Mehanizam djelovanja enzima

Enzima (enzimi) - visoke molekularne težine organskih spojeva proteina prirode, koje rade u organizmu ulogu bioloških katalizatora.

Mehanizam djelovanja enzima

Objašnjenje mehanizama u osnovi katalitičko djelovanje enzima, je jedan od osnovnih problema i trenutne probleme ne samo Enzimologija, ali moderne biokemije i molekularne biologije.

Mnogo pre enzimi postala dostupna čista i bio je rasvijetljen njihove prirode, postali su uvjereni da od ključnog značaja za proces enzimskih ima spregu enzima za podlogu. Pokušava da pronađe kompleksan spoj enzima sa supstratom za dugo vremena nisu dovele do uspjeha, jer ovaj kompleks je labilna, to vrlo brzo razlaže. Metodom spektroskopije je omogućio da se identifikuje enzim-supstrat kompleksa na katalaze, peroksidaze, alkohol dehidrogenaze, flavinzavisimyh enzima.

Metoda rendgenske analize je omogućio da se mnogo važnih informacija o strukturi i katalitičke mehanizmi djelovanja enzima. Ova metoda je korištena da uspostavi vezu podlogu analoga sa enzimima lizozim i himotripsin.

Neki direktni dokazi za postojanje enzim-supstrat kompleksa uspio u kojem je jedan od katalitičkog faza ciklusa enzima je vezan na podlogu od kovalentna veza. Primjer je reakcija hidrolize n-nitrofenil acetat katalizira himotripsin. Kada se pomeša sa enzim himotripsin eter se acetilisani na hidroksilne grupe reaktivnog serina ostatka. Ova faza je brz, ali atsetilhimotripsina hidrolize sa formiranjem acetata i slobodnog himotripsin je mnogo sporiji. Stoga atsetilhimotripsin akumulira, koji se lako otkrivena u prisustvu n-nitrophenylacetate.

Prisustvo enzima supstrata u sastavu može "uhvatiti" nestabilna kompleks transfer EU u neaktivnom obliku, na primjer, tretman sa enzim-supstrat kompleksa natrij borohidrid ima snažan efekat smanjenja. Takav kompleks u obliku stabilnih kovalentno derivata je otkrivena u enzima Aldolaza. Utvrđeno je da podloge u interakciji sa molekulom e-amino grupu lizina.

Podloga reagira s enzim u određenom dijelu koji se zove aktivni centar enzima ili aktivno područje.

Pod aktivnim centar, ili jezgra, shvatiti da dio enzima molekula proteina koji je povezan na podlogu (i kofaktora) i izaziva enzimskih svojstva molekula. Aktivno mesto određuje specifičnost i katalitičke aktivnosti enzima i treba da budu određeni stupanj težine strukture prilagođene za blisku pristup i interakciju s podlogom molekula, ili njenih dijelova direktno uključeni u reakciji.

Među funkcionalne grupe razlikuju uključeni u "katalitički aktivni" dio enzima i formiranje dijela pružaju određeni afinitet (vezivanje supstrata na enzim) - tzv pin, ili "sidro" (ili adsorpcija enzima aktivnog).

Mehanizam djelovanja enzima objašnjava teoriju Michaelis-Menten jednadžba. Prema ovoj teoriji, proces se odvija u četiri faze.

Mehanizam djelovanja enzima: I faza

Između podloge (C) i enzim (E) nastaje vezu - formirana enzim-supstrat kompleksa u EU, pri čemu se komponente međusobno povezani kovalentnim, jonske, vode i drugih obveznica.

Mehanizam djelovanja enzima: IІ fazi

Podloga je izložena u prilogu enzim se aktivira i postaje dostupna za odgovarajuće reakcije katalize EU.

Mehanizam djelovanja enzima: IІI fazi

EU je počinio kataliza. Ova teorija je podržan od strane eksperimentalnih studija.

Konačno, IV etapa se odlikuje oslobađanje enzima molekula E i F. slijed transformacija proizvoda može se prikazati kao reakcija: E + S - EU EU - * - E + P.

Specifičnost enzima

Svaki enzim djeluje na određenu podlogu ili grupe supstanci, koje su slične u strukturi. Specifičnost enzimskih aktivnosti zbog sličnosti aktivnih konfiguraciju terena i podloge. Tokom interakcije enzima-supstrata formirana kompleksa.