Encimi: lastnosti, struktura in celoten način dela

Encimi delujejo tako, da znižajo aktivacijsko energijo, potrebno za začetek reakcije. To se naredi za zmanjšanje časa, potrebnega za reakcije v telesu.

Pri prebavi hrane obstajajo biomolekularne snovi v obliki beljakovin, ki pomagajo spremeniti obliko molekul živilske snovi v snovi, ki jih telo potrebuje.

Sladkor se na primer pretvori v koristno energijo za telo. Te biomolekule imenujemo encimi.

Encimi pomagajo presnovnim procesom. Tako je zelo pomembno za človeško telo.

Opredelitev in delovanje encimov

Encimi so biomolekule v obliki beljakovin, ki delujejo kot katalizatorji (spojine, ki pospešijo reakcijski proces, ne da bi v celoti reagirale) v organski kemični reakciji.

Začetna molekula v encimskem procesu, imenovana substrat, se bo pospešila v drugo molekulo, imenovano produkt.

Encimi imajo na splošno naslednje funkcije:

• Pospešite ali upočasnite kemično reakcijo.

• Z uravnavanjem številnih različnih reakcij hkrati se encim sintetizira v obliki neaktivnega kandidata za encim, nato pa se v pravih pogojih aktivira v okolju.

• narava encima, ki ne reagira s substratom, je najbolj koristna pri pospešeni kemični reakciji v telesu organizma.

Lastnosti encimov

Sledi razlaga lastnosti encima, ki jih moramo poznati:

1. Biokatalizator.

Je katalizator, in sicer so encimi katalitske spojine, ki pospešijo kemično reakcijo, ne da bi reagirale. Čeprav encimi prihajajo iz organizmov, so znani tudi kot biokatalizatorji.

2. Termolabilno

Na encime močno vpliva temperatura. Encimi imajo optimalno temperaturo za izvajanje svojih funkcij.

Na splošno pri temperaturi 37 ° C. Če pri ekstremnih temperaturah lahko škoduje delovanju encima. Neaktivni encimi so pri temperaturah pod 10 ºC, medtem ko bodo denaturirali pri temperaturah nad 60 ºC.

Obstajajo nekatere izjeme, na primer skupina starodavnih bakterij na zelo ekstremnih območjih, na primer metanogenska skupina, imajo encime, ki delujejo pri temperaturah pri 80 ºC.

3. Bodite natančni

Encimi se vežejo na substrate, ki se lahko vežejo na aktivno stran encima.

Posebne lastnosti encima služijo kot osnova za ime. Ime tega encima običajno vzamemo iz vrste vezanega substrata ali vrste reakcije.

Na primer amilaza, encim, ki igra vlogo pri razgradnji škroba, ki je polisaharid (kompleksen sladkor), na enostavnejše sladkorje.

4. Na pH vpliva

Ta encim deluje v nevtralnem ozračju (6,5 - 7). Toda nekateri encimi so optimalni pri kislem pH, kot je pepsinogen, ali pri alkalnem pH, kot je tripsin.

5. Delajte naprej in nazaj

Encimi, ki razgradijo spojino A na B, pa tudi encimi pomagajo pri reakciji, tvorijo spojino B iz spojine A.

6. Ne določa smeri reakcije

Enzimbukan določa, kam bo šla reakcija. Spojina, ki je bolj potrebna, je točka v smeri kemijske reakcije. Na primer, telesu primanjkuje glukoze, lahko bo razgradilo rezervni sladkor (glikogen) in obratno.

7. Potrebna je le majhna količina

Količine, uporabljene kot katalizator, ni treba veliko. Ena molekula encima lahko deluje večkrat, če molekula ni poškodovana.

8. Je koloid

Ker so encimi sestavljeni iz beljakovinskih komponent, so encimske lastnosti razvrščene kot koloidi. Encimi imajo zelo velike meddelne površine, tako da je tudi njihovo področje delovanja veliko.

9. Encimi lahko znižajo aktivacijsko energijo

Aktivacijska energija reakcije je količina energije v kalorijah, potrebna za prenos vseh molekul v 1 molu spojine pri določeni temperaturi do stopnje prehoda na vrhuncu meje energije.

Če dodamo kemično reakcijo s katalizatorjem, in sicer z encimom, lahko aktivacijsko energijo zmanjšamo in reakcija teče hitreje.

Encimska struktura

Encimi so kompleksni 3-dimenzionalni. Encimi imajo posebno obliko za vezavo na podlage. Popolna oblika encimov se imenuje haloencimi. Encimi so sestavljeni iz 3 glavnih sestavin

1. Glavne sestavine beljakovin.

Beljakovinski del encima se imenuje apoenzim. Apoencimi ali drugi izrazi apoproteini.

2. Protetični grozdi

Ta encimska komponenta ni beljakovina, ki je sestavljena iz dveh vrst Koencimi in kofaktorji. Koencimi ali kofaktorji, ki so zelo tesno povezani, so celo vezani s kovalentnimi vezmi z encimi.

Koencimi

Koencime pogosto imenujemo kosubstrati ali drugi substrati. Koencimi imajo nizko molekulsko maso. Koencimi so stabilni na segrevanje. Koencimi so vezani na encime nekovalentno. Koencimi delujejo za prenos majhnih molekul ali ionov (zlasti H +) iz enega encima v drugega, na primer: NAD. Nekateri encimi, katerih dejavnosti potrebujejo koencime, morajo biti celo prisotni. Koencimi so običajno v obliki vitaminov B kompleksa, ki so bili podvrženi strukturnim spremembam. Nekaj ​​primerov koencimov: tiamin pirofosfat, flavin adenin dinokleat, nikotinamid adenin dinukleotoda, piridoksal fosfat in koencim A.

Kofaktorji

Kofaktorji delujejo tako, da spremenijo strukturo aktivne regije in / ali so potrebni substratu za vezavo na aktivno regijo. Primeri kofaktorjev: to so lahko majhne molekule ali ioni: Fe ++, Cu ++, Zn ++ , Mg ++, Mn, K, Ni, Mo in Se.

3. Encim Active Side (aktivno mesto)

Ta stran je del encima, ki se veže na substrat, to področje je zelo specifično, ker se na to stran lahko pritrdi ali veže le ustrezen substrat. Encimi so beljakovine, ki imajo kroglasto strukturo. Mehasta struktura encima povzroči, da obstaja območje, znano kot aktivno območje.

KAKO DELUJEJO ENZIMI

Encimi delujejo pri pospeševanju kemijskih reakcij z interakcijo s substratom, po katerem se substrat pretvori v proizvod. Če nastane produkt, bo encim lahko ušel iz substrata.

To je zato, ker encimi ne morejo reagirati s substratom. Obstajata dve teoriji, ki opisujeta delovanje encimov, in sicer teorija zaklepanja in teorija indukcije.

Teorija ključavnice

Ustanovitelj te teorije je bil Emil Fischer leta 1894. Encimi se ne bodo vezali na substrat, ki ima enako obliko (specifično) kot aktivno mesto encima. To pomeni, da se na encim lahko nanašajo samo substrati, ki imajo določeno obliko.

Encimi so prikazani kot tipke, substrat pa kot ključavnice. ker se bosta ključavnica in ključ lahko istostransko ujemali, da se bosta lahko odprla ali obratno.

Slabost te teorije je v tem, da ne zna pojasniti stabilnosti encima na preklopni točki encimske reakcije. Druga teorija je teorija indukcije

Teorija indukcije

Daniel Koshland leta 1958 je bil tisti, ki je uporabil to teorijo, encimi imajo prožno aktivno stran. Samo substrat, ki ima enake specifične vezavne točke, bo induciral aktivno stran encima, tako da se prilega (tvori se kot substrat).

Teorija indukcije indukcije je tisto, kar lahko odgovori na pomanjkljivosti teorije ključavnic in ključev. Zato raziskovalci to teorijo najbolj priznavajo, da lahko razloži, kako encimi delujejo.

To je razlaga narave, zgradbe in delovanja encimov. Upajmo, da lahko vsem nam doda vpogled.