Die aktiewe setel van die ensiem: struktuur, eienskappe. Wat ontdek die aktiewe setel van die ensiem? Wat is die aktiewe setel van die ensiem genoem?

Ons het al gehoor van ensieme, maar dit is onwaarskynlik dat elkeen van ons deeglik weet presies hoe hierdie stowwe is gereël, en waarom dit nodig is. In hierdie artikel sal jou help om die struktuur en verstaan funksies van ensieme (ensieme) in die algemeen, en hul aktiewe sentrums in die besonder.

geskiedenis navorsing

In 1833, die Franse chemikus Anselme Payen identifiseer en beskryf die eienskappe van die ensiem amilase.

'N Paar jaar later, Louis Pasteur, die bestudering van die omskakeling van suikers in alkohol wat gis, het voorgestel dat hierdie proses is te danke aan die chemikalieë wat make-up die gis.

Aan die einde van die XIX eeu fisioloog Villi Kyune eerste gevat onder die term "ensiem".

Duitse Eduard Buchner in 1897 geïdentifiseer en beskryf simase - ensiemkompleks wat die omskakeling van sukrose in etanol reaksie kataliseer. In die natuur Simase in groot hoeveelheid in die gis.

Dit is nie bekend wanneer en wat het die aktiewe setel van die ensiem. Hierdie ontdekking is gekrediteer met Nobelpryswenner chemikus Edaurdu Buchner, Amerikaanse bioloog James Sumner en ander bekende wetenskaplikes wat op die studie van ensiematiese katalise gewerk.

Algemene inligting oor ensieme

Onthou dat ensieme - stowwe van proteïen aard, wat funksies uit te voer in lewende organismes katalisators van chemiese reaksies. Die ensiem het gedeeltes wat nie direk deel neem nie in dit, die vloei van die reaksie bied 'n aktiewe sentrum van die ensiem.

Hier is 'n paar van die eienskappe van ensieme:

1) Doeltreffendheid. 'N Klein hoeveelheid katalisator voldoende is om die chemiese reaksie van 10 ⁶ keer versnel.

2) Spesifisiteit. Een ensiem is nie universele katalisator van enige reaksie in die sel. Vir ensiem uitgedruk spesifisiteit van aksie: elke ensiem kataliseer net een of 'n paar soortgelyke reaksies met substrate (die reaktant voer), maar ander chemiese reagense vir dieselfde aard, kan die ensiem nutteloos wees. Interaksie met die toepaslike substrate en die verdere versnelling van die reaksie bied 'n aktiewe sentrum van die ensiem.

3) Helder aktiwiteit. Die ensiemaktiwiteit in die sel is voortdurend aan die verander van laag na hoog.

4) Konsentrasie van sekere ensieme in die sel is nie konstant en kan wissel na gelang van die eksterne omstandighede. Soos ensieme in biologie genoem induseerbare.

klassifikasie van ensieme

In sy struktuur, kan die ensieme word verdeel in eenvoudige en komplekse. Eenvoudige bestaan uitsluitlik van aminosuurresidue, is kompleks nie-proteïen-groep van stowwe. Kompleks genoem koënsieme.

Deur die tipe van ensiemgekataliseerde reaksies word verdeel in:

1) Oxidoreductases (kataliseer redoksreaksies).

2) transferases (na afsonderlike groepe atome).

3) Lyases (aanhang chemiese bindings).

4) Lipase (verbinding vorm in die reaksies as gevolg van die energie van ATP).

5) Isomerases (uchuvstvuyut reaksies onderlinge van isomere).

6) hydrolasen (kataliseer chemiese reaksies deur vertering met verbande).

struktuur ensiem

Ensiem - 'n komplekse driedimensionele struktuur, wat hoofsaaklik amino bestaan suur oorblyfsels. Ook is daar 'n prostetiese groep - 'n komponent van nie-proteïen aard, wat verband hou met die aminosuurresidue.

Ensieme - hoofsaaklik globulêre proteïene wat gekombineer kan word in komplekse stelsels. Soos ander proteinaceous stowwe, is ensieme denatureer deur die verhoging van die temperatuur of deur blootstelling aan sommige chemikalieë. Tydens denaturasie wissel tersiêre ensiem struktuur en dus die eienskappe van die aktiewe sentrum van die ensieme. As gevolg hiervan, die ensiemaktiwiteit neem dramaties.

Gekataliseer substraat is gewoonlik veel kleiner as die ensiem self. Die maklikste ensiem bestaan uit sestig aminosuurresidue, en sy aktiewe sentrum - net twee.

Daar is ensieme katalitiese webwerf aminosure wat nie verteenwoordig is, en 'n organiese prostetiese groep, of (meer dikwels) anorganiese oorsprong - kofaktor.

Die konsep van die aktiewe setel

Slegs 'n klein gedeelte van die ensiem wat direk betrokke is in chemiese reaksies. Hierdie deel van die ensiem genaamd die aktiewe setel. Die aktiewe setel van die ensiem - 'n lipied, 'n paar aminosuurresidue of prostetiese groep, wat bind aan 'n substraat en kataliseer die reaksie. Die aminosuurresidue van die aktiewe setel mag aan enige aminosure - pool, nie-polêre, aangekla, aromatiese ongelaaide.

Die aktiewe ensiem sentrum (hierdie lipied, aminosure en ander stowwe wat in staat is om te reageer met die reagense) - die belangrikste deel van die ensiem, sonder hierdie stowwe sal nutteloos wees.

Tipies, die ensiem molekule het net een aktiewe setel, bindend met een of meer soortgelyke reagense. Die aminosuurresidue van die aktiewe sentrum gevorm waterstof, hidrofobiese of kovalente bindings, die vorming van 'n ensiem-substraat kompleks.

Die struktuur van die aktiewe sentrum

Die aktiewe setel van ensieme, eenvoudige en komplekse is 'n sak of slot. Hierdie struktuur van die aktiewe sentrum van die ensiem moet meetkundig en elektrostaties die substraat voldoen, aangesien 'n verandering in die tersiêre struktuur van die ensiem die aktiewe setel kan verander.

Bindende en katalitiese sentrum - areas van die aktiewe sentrum van die ensiem. Dit is duidelik dat, is die bindingsplek "tjeks" substraat verenigbaarheid, en wat daarmee gepaard gaan, en die katalitiese sentrum is direk betrokke by die reaksie.

Binding van die aktiewe sentrum van die substraat

Ten einde om te verduidelik hoe die aktiewe setel van die ensiem wat verband hou met 'n bepaalde reagens, het verskeie teorieë is voorgestel. Die gewildste van hulle - Fisher se teorie, dit is die teorie van "agter slot en grendel". Fisher het voorgestel dat daar is 'n ensiem ideaal vir elke substraat in die fisiese en chemiese eienskappe. Na die vorming van enige wysigings nie plaasvind ensiem-substraat kompleks.

Nog 'n Amerikaanse skolier - Daniel Koshland - bygevoeg Fisher aanname van die teorie dat die aktiewe setel van die ensiem hul bouvorm solank pas nie 'n spesifieke substraat kan verander.

Die kinetika van ensimatiese reaksies

Funksies ensiematiese reaksie studeer biochemie private sektor - ensiemkinetika. Hierdie spesifieke wetenskap studies van die reaksies met verskillende konsentrasies van ensieme en substrate, die afhanklikheid van die reaksiesnelheid op die temperatuur binne-in die sel en die eienskappe van die aktiewe setel van ensieme, afhangende van die fisiese en chemiese parameters van die medium.

Ensiemkinetika bedryf konsepte soos reaksietempo, aktiveringsenergie, aktivering versperring, molekulêre aktiwiteit, spesifieke aktiwiteit en ander. Oorweeg 'n paar van hierdie konsepte.

Dat daar 'n biologiese reaksie, die reagense wat nodig is om 'n paar energie oordra. Hierdie energie is bekend as die aktiveringsenergie.

Die byvoeging van die ensiem aan die reaktante te verminder die aktiveringsenergie. Sommige stowwe reageer op sonder die deelname van ensieme, aangesien die aktiveringsenergie te hoog is. Die reaksie ewewig nie skuif met die toevoeging van die ensiem.

Die reaksietempo - die bedrag van reaksie produk verskyn of verdwyn in die eenheid tyd.

Afhanklikheid van die reaksie spoed op substraatkonsentrasie dimensielose fisiese hoeveelheid kenmerkend - Michaelis konstante.

Molekulêre aktiwiteit - die aantal substraat molekules wat omgeskakel word na 'n molekule van ensiem per eenheid tyd.