Einsímí bithcheimice. Struchtúr, airíonna agus feidhmeanna

An cill de gach orgánach beo, a chur milliúin imoibrithe ceimiceacha ar siúl. Tá gach ceann acu tábhachtach, mar sin tá sé tábhachtach a choimeád ar bun luas na próisis bitheolaíochta ag leibhéal ard. Tá beagnach gach imoibriú catalyzed ag a einsím. Cad iad einsímí? Cad é a ról i gcliabhán?

Einsímí. sainmhíniú

Úsáidtear an téarma 'einsím' a dhíorthaítear ó Laidin fermentum - leaven. Is féidir iad a dtugtar freisin einsímí ó na Gréige en zyme - "i Raidió Rí Rá."

Einsímí - ní féidir le substaintí gníomhacha bitheolaíoch, mar sin aon imoibriú a tharlaíonn sa cille, a dhéanamh gan iad. Tá na comhdhúile mar chatalaígh. Dá réir sin, tá aon einsím dhá phríomh-airíonna:

1) accelerates einsím an t-imoibriú bithcheimiceach, ach nach bhfuil sé chaitear.

2) Ní dhéanann an luach an tairiseach cothromaíochta a athrú, ach amháin accelerates bhaint amach an luach.

Einsímí dlús a chur frithghníomhartha bithcheimiceach sna mílte, agus i gcásanna áirithe, a milliún uair. Ciallaíonn sé seo go in éagmais an chórais einsím Tá gach próiseas intracellular stop beagnach, agus na cille féin bháis. Dá bhrí sin, is é an ról atá ag na n-einsímí mar chomhábhair ghníomhacha ard.

Déanann éagsúlacht na n-einsímí is féidir a éagsúlú rialáil an metabolism na cealla. In aon easghluaiseachta le frithghníomhartha glacadh páirte go leor aicmí éagsúla na n-einsímí. Catalaígh Bitheolaíochta Tá roghnaíocht ard trí conformation ar leith den mhóilín. T. Go. I bhformhór na gcásanna go bhfuil einsímí próitéin i nádúr, tá siad i struchtúr treasach nó ceathartha. Is é an chúis arís ar shainiúlacht an mhóilín.

An fheidhm na n-einsímí sa chill

An tasc is mó de na heinsíme - luasghéarú comhfhreagrach imoibriú. Aon próisis easghluaiseachta, ós rud é dhianscaoileadh sárocsaíd hidrigine agus glicealú dar críoch gá, an láthair catalaígh bitheolaíochta.

oibriú cuí na n-einsímí a baineadh amach sainiúlacht ard substráit ar leith. Ciallaíonn sé seo gur féidir leis an chatalaíoch dlús ach imoibriú áirithe agus nach bhfuil níos mó, fiú an-chosúil. De réir an méid shainiúlacht na heinsíme, na grúpaí seo a leanas:

1) einsímí le sainiúlacht iomlán nuair catalyzed ag ach amháin imoibriú amháin. Mar shampla, achoimrí collagenase an collagen, agus cleaves maltase maltós.

2) einsímí le sainiúlacht coibhneasta. Áiríonn sé seo substaintí is féidir a spreagadh, d'aicme áirithe ar fhrithghníomhartha, mar shampla, cleavage hydrolytic.

Tosaíonn obair biocatalyst leis an ceangal ar a láithreán gníomhach leis an tsubstráit. Ag an am céanna labhairt faoi an idirghníomhaíocht comhlántach cosúil le ghlas. Tagraíonn sé seo do cluiche go hiomlán leis an tsubstráit foirmeacha an t-ionad gníomhach, a fhágann gur féidir a dlús a chur leis an imoibriú.

Is éard atá sa chéad chéim eile le linn an imoibrithe. A méaduithe luas dhíchur trí mheán an casta einsím. Sa deireadh, a fháil againn ar an einsím, a bhfuil a bhaineann leis na táirgí imoibriúcháin.

chéim dheiridh - a bhaint as na táirgí imoibriúcháin as an einsím, tar éis an suíomh gníomhach thiocfaidh chun bheith arís saor in aisce ar mhaithe le hoibriú eile.

Schematically, is féidir leis an obair an einsím ag gach céim a scríobh mar:

1) S + E -> SE

2) SE -> SP

3) SP -> S + P, i gcás S - Is é an tsubstráit, E - an einsím, agus P - táirge.

aicmiú na n-einsímí

I gcorp an duine, is féidir leat teacht ar líon mór na n-einsímí. Bhí systematized Gach eolas mar gheall ar a gcuid feidhmeanna agus obair, agus mar thoradh air sin bhí rangú coiteann, trínar féidir leat a chinneadh go héasca a bhfuil chatalaíoch leith. Seo iad na sé rang bunúsacha na n-einsímí, chomh maith le roinnt samplaí foghrúpaí.

1. Oxidoreductase.

Einsímí den aicme seo mar chatalaíoch frithghníomhartha redox. Iomlán ghnóthú 17 fhoghrúpa. Tá Oxidoreductases ghnáth neamh-próitéin chuid fáil vitimín nó heme.

I measc na oxidoreductases atá le fáil go minic na foghrúpaí seo a leanas:

a) dehydrogenase. Tá Bithcheimic-dehydrogenase einsím cleaving adaimh hidrigine agus trína aistriú go tsubstráit eile. Tá an foghrúpa is coitianta sna imoibrithe riospráid, fótaisintéise. Mar chuid den dehydrogenase gá go i láthair i bhfoirm coenzyme NAD / NADH nó flavoproteins FAD / FMN. Is minic go bhfuil iain mhiotail. I measc na samplaí einsímí cosúil tsitohromreduktazy, dehydrogenase pyruvate, dehydrogenase isocitrate, agus freisin einsímí ae go leor (dehydrogenase lactate, dehydrogenase glutamate, agus mar sin de. D.).

b) oxidases. Tá roinnt na n-einsímí spreagadh, an Chomh maith ocsaigin leis hidrigin, áit a bhféadfadh na táirgí imoibriúcháin a uisce nó sárocsaíd hidrigine (H ₂ 0, H ₂ 0 _2). Samplaí de na heinsímí cytochrome oxidase, tyrosinase.

c) peroxidase agus cataláis - einsímí a spreagadh, an dianscaoileadh H ₂ O ₂ go huisce agus ocsaigin.

g) oxygenase. Tá na biocatalysts dlús iatán ocsaigine chuig an tsubstráit. Dofamingidroksilaza - ar cheann de na samplaí na n-einsímí den sórt sin.

2. Transferases.

einsímí Spriocghrúpa den ghrúpa seo is aistriú fréamhacha ó shubstaint na substainte deontóra don fhaighteoir.

a) methyltransferase. DNA methyltransferase - einsímí tábhachtacha a rialaíonn an próiseas a mhacasamhlú DNA. nucleotides methylation ról mór i rialú na hoibre aigéid núicléacha.

b) acyltransferase. Einsímí den foghrúpa a iompar ó móilín amháin go grúpa acyl eile. Samplaí acyltransferases: acyltransferase lecithin-colaistéaról (Tá feidhmghrúpa le aigéad sailleach ar colaistéaról), lizofosfatidilholinatsiltransferaza (Tá grúpa acyl aistriú chuig lysophosphatidylcholine).

c) aminotransferases - einsímí a bhfuil baint acu leis athrúchán na aimínaigéid. Samplaí de na heinsímí aminotransferase alanine a catalyzes an shintéis na alanine ó pyruvate agus glutamate trí aistriú grúpa aimín.

g) phosphotransferase. Einsímí spreagadh, an Chomh maith fhoghrúpa seo den ghrúpa fosfáite. Eile kinase Ainm phosphotransferase é, níos coitianta. I measc na samplaí einsímí cosúil le hexokinase agus aspartate, atá i gceangal leis na hiarmhair hexose fosfáit (den chuid is mó glúcóis), agus aigéad aspartic , faoi seach.

3. Hydrolases - aicme na n-einsímí a spreagadh, an cleavage de bhannaí sa mhóilín, agus ina dhiaidh uisce a chur leo. Substaintí a bhaineann leis an ngrúpa - an príomh-einsím díleácha.

a) esterases - briseadh na bannaí eistear. Sampla - liopáisí a bhriseadh síos saillte.

b) glycosidases. einsímí Bithcheimic den tsraith seo suite i an scrios na bannaí glycoside polaiméirí (olagaishiúicrídí, agus polaisiúicrídí). Samplaí: amaláis, sucrase, maltase.

c) peptidase - einsímí a spreagadh, an miondealú ar na próitéiní aigéid aimín. einsímí Peptidase a bhaineann le nós pepsin, trypsin, chymotrypsin, karboiksipeptidaza.

g) Amidases - bannaí cleave aimíd. Samplaí: .. Arginase, úiréáise, etc. glutaminase leor amidase einsímí atá le fáil sa tsraith ornithine.

4. Lyases - einsímí do feidhmeanna atá comhchosúil le hydrolases, áfach, sa cleavage de bhannaí i móilíní nach gcaitear uisce. tá Einsímí den aicme seo i gcónaí mar chuid de chuid neamh-próitéin, mar shampla, i bhfoirm vitimíní B1 agus B6.

a) decarboxylase. Tá na heinsímí gníomhú ar an mbanna C-C. Is samplaí decarboxylase aigéad glútamach nó decarboxylase pyruvate.

b) hydratase agus dehydratase - einsímí a spreagadh, an cleavage bannaí C-O.

c) An amidine-lyases - scriosadh C-N banna. Sampla: argininsuktsinatliaza.

g) R-O lyase. einsímí den sórt sin scoilte ghnáth grúpa fosfáit ó ábhar tsubstráit. SAMPLA: cyclase adenylyl.

Bithcheimic einsímí bunaithe ar a struchtúr

Tá cumas gach einsíme arna chinneadh ag an phearsa aonair, ach a struchtúr gné dhílis. go príomha próitéin, agus ar a struchtúr agus an méid fillte ról ríthábhachtach a fheidhm agus cinneadh á - Aon einsím.

Tá gach biocatalyst arb iad is sainairíonna an láthair an t-ionad gníomhaí, a, a seal, roinnte i roinnt réimsí feidhme ar leith:

1) Catalaíoch Center - réigiún ar leith de na próitéine, ina bhfuil cloí einsím leis an tsubstráit. Is féidir brath ar an conformation an próitéin ionaid catalaíoch móilín ghlacadh bhfoirmeacha éagsúla, ba cheart a fhreagraíonn do na tsubstráit chomh maith le ghlas. Míníonn leithéid de struchtúr casta fáth a bhfuil an próitéine einsím sa stát treasach nó ceathartha.

2) asaithe Center - feidhmíonn sé mar "sealbhóir". Anseo, ar an gcéad de gach cumarsáid ar siúl idir an móilín einsím agus an móilín tsubstráit. Mar sin féin, dá bhrí sin is é an nasc atá mar an t-ionad asaithe, an-lag, agus an t-imoibriú catalaíoch inchúlaithe ag an bpointe seo.

3) Féadfar ionaid allosteric bheith suite i lár gníomhach, agus ar fud an dromchla iomlán an einsím. A n-fheidhm - rialáil na heinsíme. Bíonn Rialachán siúl trí coscairí móilíní agus activators móilíní.

Na próitéiní activator ina gceangal ar an móilín einsím, dlús a oibriú. Coscairí, ar a mhalairt, bac gníomhaíocht catalaíoch, agus is féidir é seo tarlú ar dhá bhealach: ceachtar chónaisceann an móilín go dtí an réigiún lár allosteric an ionaid gníomhach na heinsíme (chosc iomaíoch) nó tá sé ag gabháil leis réigiún eile den próitéin (chosc noncompetitive). Tá chosc Iomaíoch mheas níos éifeachtaí. I ndiaidh spás dá bhrí dúnta le tsubstráit ina gceangal ar an einsím, agus tá an próiseas is féidir ach amháin i gcás chomhtharlú praiticiúil iomlán ar an móilín inhibitor agus teacht ar ionad gníomhach.

Einsím Ní minic comhdhéanta de aimínaigéid, ach freisin de shubstaintí orgánacha agus neamhorgánacha eile. Dá réir sin, iargúlta apoenzyme - phróitéinigh chuid coenzyme - leath orgánach agus cofactor - cuid neamhorgánacha. Is féidir coenzyme a léiriú ulgevodami, saillte, aigéid núicléacha, vitimíní. Ina dhiaidh sin, an comh-fhachtóir - is minic a iain mhiotail tacaíochta. Tá gníomhaíochta einsíme a chinnfear de réir a struchtúr: substaintí breise san áireamh i gcomhdhéanamh, airíonna catalaíoch athrú. Cineálacha éagsúla na n-einsímí - Is é an toradh ar meascán de gach foirm na fachtóirí casta.

Rialachán ó obair na n-einsímí

Einsímí mar nach bhfuil an tsubstaint gníomhach go bitheolaíoch gá chun an gcomhlacht i gcónaí. Is Bithcheimic einsímí go bhféadfaidh siad i gcás cealla beo iomarcach dochar catalysis. Chun cosc a chur ar éifeachtaí díobhálacha ar einsímí an comhlacht is gá chun rialú ar bhealach a gcuid oibre.

T. Go. Einsímí Tá próitéin i nádúr, tá siad scriosta go héasca ag teochtaí arda. Is próiseas dínádúrú inchúlaithe, ach d'fhéadfadh sé théann go mór an tsubstaint.

Imríonn pH freisin Tá ról tábhachtach sa rialachán. Tá gníomhaíochta einsíme Uasmhéid faoi deara go ginearálta ag pH neodrach (7,0-7,2). Maith leis sin tá einsímí a oibríonn ach amháin faoi choinníollacha aigéadacha nó nach bhfuil ach i alcaileach. Dá bhrí sin, sna lysosomes cheallacha chothabháil pH íseal, ar a bhfuil an ghníomhaíocht uasta na n-einsímí hydrolytic. I gcás scaoileadh de thaisme isteach sa chíteaplasma áit a bhfuil an timpeallacht níos gaire do neodrach, beidh a n-ghníomhaíocht laghdú. Tá cosaint den sórt sin ó "samopoedaniya" bunaithe ar na gnéithe de na hydrolase.

is fiú a lua mar gheall ar an tábhacht a bhaineann le coenzyme agus cofactor i gcomhdhéanamh na n-einsímí. An láthair vitimíní nó iain miotail théann go mór ar fheidhmiú roinnt einsímí sonracha.

Ainmníocht na n-einsímí

Na heinsímí de chuid an chomhlachta a dtugtar de réir a bhaineann le haon cheann de na haicmí, chomh maith leis an tsubstráit lena imoibríonn siad. Uaireanta an ainmníocht córasach a úsáidtear ní amháin ach dhá cheann de na tsubstráit sa teideal.

Samplaí de na ainmneacha roinnt einsímí:

1. einsímí ae: lactate degidrogen AZA-glutamate-AZA-degidrogen.
2. Ainm iomlán córasach ar an einsím: lactate + NAD-AZA -oksidoredukt.

Leasaithe agus fánach ainmneacha, ní gá a cloí leis na rialacha ainmníocht. Is samplaí iad einsímí díleácha: trypsin, chymotrypsin, pepsin.

An próiseas shintéis na n-einsímí

Tá feidhmeanna na n-einsímí a chinntear fiú ag an leibhéal géiniteach. Ós rud é go bhfuil an móilín tríd is tríd -. Próitéin, agus is é a sintéis díreach mar na próisis trascríobh agus aistriúcháin mar an gcéanna.

einsímí Sintéis tharlaíonn mar seo a leanas. Ar dtús, a léamh DNA eolas faoin einsím atá ag teastáil chun mRNA. Messenger RNA stórálann gach aimínaigéid atá mar chuid den einsím. Is féidir Rialáil einsímí tarlú freisin ar an leibhéal DNA, más rud é catalyzed an táirge ar an imoibriú go leor stadanna trascríobh géine agus ar a mhalairt, má tá gá sa táirge, CCF sé an próiseas trascríobh.

Chomh luath agus a scaoileadh an mRNA sa chíteaplasma, an chéad chéim eile - craoltóireacht. Ar ribosomes reticulum endoplasmic shintéisiú slabhra príomhúil comhdhéanta de aimínaigéid nasctha ag bannaí peptide. Mar sin féin, ní féidir leis an móilín próitéine sa struchtúr príomhúil a dhéanamh go fóill a fheidhm einsímeach.

Is é an ghníomhaíocht einsímeach ag brath ar struchtúir próitéin. Tarlaíonn EPS same próitéin casadh, rud a dteacht ar dtús struchtúr tánaisteach agus treasach ansin. Tá sintéis de roinnt einsímí stopadh ag an bpointe seo, ach chun feabhas a chur ar ghníomhaíocht chatalaíoch is minic iatán gá agus coenzyme cofactor.

I réimsí áirithe den reticulum endoplasmic thagann faoi iamh comhdhamhnaí orgánacha na heinsíme: siúcraí, aigéid núicléacha, Saillte agus vitimíní. Ní féidir le roinnt einsímí ag obair gan an láthair an coenzyme.

Imríonn cofactor ról ríthábhachtach i bhfoirmiú an struchtúr ceathartha an próitéin. Tá cuid de na feidhmeanna na n-einsímí atá ar fáil ach amháin nuair a bheidh an eagraíocht bhfearann próitéin. Dá bhrí sin tá sé an-tábhachtach do a struchtúr láithreacht ceathartha ina bhfuil nasc nascadh idir globules próitéin il ian miotail.

Foirmeacha Il na n-einsímí

Tá cásanna nuair is gá an láthair roinnt einsímí a spreagadh, an fhreagairt chéanna, ach éagsúil óna chéile i roinnt slite. Mar shampla, is féidir leis an einsím obair ag 20 céim, ach ag 0 céim, ní bheidh sé in ann a fheidhmeanna a chomhlíonadh. Cad atá le déanamh i gcás den sórt sin, an comhlacht ina gcónaí ag teocht íseal?

Tá an fhadhb a réiteach go héasca ag an láthair roinnt einsímí a spreagadh, an fhreagairt chéanna, ach i gcoinníollacha oibre éagsúla. Tá dhá chineál foirmeacha éagsúla na n-einsímí:

1. Isoenzymes. próitéiní den sórt sin ionchódaithe ag géinte éagsúla, tá siad comhdhéanta de aimínaigéid éagsúla, ach catalú an imoibriú céanna.
2. Foirmeacha éagsúla Fíor. Tá na próitéiní a thrascríobh ó na géine céanna, ach a tharlaíonn ar peptides ribosomes mhodhnú. Ag an t-aschur a tháirgtear cineálacha éagsúla na heinsíme céanna.

Mar thoradh air sin, tá foirmeacha éagsúla den chéad chineál déanta ag an leibheál géiniteach, nuair a bheidh an dara - ar an iar-aistritheach.

einsímí Brí

Tagann gcomhlíonfadh úsáid einsímí sa leigheas síos go dtí an cheist na leigheasanna nua, mar chuid díobh na substaintí cheana na cainníochtaí ceart. Nach bhfuil eolaithe le fáil fós ar bhealach chun spreagadh shintéis na n-einsímí in easnamh sa chorp, ach tá sé anois drugaí is féidir a dhéanamh suas le haghaidh an ré a n-míbhuntáiste scaipeadh go forleathan.

einsímí éagsúla i gcill a spreagadh, líon mór de na frithghníomhartha a bhaineann le cothabháil na beatha. Ceann de na hionadaithe enizmov nucleases grúpa: endonuclease agus exonuclease. Is é a gcuid oibre a choimeád ar bun leibhéal leanúnach de aigéid núicléacha i gcill, a bhaint de DNA damáiste agus RNA.

Ná déan dearmad faoi an feiniméan le téachtadh fola. Mar bheart éifeachtach na cosanta, tá an próiseas rialú ag roinnt einsímí. Is príomhfheidhmeannach measc iad thrombin, a athraíonn fibrinogen próitéin neamhghníomhach i fibrin gníomhach. Cruthaíonn A snáithe ar chineál an líonra a occludes an suíomh díobhála soitheach, rud a chosc caillteanas fola iomarcach.

Einsímí a úsáidtear i winemaking, brewing, táirgeadh táirgí déiríochta go leor. Do Is féidir le alcól ó giosta glúcóis a úsáid, áfach, do theagmhas rathúil an phróisis agus sliocht go leor acu.

Fíricí spéisiúla faoi nach raibh a fhios agat

- Gach na n-einsímí an chomhlachta bhfuil mais ollmhór - 5,000 go 1,000,000 Da. Tá sé seo mar gheall ar an láthair próitéine sa mhóilín. Chun comparáid, an meáchan móilíneach de glúcóis - 180 Tá, agus dé-ocsaíd charbóin - iomlán de 44 Is ea.

- Go dtí seo, d'oscail níos mó ná 2000 einsímí atá le fáil i na cealla na n-orgánach éagsúla. Mar sin féin, an chuid is mó de na substaintí nach dtuigtear go hiomlán go fóill.

- Tá gníomhaíocht Einsím úsáidtear chun a fháil púdair níocháin éifeachtach. Anseo, einsímí a chomhlíonadh ar an ról céanna sa chorp: mbrisfidh siad síos ábhar orgánach, agus cabhraíonn sé seo maoin a spotaí chomhrac. Tá sé molta a úsáid den sórt sin glantach ag teocht nach airde ná 50 céim, ar shlí eile d'fhéadfadh sé dul go dtí an bpróiseas dínádúrú.

- De réir staitisticí, 20% de na daoine ag fulaingt ar fud an domhain as an easpa aon cheann de na heinsímí.

- Maidir leis na hairíonna d'einsímí a dtugtar ar feadh i bhfad, ach amháin i 1897, thuig daoine go bhfuil an giosta, agus is féidir sliocht as a n-chealla a úsáid chun choipeadh siúcra i alcól.