prema nesigurnom zaključku.
Katalizatori se često ne upisuju u formulu za kemijsku reakciju u kojoj sudjeluje, jer je po definiciji katalizator na reakciji nepromijenjen u odnosu na svoj izvorni oblik.
Enzim: Definicija i otkriće
Krajem 1870-ih utvrdilo se da nešto u kvascu može uzrokovati da se izvori šećera pretvore u alkoholna pića mnogo brže nego što se mogu spontano pojaviti i da se isti princip fermentacija nanosi se na starenje sira.
Ako se ostavi samo u pravim uvjetima, neke vrste trulih plodova mogu na kraju rezultirati stvaranjem etilnog alkohola. Dodavanje kvasca, međutim, ne samo da ubrzava fermentaciju, nego također unosi i predvidljivost i mjeru kontrole u čitavu kemijsku reakciju.
"Enzim" je od grčkog za "s kvascem." Kao što se danas koristi, odnosi se na biološki katalizatori u organizmima ili tvari koje se proizvode i u korist živog sustava.
Osnove enzima
Glavna funkcija svih enzima je kataliziranje metaboličkih procesa koji se odvijaju unutar stanice. Formalnija definicija enzima određuje da enzim ne mora djelovati samo na reakcije u živoj stanici, već ih je stvorio i organizam - isti onaj ili različit.
Pojedinačni enzimi mogu se opisati u smislu njihovih specifičnost, Ovo je mjera koliko je isključiva enzimska veza s njom supstrat ili podloge, Supstrati su molekule na koje se vezuju enzimi, obično reaktanti. Kad se enzim u jednoj reakciji veže samo na jedan supstrat, to podrazumijeva apsolutan specifičnost. Kada se može vezati za više različitih, ali kemijski sličnih supstrata, enzima ima skupina specifičnost.
Aktivnost enzima
Učinkovitost enzima - odnosno koliko mogu utjecati na reakcije na koje ciljaju u usporedbi s neutralnim uvjetima - ovisi o brojnim čimbenicima. Oni uključuju temperaturu i kiselost, koji utječu na stabilnost svih proteina, a ne samo enzima.
Kao što biste očekivali, povećanje količine supstrata može povećati brzinu reakcije, sve dok enzim već nije "zasićen"; obrnuto, dodavanje enzima može ubrzati reakciju na određenoj razini supstrata i može omogućiti dodavanje više supstrata bez naleta na proizvodni prag.
Brzina nestanka supstrata (i pojava reaktanata) u reakcijama u koje sudjeluju enzimi nije linearna, već je usmjerena usporavati kako se reakcija bliži kraju. To je prikazano na grafu koncentracije naspram vremena nagibom prema dolje koji vremenom postaje postupniji.
Dobro poznati enzimi
Gotovo svaki popis enzima koji sadrži one najpoznatije i najbolje proučavane gotovo je da sadrži katalizatore u ciklusu glikolize, limunske kiseline (tj. Krebsove ili trikarboksilne kiseline) ili oboje. Ovi procesi, od kojih se svaki sastoji od više pojedinačnih reakcija, uključuju raspad glukoze u piruvat u staničnoj citoplazmi i pretvorbu piruvata u rotacijski niz intermedijara koji u konačnici omogućuju aerobno disanje.
Dva su enzima koji su uključeni u rani dio glikolize glukoza-6-fosfataze i fosfo, dok citratna sintaza je glavni igrač u ciklusu limunske kiseline.
Možete li predvidjeti što bi ovi enzimi mogli učiniti na temelju njihovih imena? Ako ne, pokušajte ponovo za oko pet minuta.
Nomenklatura enzima
Naziv enzima možda se neće lako spustiti s jezika, ali takav je trošak prihvaćanja kemije. Većina imena sastoji se od dvije riječi, pri čemu prva identificira supstrat na koji djeluje enzim, a druga signalizira vrstu reakcije (više o ovom drugom atributu u sljedećem odjeljku).
Iako se ogroman broj naziva enzima završava s "-ase", neki broj važnih i dobro proučenih nije. Svaka lista enzima koja se odnosi na ljudsku probavu uključuje tripsina i pepsin, Enzimski sufiks "-ase", sam po sebi, ne znači ništa više od činjenice da je dotični protein u stvari enzim, a ne bavi se funkcionalnim detaljima.
Klase enzima
Postoji šest glavnih klasa enzima, podijeljenih u kategorije na temelju njihove funkcije. Većina tih razreda uključuje i podklase. Njihova imena pomažu u određivanju onoga što rade, ali samo ako znate neke grčke ili latinske.