Kazi ya enzymes. Jukumu la enzymes katika mwili

Enzymes ni protini za globular zinazosaidia mchakato wote wa seli. Kama kichocheo vyote, hawezi kugeukia majibu, lakini kutumika ili kuharakisha.

Uboreshaji wa Enzyme katika kiini

Ndani ya kiini, enzymes binafsi huwa zinazomo na hufanyika katika organelles zilizoelezwa. Ujanibishaji wa enzymes ni moja kwa moja kuhusiana na kazi ambayo sehemu hii ya seli hufanya.

Karibu wote enzymes ya glycolysis iko katika cytoplasm. Enzymes ya mzunguko wa asidi tricarboxylic ni katika tumbo la mitochondrial. Dutu zinazofanya kazi za hydrolysis zinazomo katika lysosomes.

Tissue za kibinafsi na viungo vya wanyama na mimea hutofautiana tu katika seti ya enzymes, lakini pia katika shughuli zao. Kipengele hiki cha tishu hutumiwa katika kliniki kwa ajili ya ugonjwa wa ugonjwa fulani.

Pia kuna sifa za umri katika shughuli na seti ya enzymes katika tishu. Wao ni wazi zaidi wakati wa maendeleo ya embryonic katika tofauti ya tishu.

Nomenclature ya enzymes

Kuna mifumo kadhaa ya majina, ambayo kila mmoja huzingatia mali ya enzymes kwa viwango tofauti.

• Ni mbaya. Majina ya vitu hutolewa na ishara za random. Kwa mfano, pepsin (pepsis - "digestion", Kigiriki.) Na trypsin (tripsis - "dilute", Kigiriki).
• Inasaharia. Jina la enzyme lina substrate na mwisho wa "-as". Kwa mfano, amylase huharakisha hydrolysis ya wanga (amylo - "wanga", Kigiriki).
• Moscow. Ilipitishwa mwaka wa 1961 na Tume ya Kimataifa ya Jina la Enzymes katika Shirika la 5 la Biochemical Congress. Jina la dutu linaloundwa na substrate na mmenyuko ambayo huchochewa (kasi) na enzyme. Ikiwa kazi ya enzymes ni kuhamisha kundi la atomi kutoka kwa molekuli moja (substrate) hadi mwingine (kukubali), jina la kichocheo ni pamoja na jina la kemikali la mpokeaji. Kwa mfano, katika uhamisho wa kikundi cha amino kutoka alanine hadi asidi 2 oxyglutaric, alanine enzyme: amino-oxoglutarate aminotransferase inashiriki. Kichwa kinaonyesha:
• Substrate - alanine;
• Kukubali - asidi 2 oxoglutaric;
• Mitikio hubeba kikundi cha amino.

Tume ya Kimataifa imeandaa orodha ya enzymes zote zinazojulikana, ambazo zimeongezewa mara kwa mara. Hii ni kutokana na ugunduzi wa vitu vipya.

Uainishaji wa enzymes

Unaweza kugawanya enzymes katika makundi kwa njia mbili. Ya kwanza hutoa madarasa mawili ya vitu hivi:

• Rahisi - hujumuisha tu ya protini;
• Complex - ina sehemu ya protini (apoenzyme) na isiyo ya protini, inayoitwa coenzyme.

Sehemu isiyo ya protini ya enzyme tata inaweza ni pamoja na vitamini. Kuingiliana na vitu vingine hutokea kupitia kituo cha kazi. Molekuli kamili ya enzyme haina kushiriki katika mchakato.

Mali ya enzymes, kama protini zingine, hutegemea muundo wao. Kulingana na hilo, vichocheo vinaharakisha tu majibu yao.

Njia ya pili ya uainishaji inagawanya vitu kulingana na kazi ambayo enzymes hufanya. Matokeo ni madarasa sita:

• Oxidoreductase;
• Transferase;
• Hydrolases;
• Isomerase;
• Lyases;
• Ligase.

Hizi ni makundi ya kukubalika kwa ujumla, hayana tofauti tu katika aina za athari ambazo zinatawala enzymes zao. Dutu ya vikundi tofauti hutofautiana katika muundo. Na kazi za enzymes katika kiini, kwa hiyo, haiwezi kuwa sawa.

Oxidoreductases - kupunguza-oxidation

Kazi kuu ya enzymes ya kundi la kwanza ni kuongeza kasi ya athari za kupunguza oksidi. Kipengele cha sifa: uwezo wa kuunda minyororo ya enzymes ya oksidi ambayo elektroni au atomi za hidrojeni husafirishwa kutoka sehemu ndogo ya kwanza hadi kukubalika mwisho. Dutu hizi zinagawanywa kulingana na kanuni ya kazi au mahali pa kazi katika majibu.

1. Deerdrogenases ya aerobic (oksidi) huongeza kasi ya uhamisho wa elektroni au protoni moja kwa moja kwa atomi za oksijeni. Anaerobic wanafanya vitendo sawa, lakini kwa athari zinazofanyika bila uhamisho wa elektroni au atomi za hidrojeni kwa atomi za oksijeni.
2. Dehydrogenases ya msingi husababisha kuondolewa kwa atomi za hidrojeni kutokana na dutu inayozalishwa (substrate ya msingi). Sekondari - kuongeza kasi ya kuondolewa kwa atomi za hidrojeni kutoka substrate ya sekondari, ilipatikana kwa msaada wa dehydrogenase ya msingi.

Kipengele kingine: kuwa kichocheo cha sehemu mbili na kuweka mdogo sana wa coenzymes (vikundi vya kazi), wanaweza kuongeza kasi ya athari nyingi za kupunguza oksidi-kupunguza. Hii inafanikiwa na idadi kubwa ya chaguzi: coenzyme hiyo inaweza kujiunga na apoenzymes tofauti. Katika kila kesi, oxidoreductase maalumu na mali zake hupatikana.

Kuna kazi nyingine ya enzymes ya kikundi hiki, ambacho hawezi kupuuzwa - zinaharakisha mtiririko wa michakato ya kemikali inayohusishwa na kutolewa kwa nishati. Athari hizo huitwa uharibifu.

Transferases - flygbolag

Enzymes hizi hufanya kazi ya kuongeza kasi ya athari za uhamisho wa mabomu ya Masi na makundi ya kazi. Kwa mfano, phosphofructokinase.

Kuna makundi nane ya kichocheo, kulingana na kikundi kilichovumiwa. Hebu fikiria tu baadhi yao.

1. Phosphotransferases - kusaidia kusafirisha mabaki ya asidi ya fosforasi. Wao umegawanywa katika vikundi kulingana na marudio (pombe, carboxyl na wengine).
2. Aminotransferase - kuongeza kasi ya athari za urekebishaji wa amino asidi.
3. Glycosyltransferases - kuhamisha mabaki ya glycosyl kutoka molekuli ya esters fosforasi kwa molekuli ya mono- na polysaccharides. Kutoa utengano na usambazaji wa oligo- au polysaccharides katika mimea na wanyama. Kwa mfano, wanahusika katika kuoza kwa sucrose.
4. Acyltransferases kuhamisha mabaki ya asidi carboxyliki kwa amini, pombe na amino asidi. Acyl-coenzyme-A ni chanzo kote cha vikundi vya acyl. Inaweza kuchukuliwa kama kikundi cha acyltransferases. Mara nyingi, asidi acyl acetic ni kuhamishwa.

Hydrolases - iliyounganishwa na maji

Katika kundi hili, enzymes hufanya kama kichocheo kwa athari za cleavage (mara nyingi chini ya awali) ya misombo ya kikaboni ambayo maji hushiriki. Vipengele vya kikundi hiki vinatolewa kwenye seli na katika juisi ya utumbo. Molekuli ya kichocheo katika njia ya utumbo hujumuisha sehemu moja.

Tovuti ya ujanibishaji wa enzymes hizi ni lysosomes. Wao hufanya kazi za kinga za enzymes katika kiini: huvunja vitu vya kigeni ambavyo vimepita kupitia membrane. Pia huharibu dutu hizo ambazo hazihitaji tena na ngome, ambazo vilivyomo vinaitwa jina la matibabu.

"Jina la utani" jingine ni kujiua kwa seli, kwa kuwa wao ni chombo kuu cha uhuru wa kiini. Ikiwa maambukizi yalionekana, taratibu za uchochezi zilianza, utando wa lysosome huwa unavumilika na hydrolases hutoka kwenye cytoplasm, na kuharibu kila kitu katika njia yao na kuharibu kiini.

Tofauti aina kadhaa za kichocheo kutoka kwa kikundi hiki:

• Uharibifu - ni wajibu wa hydrolysis ya esters ya pombe;
• Glycosidase - kuharakisha hidrolisisi ya glycosides, kutegemea ambayo isomer wanafanya juu, secrete α- au β-glycosidases;
• Hyperlade hydrolases - ni wajibu wa hydrolysis ya vifungo peptide katika protini, na chini ya hali fulani na kwa awali yao, lakini njia hii ya awali protini si kutumika katika seli hai;
• Amidases - ni wajibu wa hydrolysis ya asidi amide, kwa mfano, urease catalyses uharibifu wa urea na amonia na maji.

Isomerase - molekuli mabadiliko

Dutu hizi huzidisha mabadiliko ndani ya molekuli moja. Wanaweza kuwa jiometri au miundo. Hii inaweza kutokea kwa njia tofauti:

• Uhamisho wa atomi za hidrojeni;
• Movement ya kundi la phosphate;
• Badilisha katika utaratibu wa makundi ya atomi katika nafasi;
• Mwendo wa dhamana mbili.

Isomerization inaweza kuathirika na asidi kikaboni, wanga au asidi amino. Isomerases inaweza kubadilisha aldehydes katika ketoni na, kinyume chake, fomu ya fomu inaweza kubadilishwa tena katika fomu ya trans na kinyume chake. Ili kuelewa vizuri kazi za enzymes za kundi hili, ni muhimu kujua tofauti katika isomers.

Amesilia machozi

Enzymes hizi zinaharakisha uharibifu usio na hidrolytic wa misombo ya kikaboni pamoja na vifungo:

• Carbon-kaboni;
• Phosphorus-oksijeni;
• Carbon-sulfuri;
• Nitrojeni ya kaboni;
• Carbon-oksijeni.

Katika kesi hiyo, bidhaa kama vile dioksidi kaboni, maji, amonia hutolewa, na vifungo viwili vimefungwa. Majukumu machache haya yanaweza kwenda kinyume chake, enzymes zinazofanana husababisha mchakato wa kuoza sio tu, lakini pia awali, chini ya hali zinazofaa.

Uainishaji wa lyases hutokea kulingana na aina ya uhusiano wanaovunja. Wao ni ngumu enzymes.

Ligase imeingiliwa

Kazi kuu ya enzymes ya kundi hili ni kuongeza kasi ya athari za awali. Kipengele chao - kuunganishwa kwa uumbaji na ugawanyiko wa vitu ambavyo vina uwezo wa kutoa nishati kwa ajili ya utekelezaji wa mchakato wa biosynthetic. Kuna madawati sita kulingana na aina ya mawasiliano inayotengenezwa. Tano kati yao ni sawa na vikundi vya lyases, na wa sita ni wajibu wa kutengeneza dhamana ya "nitrojeni-chuma".

Baadhi ya ligases hushiriki katika michakato muhimu ya seli. Kwa mfano, DNA ligase inahusika katika replication ya asidi deoxyribonucleic. Inaweka mapumziko ya moja-strand, na kujenga vifungo vingi vya phosphodiester. Yeye ndiye anayeunganisha vipande vya Okaucasia.

Enzyme hiyo hutumiwa kikamilifu katika uhandisi wa maumbile. Inaruhusu wanasayansi kushona molekuli za DNA kutoka vipande wanavyohitaji, na kujenga minyororo ya pekee ya asidi deoxyribonucleic. Wanaweza kuweka taarifa yoyote, hivyo kujenga kiwanda kwa ajili ya utengenezaji wa protini muhimu. Kwa mfano, unaweza kushona kipande cha DNA ndani ya DNA ambayo inasababisha awali ya insulini. Na wakati seli itatangaza protini zake, wakati huo huo itafanya dutu muhimu kwa ajili ya matibabu. Inaweza tu kufutwa, na itasaidia watu wengi wagonjwa.

Jukumu kubwa la enzymes katika mwili

Wanaweza kuongeza kiwango cha majibu kwa zaidi ya mara kumi. Hii ni muhimu tu kwa kazi ya kawaida ya kiini. Na enzymes ni kushiriki katika kila mmenyuko. Kwa hiyo, kazi za enzymes katika mwili ni tofauti, kama ni taratibu zote zinazofanyika. Uvunjaji wa kazi ya kichocheo hiki husababisha matokeo mabaya.

Inzymes nyingi kutumika katika chakula, sekta ya mwanga, dawa: kutumika kwa jibini, sausages, chakula makopo, ni sehemu ya poda sabuni. Pia hutumika katika utengenezaji wa vifaa vya picha.