เว็บไซต์ที่ใช้งานของเอนไซม์: โครงสร้างคุณสมบัติ ผู้ค้นพบการใช้งานเว็บไซต์ของเอนไซม์? สิ่งที่เรียกว่าการใช้งานเว็บไซต์ของเอนไซม์?

เราได้ยินของเอนไซม์ แต่ก็ไม่น่าที่เราแต่ละคนได้อย่างทั่วถึงรู้ว่าวิธีการสารเหล่านี้จะถูกจัดเรียงและทำไมพวกเขามีความจำเป็น บทความนี้จะช่วยให้เข้าใจโครงสร้างและ การทำงานของเอนไซม์ (เอนไซม์) โดยทั่วไปและศูนย์การงานของพวกเขาโดยเฉพาะอย่างยิ่ง

การวิจัยประวัติศาสตร์

ใน 1833 นักเคมีชาวฝรั่งเศสแอนเซลมเพเยนระบุและอธิบายคุณสมบัติของอะไมเลสเอนไซม์

ไม่กี่ปีต่อมาหลุยส์ปาสเตอร์, การศึกษาการแปลงของน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์ที่เกี่ยวข้องกับยีสต์ที่ชี้ให้เห็นว่ากระบวนการนี้เป็นเพราะสารเคมีที่ทำขึ้นยีสต์

ในตอนท้ายของสรีรศาสตร์ศตวรรษที่ XIX Villi Kyune แรกบัญญัติศัพท์คำว่า "เอนไซม์"

เยอรมันเอดวร์ดบุชเนอร์ในปี 1897 มีการระบุและอธิบาย zymase - เอนไซม์ที่ซับซ้อนที่กระตุ้นการแปลงของน้ำตาลซูโครสลงปฏิกิริยาเอทานอล ในธรรมชาติ zymase ในปริมาณมากในยีสต์

มันไม่ได้เป็นที่รู้จักกันเมื่อใดและที่เปิดใช้งานเว็บไซต์ของเอนไซม์ การค้นพบนี้จะให้เครดิตกับผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี Edaurdu Buchner ชีววิทยาอเมริกันเจมส์ซัมเนอร์และนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงอื่น ๆ ที่ทำงานเกี่ยวกับการศึกษาของปฏิกิริยาเอนไซม์

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับเอนไซม์

จำได้ว่าเอนไซม์ - สารจากธรรมชาติโปรตีนซึ่งทำหน้าที่ในการมีชีวิตตัวเร่งปฏิกิริยาของปฏิกิริยาเคมี เอนไซม์ที่มีส่วนที่ไม่ได้มีส่วนร่วมโดยตรงในการไหลของการเกิดปฏิกิริยาให้เป็นศูนย์กลางการใช้งานของเอนไซม์

นี่คือบางส่วนของคุณสมบัติของเอนไซม์:

1) ประสิทธิภาพ จำนวนเงินที่เล็ก ๆ ของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เพียงพอในการเร่งปฏิกิริยาทางเคมีใน 10 ^{ครั้งที่ 6}

2) ความจำเพาะ เอนไซม์หนึ่งไม่ได้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นสากลของการเกิดปฏิกิริยาใด ๆ ในเซลล์ สำหรับเอนไซม์แสดงความจำเพาะของการกระทำ: แต่ละเอนไซม์กระตุ้นเพียงหนึ่งหรือปฏิกิริยาที่คล้ายกันหลายที่มีพื้นผิว (ฟีดผิดใจ) แต่สารเคมีอื่น ๆ สำหรับลักษณะเดียวกันเอนไซม์อาจจะไร้ประโยชน์ มีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวที่เหมาะสมและการเร่งความเร็วต่อไปของการเกิดปฏิกิริยาให้เป็นศูนย์กลางการใช้งานของเอนไซม์

3) กิจกรรมที่ชัดเจน กิจกรรมของเอนไซม์ในเซลล์จะมีการเปลี่ยนแปลงจากต่ำไปสูง

4) ความเข้มข้นของเอนไซม์บางอย่างในมือถือที่ไม่คงที่และอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพภายนอก เอนไซม์ดังกล่าวในทางชีววิทยาที่เรียกว่า inducible

การจัดหมวดหมู่ของเอนไซม์

ในโครงสร้างของเอนไซม์สามารถแบ่งออกเป็นที่ง่ายและซับซ้อน ง่ายประกอบด้วยเฉพาะของกรดอะมิโนมีความซับซ้อนไม่ใช่กลุ่มโปรตีนของสาร โคเอนไซม์ที่เรียกว่าซับซ้อน

โดยประเภทของเอนไซม์ปฏิกิริยาจะแบ่งออกเป็น:

1) Oxidoreductases (กระตุ้นปฏิกิริยารีดอกซ์)

2) ราน (โอนไปยังแยกกลุ่มของอะตอม)

3) Lyases (พันธะเคมีแล่ง)

4) รูปแบบไลเปส (การเชื่อมต่อปฏิกิริยาเนื่องจากพลังงานของเอทีพี)

5) Isomerases (uchuvstvuyut ปฏิกิริยา interconversion ของสารอินทรีย์)

6) hydrolases (เร่งปฏิกิริยาทางเคมีโดยการย่อยด้วยพันธบัตร)

เอนไซม์โครงสร้าง

เอนไซม์ - ซับซ้อนโครงสร้างสามมิติซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยกรดอะมิโน นอกจากนี้ยังมีกลุ่มเทียม - องค์ประกอบของธรรมชาติที่ไม่ใช่โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับกรดอะมิโน

เอนไซม์ - โปรตีนส่วนใหญ่เป็นรูปทรงกลมที่สามารถรวมกันในระบบที่ซับซ้อน เช่นเดียวกับสารโปรตีนอื่น ๆ เอนไซม์เอทิลแอลกอฮอล์โดยการเพิ่มอุณหภูมิหรือโดยการสัมผัสกับสารเคมีบางชนิด ในระหว่างการสูญเสียสภาพธรรมชาติแตกต่างกันไปโครงสร้างเอนไซม์ในระดับอุดมศึกษาและทำให้คุณสมบัติของศูนย์ที่ใช้งานของเอนไซม์ที่ เป็นผลให้การทำงานของเอนไซม์ลดลงอย่างมาก

พื้นผิวตัวเร่งมักจะมีขนาดเล็กกว่าเอนไซม์ตัวเอง เอนไซม์ที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยหกสิบกรดอะมิโนและศูนย์ใช้งาน - เพียงสอง

มีเอนไซม์เว็บไซต์เร่งปฏิกิริยากรดอะมิโนที่ไม่ได้เป็นตัวแทนและกลุ่มเทียมอินทรีย์หรือ (มักจะมากกว่า) กำเนิดนินทรีย์ - ปัจจัย

แนวคิดของการใช้งานเว็บไซต์

เพียงส่วนเล็ก ๆ ของเอนไซม์เกี่ยวข้องโดยตรงในการเกิดปฏิกิริยาทางเคมี ส่วนหนึ่งของเอนไซม์นี้เรียกว่าใช้งานเว็บไซต์ เว็บไซต์ที่ใช้งานของเอนไซม์ - ไขมันไม่กี่กรดอะมิโนหรือกลุ่มเทียมซึ่งผูกกับพื้นผิวและกระตุ้นการเกิดปฏิกิริยา ตกค้างกรดอะมิโนของเว็บไซต์ที่ใช้งานอาจเป็นกรดอะมิโนใด ๆ - ขั้วโลกไม่มีขั้วข้อหาหอมไม่มีประจุ

ศูนย์ที่ใช้งานเอนไซม์ (ไขมันนี้กรดอะมิโนและสารอื่น ๆ ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับสารเคมี) - ส่วนที่สำคัญที่สุดของเอนไซม์โดยไม่ต้องสารเหล่านี้จะไร้ประโยชน์

โดยปกติแล้วโมเลกุลเอนไซม์มีเพียงใช้งานเว็บไซต์หนึ่งที่มีผลผูกพันกับหนึ่งหรือน้ำยาที่คล้ายกัน ตกค้างกรดอะมิโนศูนย์ที่ใช้งานรูปแบบไฮโดรเจนพันธบัตรชอบน้ำหรือโควาเลนต์รูปที่ซับซ้อนเอนไซม์สารตั้งต้น

โครงสร้างของศูนย์ที่ใช้งานอยู่

เว็บไซต์ที่ใช้งานของเอนไซม์ที่ง่ายและซับซ้อนเป็นกระเป๋าหรือสล็อต โครงสร้างของศูนย์ที่ใช้งานของเอนไซม์นี้จะต้องสอดคล้องเรขาคณิตและ electrostatically พื้นผิวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างตติยภูมิของเอนไซม์อาจปรับเปลี่ยนการใช้งานเว็บไซต์

เข้าเล่มและการเร่งปฏิกิริยาศูนย์ - พื้นที่ของศูนย์ที่ใช้งานของเอนไซม์ เห็นได้ชัดว่าเว็บไซต์ที่มีผลผูกพัน "การตรวจสอบ" การทำงานร่วมกันพื้นผิวและมีความสัมพันธ์กับมันและศูนย์การเร่งปฏิกิริยาที่มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงในการทำปฏิกิริยา

ผูกพันของศูนย์ที่ใช้งานของสารตั้งต้น

เพื่ออธิบายวิธีการใช้งานเว็บไซต์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับสารโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลายทฤษฎีที่ได้รับการเสนอ ที่นิยมมากที่สุดของพวกเขา - ทฤษฎีฟิชเชอร์ก็เป็นทฤษฎีของ "ล็อคและที่สำคัญที่" ฟิชเชอร์บอกว่ามีเป็นเอนไซม์เหมาะกับแต่ละสารตั้งต้นในคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของมัน หลังจากการก่อตัวของการปรับเปลี่ยนใด ๆ ที่ไม่ได้เกิดขึ้นเอนไซม์สารตั้งต้นที่ซับซ้อน

อีกนักวิชาการชาวอเมริกัน - ดาเนียลโคชแลนด์ - เพิ่มสมมติฐานฟิชเชอร์ของทฤษฎีที่ใช้งานเว็บไซต์ของเอนไซม์สามารถเปลี่ยนโครงสร้างของพวกเขาตราบเท่าที่ไม่พอดีกับพื้นผิวโดยเฉพาะอย่างยิ่ง

จลนศาสตร์ของปฏิกิริยาของเอนไซม์

ปฏิกิริยาของเอนไซม์คุณสมบัติกำลังศึกษาภาคเอกชนชีวเคมี - จลนพลศาสตร์ของเอนไซม์ นี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาวิทยาศาสตร์ของปฏิกิริยาที่มีความเข้มข้นแตกต่างกันของเอนไซม์และพื้นผิวการพึ่งพาอาศัยกันของอัตราการเกิดปฏิกิริยากับอุณหภูมิภายในเซลล์และคุณสมบัติของการใช้งานเว็บไซต์ของเอนไซม์ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ทางกายภาพและทางเคมีของกลางที่

จลนพลศาสตร์ของเอนไซม์ดำเนินแนวคิดเช่นอัตราการเกิดปฏิกิริยาพลังงานเปิดใช้งานอุปสรรคการเปิดใช้งานกิจกรรมโมเลกุลกิจกรรมที่เฉพาะเจาะจงและคนอื่น ๆ . พิจารณาบางส่วนของแนวคิดเหล่านี้

ว่ามีปฏิกิริยาทางชีวภาพ, สารเคมีที่จำเป็นในการถ่ายโอนพลังงานบางอย่าง พลังงานนี้เรียกว่าพลังงานกระตุ้น

นอกจากนี้ของเอนไซม์ที่จะสารตั้งต้นในการลด พลังงานกระตุ้น สารบางคนตอบสนองได้โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของเอนไซม์เนื่องจากพลังงานกระตุ้นที่สูงเกินไป สมดุลปฏิกิริยาไม่เปลี่ยนด้วยนอกเหนือจากเอนไซม์

อัตราการเกิดปฏิกิริยา - จำนวนสินค้าที่มีปฏิกิริยาที่ปรากฏหรือหายไปในหน่วยเวลา

พึ่งพาอาศัยกันของความเร็วปฏิกิริยากับปริมาณความเข้มข้นของสารทางกายภาพมิติลักษณะ - Michaelis คงที่

กิจกรรมโมเลกุล - จำนวนของโมเลกุลของสารตั้งต้นที่จะถูกแปลงเป็นหนึ่งโมเลกุลของเอนไซม์ต่อหน่วยเวลา